sensibilidad varietal en cereales de invierno a clortoluron
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UNIVERSIDAD COMPLUTENSEDE MADRID
FACULTAD DE CIENCIAS BIOLOGICAS
DEPARTAMENTO DE BIOLOGIA VEGETAL 1
UNIVERSIDAD COMPIUTENSE
SENSIBILIDAD VARIETAL EN CEREALES DE INVIERNO ACLORTOLURON
HORTENSIA SIXTO BLANCO
Va
Director: DJoséMaría GarcíaBaudínDr.IngenieroAgrónomo
MADRID 1992
Trabajo presentadopara optar al título de Dra. en CienciasBiológicaspor la
UniversidadComplutensedeMadrid.
El Doctorando
JIFdo. HortensiaSixto Blanco
y0 W del Director de la Tesis
Fdo.Dr.
V0 B2 delTutor
~íÚ<)Uu4;
Fdo. Dra. M’ EugeniaRon Alvarez.GarcíaBaudín.
MADRID 1992
A uds padres
AGRADECIMIENTOS
El presentetrabajohasido realizadoen el DepartamentodeProtecciónVegetal
delInstituto Nacionalde InvestigacionesAgrarias(INIA), bajo la direccióndelDr.José
María García Baudín,jefe del citadodepartamento,a quiendeseoexpresarmi más
sinceroagradecimiento.
Asimismo quiero agradecera la Dra. M0EugeniaRonAlvarez,Catedráticade
Botánicade la Facultadde C. Biológicasde la UniversidadComplutensede Madrid,
haberaceptadola tutoríadeestamemoriaasícomosuinestimablecolaboraciónen todo
momento.
Igualmenteagradezcoa la Dra. Cristina Chuecay a el Dr. Luis Silvela su
constanteasesoramientocientíficoen los estudiosdeherenciade la presentememoria.
Al Dr.JoséLuis Tadeoy aM~TeresaMatienzo quieroagradecersuinestimable
ayudaen la obtenciónde los registroscromatográficos,asícomoa la Dra.Antonieta
Cal su asesoramientoentécnicasde ordenador.
Agradezcotambiéna todosmis compañerosdel Laboratoriode Malherbología
su colaboracióna lo largo de estosanos.
INDICE
CAPITULO 1: INTRODUCCION pag.
1.1. Los Cerealesen la a~c~t~a. 1
1.2.Las MalasHierbasen Cereales 4
1.3.GeneralidadesdeHerbicidas 8
1.4.Derivadosde la urea 17
1.5. SelectividadVarietal 24
OBJETIVOS Y PLAN DE TRABAJO 30
CAPITULO 2: MATERIALES Y METODOS
MATERIALES
2.1.Materialbiológico 32
2.2.Aparatosempleados 32
2.3.Herbicidas 34
2.4.Reactivos 34
2.5.Otros 35
METODOS
2.6.Ensayosenplantaentera 37
2.6.1.Crecimientoen vasos 37.2.6.2.Crecimientosen tubos 39
2.7.Fluorescenciaclorofílica 40
2.7.1.Faseslentas 45
2.7.2.Fasesrápidas 48
2.&Cromatografíade gases 50
2.9.Cultivode plantasa cruzar 52
2.9.1.Cruzamientos 532.9.2.Polinización 54
CAPITULO 3: Respuestafotoshitéttcade los principales cultivares de trigo,cebaday triticales, a derivadosde la urea.
3.1introducción 55
3.2.Materialy Métodos 56
3.3.Resu]tadosy Discusión 57
CAPITULO 4:Respuestaen planta entera.
4.1 Introducción 93
4.2.Materialy Métodos 95
4.3.Resultadosy Discusión 97
CAPITULO 5: Actividad fotosint¿ticamediantela evaluaciónde la faserápidaI—*P.
5.1. Introducción 105
5.2. Material y Métodos 107
5.3. Resultadosy Discusión 109
CAPITULO 6: Determinaciónde nivelesde herbicida.
6.1. Introducción 116
6.2. Materialesy Métodos 118
6.3. Resultadosy Discusión 119
CAPITULO 7: Estudiode la herenciade la toleranciaa clortolurén.
7.1. Introducción 128
7.2. Material y Métodos 133
7.3. Resultados 135
7.4. Discusión 140
CONCLUSIONESGENERALES
REFERENCIASBIBLIOGRAFICAS
ANEXOS 188
154
160
CAPITULO 1 : INTRODUCCION
1
11. LOS CEREALESEN LA AGRICULTURA
La familiaPoaceaeesunade lasmásimportantesno sólopor el elevadonúmero
de especiesque contiene,sino tambiénpor la importanciaeconómicade algunasde
ellas. Comprendetodas las especiescultivadasde cereales,clasificadasen tribus y
géneros.
Tribu TriúceaeDumort.
TribuAveneaeDumort.
Tribu OryzeaeDumort.
TribuAndropogoneaeDumort.
O. Triticum L.
O. SecaleL.
O. HordeumL.
O.AvenaL.
O. OryzaL
G. ZeaL.
O. Sorghum Moench
La tribu TriticeaeDumort., contienecuarentay seis génerosdiferentes,con 7
como número básico de cromosomasy se caracterizanpor la presenciade una
inflorescenciaen espigacon espiguillascomprimidaslateralmentecon dos glumas
(Tutin et al. 1980)presentandonumerosasfloresfértiles por espiguilla.
2
Dosde lasespeciesmásimportantesdel géneroTriticumdesdeel puntodevista
agrícolason,segúnMorris andSears(1967):
Triticum aestivumL. (conocidocomotrigo harinero)
Triticum turgidumL. var.durumDesf. (conocidocomotrigo duro)
En el géneroHordewn se incluye la especieHordeum vulgareL. (cebada),
siendola quemayor interesagronómicopresenta.Su inflorescenciaesunaespiga,al
igual queen el trigo, pero presentandoéstatres espiguillaspor articulacióndel raquis
con unasolaflor fértil por espiga.
El recientecerealTriticale, síntesisanfiploidedeTriticum x Secale,presentaun
elevadocontenidodeproteinasen grano lo que le confieregran utilidad comocereal
pienso(SánchezMonge 1974). La primera planta híbrida se obtuvo en 1875 por
Wilson, si bien fué Rimpau en 1888 quien consiguióobtenerlas primerasespigas
fértiles (Gregory1987).
Evidenciasarqueológicasapuntanqueel cultivo delos cerealesseconocedesde
hace8000 años(Helbaek1969). Suevoluciónsehacenotoria,sin embargo,apartir de
los años60 de nuestrosiglo, coincidiendocon un mejor manejode la agricultura,que
seve influenciadopor la modernizaciónen la mecanización,el control máseficiente
de lasplagasy el uso másracionalde los fertilizantes.
Si bien estosfactoresno debenolvidarse,hay que considerartambiénel papel
relevantequehanjugadolos programasde mejora,implantadoscientíficamenteen la
3
primera mitad del siglo XIX en Gran Bretaña,en cuanto a la obtenciónde nuevas
variedades,cadavezcon mejorescalidadesencaminadasa la mayorproduccióny a la
mejor resistenciaa las diferentesplagas,de tal forma quese estimaque al menosla
mitad del incrementodesuproducciónsedebeasu introducción(Binghamy Lupton,
1987).
Desdeel puntode vista agrícola,el cultivo de los cerealesconstituyeel cultivo
baseempleadoen alimentación(Inglett 1974), consumiéndosebajo diferentesformas
por másde 1000 millones de personasy contribuyendo,comoningún otro, al aporte
de proteínasy calorías(FAO 1970).
Los principalespaísesproductoresde cerealesselocalizanen zonastempladas
de amboshemisferios,en regionesde mesetay llanura cuyavegetaciónnatural es la
praderao la estepa.Su importancia,tanto social como económica,sebasaen la gran
extensiónqueocupan,quesuponeel 16% de la superficieagrícolaútil (Lopez-Bellido
1991),asícomoen las dificultadesparaestablecerotro tipo decultivos enestaszonas.
La ComunidadEconómicaEuropea cultiva del orden de 35,5 millones de
hectáreasde cereales,lo que representaaproximadamenteel 27,5% de la superficie
agrícolaútil, siendoel trigo harinero,la cebaday el maíz los cerealesprioritarios.
En cuantoa superficiecultivada,Españaesel segundopaísde la CEE después
de Francia, (7881 miles de Ha. de cerealestotales), si bien somos el cuarto país
productor,por detrásde Francia,Alemaniay el Reino Unido (ANON 1989).
4
1.2 LAS MALAS HIERBAS EN CEREALES
Muchosson los problemasquesepresentanen el cultivo de los cerealestrigo
y cebada,siendouno de los másimportantesel producidopor la presenciade malas
hierbasquecompitencon el cultivo reduciendoasísu producción.
Desdeun punto de vista botánico, el término “mala hierba” no existe, sin
embargoesteconceptoha sidointroducidopor el hombreantela necesidadde definir
unaplantaquecreceenun lugarno deseado,y hasidoconsideradoun términorelativo
ya queuna especiecultivadapuedecomportarsecomo mala hierba al año siguiente,
cuandoel terrenose remplazacon otro cultivo (Detrouxy Gostinchar,1965).
Hansido múltiples las definicionessobreesteconceptoa lo largo del tiempo,
así Brenchley (1920) define el término como “plantas que crecende forma tan
abundanteque ahogana otras que poseenmayor valor nutritivo”. Bailey y Bailey
(1941)serefierena ellascomo“plantasno deseablesy que merecenser destruidas”
o Moore(1954) como “plantasqueinterfierencon la utilización que haceel hombre
deun campoparasuprovecho”.El Comitédela SociedadAmericanadeMalasHierbas
defineel términocomo“plantasquecrecenen un lugar no deseado”(Shaw 1956).
En definitiva se trata deespeciesvegetalesquecrecenenun lugar y en un momento
no adecuadoparalas necesidadesdel hombre.
Entre las malas hierbasque invadenel cultivo de los cerealesse encuentran
diferentes dicotiledóneasanuales,como algunasespeciespertenecientesal género
Papavero diferentesespeciesdecrucíferas,como DiplotaxismuralisD.C.,Raphanus
5
raphanistrumL. o SinapisarvensisL. , entreotras. Estetipo de flora ha sufrido un
descensoconsiderable,debidoala aplicaciónde herbicidasfenoxiácidosfrente a los
quemuestransensibilidad.
Otrasespeciesdedicotiledóneas,poco sensiblesa estosherbicidas,queinvaden
los cultivos de trigo y cebadason anualescomo Galium aparine L., Veronica
hederaefoliaL., Matricaria chamomillaL. etc.,o perennescomoConvolvulusarvensis
L. o Cirsium arvense Scop.
La evolucióndelas técnicasculturalestalescomolaboreo,abonado,técnicasde
recolecciónetc. y en panicularel empleo indiscriminadoduranteañosde herbicidas
fenoxiácidos,ha provocadounainversiónde la flora adventiciaenestoscultivoshacia
gramíneas,cuyaproximidadfisiológica y morfológicacon el cultivo dificulta aúnmás
su control.
Las malashierbasgramíneasmásimportantesen estoscultivos sonespeciesde
los génerosAvena,Lolium y Phalaris, si bien los génerosBromus y Alopecurus
tambiénsemencionan(García-Baudín,1984).
La infestaciónprovocadapor especiesdel géneroAvena,(avenaslocas),oscila
en tomo al 20% en estoscultivos, siendoademásinfestacionesmuy homogéneasen
todas las zonas cerealísticasde nuestro país (García-Baudín1982a). [a especie
predominantees Avenasierilis L., presenteen cultivos de todo el territorio, estando
la especieAvenafatua L. restringidaa zonasde la Región del Duero, norte de la
RegiónCentraly Cataluña(García-Baudíny Salto, 1979).
6
El géneroLoliwn, (vallicos), le sigueen importancia,infestandoalrededordel
10% de la superficiede trigos y cebadas(García-Baudín1982b).Son abundantesen
el centro y norte del país, escaseandoen los cultivos de Andalucíay La Mancha,
siendo Lolium rigidum L. la especiepredominante(Lansacy García-Baudín,1982).
Las especiesde Phalaris (alpistes).,que se encuentranrepresentadascomo
malas hierbas, son Phalaris brachystachysLink, Phalaris minor Retz y Pha¡aris
paradoxa L., si bien las dos primerasson las de mayor importancia(García-Baudín
et al. 1982).
AlopecurusmyosuroidesHuds.,(coladezorro), adventiciaentrigo y cebada,es
abundanteen la zona norte de Navarra(Esparza1983), norte de Cataluña(García-
Baudín y PerezMarsá, 1982) y esporadicamenteen la Región del Duero (García-
Baudín 1983).
Recientemente,especiesdel género Bromus (bromos) consideradascomo
ruderalescomienzanaestarpresentesenestoscultivos, viéndosefavorecidala invasión
por su ausenciade dormición (Froudet al. 1980; Harradine1986), asícomo por la
reducciónenel laboreo,lo quele resultaventajosopor poseerfacilidadparagerminar
en superficie.B.ciiandrusRoth.,especieadventiciadominanteen nuestropaís(García
Baudín 1984), no escitadaen estoscultivos en otros paísesEuropeosaunquesi en
zonastan alejadascomoSudáfrica(Wells andStirton, 1982) o Australia (Oreen1981).
Otra de las especiespresenteses B.tectorumL., muy abundanteen EstadosUnidos
(Peeper1984),aunqueescasaennuestropaís(Garcia-Baudín1984).
7
En la actualidadel método máseficazparael control de las malashierbas
gramíneasen cereales,es la utilización de herbicidasselectivosen estos cultivos,
estandoregistradosparasu utilización, (Uñan 1992):
- Fenoxapropetil y Diclofopmetil , (Fenoxipropiónicos)’
- Metilflamprop e Isoflamprop,(Anilidas)
- Terbutrina,Metribuzinay Cianazina,(Triazinas)
- Trialato y Prosulfocarb,(Tiocarbamatos)
- Pendimetalina,(Nitroanilinas)
- Clortolurón,Isoproturón,Metoxuróny Metabenzotiazurón,(Derivadosde la
urea)
- Imazametabenz,(hnidazolinonas)
- Nitrofeno, Bentazona,Difenzoquaty Tralkoxydín,(No clasificados)
ClasificaciónsegunKirkwood, (1987).
8
13 GENERALIDADES DE HERBICIDAS
El uso de los productosquímicosparael control de la vegetación,esempleado
hacesiglos. Existencitasen la historia quehacenreferenciaal empleode la sal como
fonnade evitar que crecierala vegetación,que se remontanal final de la 30 Guerra
Pánica,así como también, en algunosmanualesantiguos de Agricultura, se hace
referenciaa las cenizasy a los residuosde fundición con el mismopropósito.
Comoconsecuenciadel avancede las CienciasQuímicasen el siglo XIX, se
comprobó que algunos productos químicos podían tener aplicacionesútiles en
agricultura(Robbins et al. 1955) y así hacia 1897 investigadorescomo Bonnet en
Francia,Bolley en EstadosUnidos y Schutzen Alemania,comprobaronen trabajos
realizadosindependientemente,quelas solucionesdesalescúpricaseliminabanhierbas
de hojaanchaencultivos de cerealessin apenasdañoparaéstos.
Las solucionesde nitratosódico,sulfato amónicoy salesdepotasio,revelaron
su efectoherbicidahacia 1900 y muy pronto comenzarona emplearseen cereales.
Bolley (1908)combatiómalashierbasen trigos con el empleode arsenitosódico, así
como Morettini en Italia (1915), Rabateen Francia (1926) y Korsmo en Noruega
(1932), comprobaronquelas pulverizacionesconsulfatode cobre,sulfatodehierro y
ácido sulfúrico, controlabanselectivamentelas hierbasde hoja ancha,produciendo
aumentosenel rendimientodel cultivo quellegarona ser del ordendel 25%.
Duranteel decenio1915-1925,son otros los productosqueseincorporana la
9
listaparala lucha contralas malashierbas,comoson el sulfuro decarbonoy el clorato
de sodio.
Puededecirsesin embargo,que la historiamodernade los herbicidascomienza
en 1941 cuandoen EstadosUnidos, Pokorny, comunicala síntesisquímicadel ácido
2,4-diclorofenoxiacético,(2,4-D), y un año más tarde, Zimmerman y Hitchcok
describenla actividad reguladoradel crecimiento en plantas con este producto
(Worthing andPhil,1979).Es a partir de esteespectacularéxito cuandoel númerode
productosherbicidascreceenprogresióngeométrica(King 1966).
Como consecuenciade todo ello, en 1952 se fundó en Inglaterrala “Weed
Control Joint Commitee”, así como en EstadosUnidos se crea la sociedad“Weed
Society of America” en el año 56 y en 1960 aparecela “EuropeanWeedResearch
Council”, sociedades todasellas encaminadasa fomentarel estudio de las malas
hierbasy susmétodosde control.
En España,con anterioridada la introduccióndel 2,4-D en el año 1948, el uso
deproductosquímicosparael control de lasmalashierbaseramuy limitado,siendoel
cloratode sodio el primerherbicidainscritoenel RegistroOficial CentraldeProductos
y Material Fitosanitariode la Dirección Generalde Agricultura, el 22 de Septiembre
de 1943.
La introducción del 2,4-D y otros herbicidas fenoxiácidos influyó
sustancialmenteen la expansiónde estos productos,sin embargo su empleono se
puedeconsiderara gran escalahastala décadade los años60, sufriendoun retraso
10
respectoal restodeEuropabasadoen factoresde todaíndole,entrelos quesepueden
citar el bajo costede la mano de obra en España,la mentalidadconservadoradel
agricultor, así como los basadosen la dificultad de experimentación,la diferente
climatología,dificultaden la obtenciónde los productosetc., factoresque en alguna
medidasecomienzanamodificar apartir de los años60.
Así el gastoen productosfitosanitariospasóa ser del ordende 3.642.000ptas
en1970 a18.415.000ptasen1980, alcanzándoselos 19.905.702ptasen1990(AEPLA
1991);correspondiendoaherbicidasel 30,6%delgastototal de fitosanitariosenel año
1990.
En respuestaa la necesidaddeun control eficientede laspoblacionesdemalas
hierbasen un cultivo, surgeunaextensagamadeproductosencaminadosa tal fin, los
herbicidas,que actuandobajo condicionesdeterminadasde dosis , momento de
aplicación etc., puedenejercersu control inbibiendo o alterandoel crecimiento del
vegetal,interfiriendoy malograndosu germinacióno destruyendola plantatotalmente.
Comoconsecuenciade la proliferacióndel númerode herbicidasexistentesen
el mercadoy de la gran diversidadde suspropiedades,se hacenecesarioestablecer
sistemas de clasificación que ofrezcan información útil de sus características
principales.
Los sistemas de clasificación encaminadosa establecergrupos según su
aplicación agrícola, resultanpoco satisfactoriose incluso confusos,debido a que
muchosde los herbicidasno puedenser incluidosen un único grupo, y de agruparse
11
herbicidasmuy heterogéneosen cuantoa otras desuspropiedades.Así, el sistemade
clasificaciónque atiendea la estructuraquímicaes hoy por hoy el másextendidoa
pesarde considerarseun métodoclasificatoriomásracionalel queatendieraal modo
de accióndel herbicida,sistematodavía inviable por la falta de conocimientossobre
la bioquímicade los herbicidasen muchosde los casos.
Los principalessistemasde clasificaciónson:
1. Segúnla fitotoxicidaddel herbicida.
2. Segúnsu forma de actuación.
3. Segúnsu víade penetración.
4. Segúnel momentode aplicación.
5. Segúnla estructuraquímica.
Los herbicidasactuanen las plantas interfiriendo una o varias funciones
fisiológicas que aseguransu normal desarrollo. La absorcióny translocacióndel
producto,son procesosfundamentalesparaquesealcanzeel lugardondedebenactuar.
Ambos procesosvan a depender de la configuración de la molécula, de las
característicasde la plantay de las condicionesmedioambientales.
Dos sonlas principalesvías de absorciónde los herbicidas:
1) Absorciónfoliar- Cuandolos herbicidasseaplicansobrepartesverdesde la
planta. La retencióndel producto por los órganosaéreosdeterminarála cantidad
máximadeherbicidasusceptiblede penetrar,y ello dependerátanto de la morfología
de la plantacomode las característicasde la pulverización.
12
Antes de alcanzarel simplasto,el herbicidatienequeatravesarcutícula,pared
y plasmalema.La cutícula esrelativamenteimpermeableal agua,por lo que resu]ta
fácil deser atravesadapor la mayor partede los herbicidasqueson liposolubles.Esta
difusión dependerapor tanto de las característicasflsico-químicasdel herbicida,así
comode la composiciónquímicade la cutícula.
El paso del herbicida a través de ]a pared celular requiere que ate sea
parcialmentesolubleenagua, por tanto,paraatravesarcutículay paredserequiereque
el herbicidaseaa la vez liposoluble e hidrosoluble. La relación entre estas dos
propiedadesseconocecomo“coeficientede reparto”; así, si el coeficienteesalto, el
herbicidaquedaráretenido en la cutícula, siendomás fácil su absorcióncuandoel
coeficientedisminuye.
2) Absorciónradicular-Cuandoel herbicidaseaplicaal suelo,puedepenetrar
en la semilla,por la basede los tallos o, lo queesmásfrecuente,ser absorbidopor la
raíz.
La raíz presentalas mismasbarreraspara la absorciónque las hojas,cutícuja,
paredy membranaplasmática.Sin embargo,la “bandade Caspary”, formadapor las
paredesparcialmentesuberificadasde la endodermis,constituyeunabarreraadicional.
Se hanpropuestodistintasvíasde penetraciónde los herbicidaspor lasraíces:
1. Vía Apoplasto: Pareceser la menosprobable,ya queimplica el pasodel herbicida
a travésde la paredcelular y de la bandade Casparyparasu entradaen el xilema.
2. Vía Simplasto:El herbicidapasaal protoplastoatravesandola paredcelular, llegando
al floemaa travésde los plasmodesmos.
3. Vía Apopasto-Simplasto:Es semejantea la vía simplástica,si bien el herbicida
13
despuésde atravesarla bandade Caspary,a travésde los plasmodesmos,atraviesala
paredcelularparaalcanzarel xilema.
[a principal zonadeabsorciónen las raícesestácomprendidaentre5 y 50 mm
del ápice, caracterizándoseesta zona por presentarun xilema lo suficientemente
diferenciadoparaser funcional y unaendodermisno lo suficientementesuberificada
parasuponerunaseriabarreraa la penetración.
Los herbicidas,unavezabsorbidos,debentranslocarseparaalcanzarel lugarde
acción,con la excepciónde los herbicidasde contactocomoDNOC, Paraquat,Ioxynil
etc.,queejercensu accióndeformamuy rápidadespuésde seraplicados,destruyendo
las célulasquetocany desorganizandolos tejidos.
Los diferentestransportesobservadosson:
A) Por el xilema: Los herbicidasson transportadospor el xilemaa travésdel flujo de
transpiración,acumulándoseen la periferiade las hojasendicotiledóneaso en el ápice
en las gramíneas.Este tipo de transportees el descritopara derivadosde la urea,
triazinasy carbamatosentreotros, todasellasmoléculasliposolublesy no iónicasque
atraviesanla membranacitoplásmicade forma pasiva.
B) Por el floema: Despuésde su aplicaciónfoliar, los herbicidasse desplazana los
meristemosapicalesy hacialas bojas másjóvenes,lo que sugiereun transporte a
travésdel floemajunto conlos asimilados.
En general,el trasportede los herbicidasdependeráde la permeabilidadde la
membranacitoplásmica,del flujo entreapoplastoy simplastoy de la posible
14
inmovilizaciónde los herbicidasen algun constituyentede la planta.
Puestoquelos herbicidasafectantantoamalashierbascomoaplantasde interés
agrícola,esde gran importanciael conocimientode los efectosque éstosproducen
sobrelos vegetales.Los herbicidaspuedeninterferir tanto en el metabolismobásico,
como en el secundarioo intermedio(Fedtke 1982), siendoprobable,como apunta
Moreland(1967), queel efectoherbicidatotal involucre másde un sitio metabólico,
y mientrasa concentracionesbajaspuedeverseafectadaunasola reaccióno unamás
queotras, a altasconcentracionesson muchoslos procesosque sepuedenmodificar
(Ashtonet al. 1977).
En general,los principalesprocesosmetabólicosquepuedenversealteradosson:
Fotosíntesis:Este procesose ve alteradopor más de la mitad de las estructuras
herbicidasconocidas(Van Rensen1982). Herbicidastan importantescomoderivados
de la urea,anilinas,triazinas,triazinonas,uracilos,piridazinonas,hidroxibenzonitrilos,
nitrofenoles y benzimidazoles,inhiben el transpone de electronesa nivel del
fotosistemaII. Otros gruposcomobipiridilos y el difenzoquataceptanelectronesdel
fotosistema1, interfiriendoasíen el transporte(Asthony Craft, 1981).
Respiración:Muchosherbicidasson capacesde inhibir o desacoplarla fosforilación
oxidativa,siendolos másnotableslos fenolesy benzonitrilos(Asthon y Craft, 1981).
Crecimiento:Herbicidascomo los ácidosfenoxialcanoicos,benzoicosy picolinicos,
actúansobreel crecimientode la planta,ejerciendoacciónhormonaly provocandopor
15
tanto aberracionesmorfológicas.Otros grupostalescomocarbamatos,tiocarbamatos,
dinitroanilinas, amidas y derivados del ácido propiónico retardan o inhiben el
crecimiento de tallos y de raíces, afectandoprocesoscomo la división celular,
inbibición dela elongacióncelularo inhibición de la síntesisproteica(Asthony Craft,
1981).
Los herbicidasen las plantaspuedensufrir transformacionesqueconduzcana
compuestosmásactivosque los aplicados,o lo quees másfrecuente,a compuestos
inactivos,constituyendoestastransformacionesmetabólicasunade las basesprimarias
de la toxicidad selectiva de los herbicidasen diferentes especies(Gaillardon y
Gauvrit,1981).
Procesoscomo la degradaciónde la cadenalateral, hidroxilación del anillo
aromáticoo conjugacióncon constituyentesde la plantason frecuentesen herbicidas
fenoxialcanoicos.La conjugacióncon péptidos,N-desalquilacióno hidroxilación del
anillo aromáticoson posiblesen familias comolas triazinas,mientrasque el grupo de
los derivadosde la urea presentacomo vías de transformaciónla desmetoxilación,
desmetilación,hidroxilacióno conjugacióncon proteínasy péptidos(Aubrey 1976).
Los factoresmedioanibientalesjueganun importantepapel en la acciónde los
herbicidas.El suelo esuno de estosfactoresrelevantescuandoel herbicidaseaplica
a travésde él para ser absorbidovía radicular. [a disponibilidadde herbicidaen el
suelodependeráde su solubilidad, de su persistenciaasícomode la pluviometría,de
la porosidaddelsuelo,de la adsorciónherbicida/sueloentreotros,comotambiénde las
prácticasculturales(García-Baudíny Cadahia,1987).
16
El clima influye tambiénenla disponibilidad,el transportey la degradaciónde
los herbicidas, siendo la temperatura,humedade intensidad luminosa los más
importantes(García-Baudíny Cadahia,1987).
17
1.4. DERIVADOS DE LA UREA
Los herbicidasderivadosde la ureapertenecenal grupo deherbicidasorgánicos
de síntesis,siendosumodode acciónprimarioel bloqueodel procesofotosintético.
Comenzarona sintetizarseen la décadade los años50 con la aparicióndel
Diuron, quedebidoasu potenciainhibitoria,ha hechode él unaherramientamuy útil
para fisiólogos y bioquimícosa la hora de estudiaresteproceso.
Buchay Todd(1951)describieronlaspropiedadesherbicidasdelMonuróny fue
apartir deestemomento,cuandosesucedieronla síntesisde compuestosqueresultan
de la sustituciónde 2 ó 3 hidrógenosde la urea (R11IN-CO-NR2R3)por radicales
orgánicos,siendoel grupo másabundanteaquelquese obtienede la sustituciónde un
radical por un grupo fenil, dandoorigen a las fenilureas.
[a introducción de los herbicidas objeto de nuestro estudio, metoxurón,
clortoluróne isoproturón,serealizóen los años 1968, 1969 y 1970, respectivamente,
(Artacho et al. 1978).
La penetraciónen la planta se realiza preferentementepor vía radicular,
translocándosepor el xilemaa travésdel flujo detranspiración(Geissbiileret al. 1975;
Asthony Craft, 1981).No obstante,algunosdeellospresentanciertafacilidadparaser
absorbidosfoliarmente (Blair 1978), alcanzandoel lugar de acción en cantidad
suficienteparaocasionardaños.
18
En general son compuestosde bajasolubilidadenagua,con tendenciaa ser
adsorbidospor la materiacoloidal del suelo, lo queles confiereciertapersistenciaen
el terreno,asícomounatendenciaa acumularseen lascapassuperficiales.
Se empleanparael control demalashierbasdicotiledóneasanualesy gramíneas
en un amplio númerode cultivos, variandosu uso de un compuestoa otro.
Lugar de acción
Comoya hemosmencionado,los derivadosde la ureason,potentesinhibidores
de la fotosíntesis,produciéndosedicha inhibiciónpor la interrupcióndel transportede
electronesa nivel del PSII (Moreland1980),por lo quela localizaciónexactadel sitio
de bloqueo ha estado extrechamenteligada a las investigaciones sobre el
funcionamientodel PSII.
En la cadenatransportadorade electronesexisten dos aceptoresen serie
denominadosQ~ y 0b• Los inhibidorestipo DCMU compitencon la plastoquinonaen
la captaciónde un e- a nivel de Ob (Velthuys 1981). En (1982)Laverguelo confirmó,
demostrandoquela velocidadde accióndelDCMU (Diurón) eramáslentaenel estado
0b~ queen el estado0h’ mediante variacionesen el rendimientode la fluorescencia
clorofflica, evidenciandosemás tarde de maneradirecta por la disminución en la
fijación de DCMU marcado,en el estado0b~•
~1’11
19
En 1965, Izawa y Good, evidenciaronque el DCMU se fijaba de manera
reversibleal sitio de acción,existiendodesplazamientoscompetitivosentretodos los
inhibidoresde estetipo, sugiríendoseasíun único sitio de uniónparatodos ellos.
La apariciónde poblacionesresistentesa herbicidasdel grupode las triazinas,
en dondela falta de actividadde estasibaacompañadade la pérdidade afinidadpor
el sitio de unión, sin que la fijación del DCMU se viera afectada,entraba en
contradicióncon la capacidadde los inhibidoresde desplazarsecompetitivamente.
Ducruetconsidera,ensurevisiónde 1991, trestipos deexplicacionesparaestos
comportamientos;
1. Que existansitios diferentesde unión sobrecadenaspolipécticasdiferentes,que
interaccionanfuertementeuna con otra. (Dicha hipótesis está hoy practicamente
abandonada)
2. Queexistansitios de unión solapados,de tal forma quehayaunapartecomúnque
hagaimposiblela fijación simultáneade dos inhibidoresy unaparteespecíficapara
cada inhibidor, susceptiblede sufrir mutaciones que ocasionaran resistencias
específicas.
3. Que exista un único sitio de fijación, si bien una mutación que modifique su
geometríao la deunode suscomponentes,puedaafectardeformadistintaa la fijación
de los diferentesinhibidores.
Estudios realizadoscon tratamientode tripsina sobre cloroplastos,unidos a
técnicasdemarcaje,hanllevadoacaracterizardospolipéptidosenel sitio deunióndel
herbicida,unade32KD paralos inhibidoresclásicosdel PSII y otra de 41 KD enel
casode los fenoles.La proteínablancode los herbicidasinhibidoresdel PSII hasido
20
identificadacomounasubunidaddel polipéctidoD-1 delPSI!. Susíntesis,quedepende
deun genportadopor el DNA cloroplástico(genpsbA), esactivadapor la luz conun
posiblepapel del fitocromo ( Ducruet1991).
[a purificaciónde la proteínano ha sido realizadahastael momento,si bien
segúnZurawskyet al. (1982),suestructuraprimaria,deduciblede la secuenciadel gen
cloroplástico,presentaunaalternanciadeencadenamientodeaminoácidoshidrófilos e
hidrófobosquepermitenconcebirsuestructura.
Las expresionesB, proteína0h’ proteínade 32KD, proteínade unión del
herbicidao proteínaDl, que aparecenen la literatura, seconsideranequivalentes,si
bien esla última la quetiendea convertirseen regla(Ducruet 1991).
[a proteínaD-1 eshomólogaa otra denominadaD-2, queescodificadapor el
gen psbD ( Rochaix et al. 1984; Alt et al. 1984). En estudiosllevadosa cabo con
bacteriapúrpura,sehasugeridoquee] polipéptidoD-1 no essólola proteínade unión
al PSI!, sino queconjuntamentecon el polipéctidoD-2, formanun centrode reacción
(Deisenhoferet al.1985).Ambospolipéctidosunenel centrodereacciónP680condos
clorofilas monoméricas,dos feofitinas y hierro. Ademásdos plastoquinonas,Q~ y Qb,
se unenrespectivamentea la proteínaD-2 y D-1 (Treest1991).
Efectosproducidospor herbicidasinhibidoresdel PSI
!
En plantastratadascon estetipo de herbicidas,se observanamarilleamientos
enlasvenasde lashojasy síntomasnecróticosen los márgenesdedicotiledóneaso en
el ápicede las gramíneas.Ello seexplica, segúnFedtke(1982),por el patrónde
21
distribucióndelherbicidadespuésdesuaplicaciónradicular.Cuandoel herbicidaactúa
rápidamentey su concentracióneselevada,los síntomassepresentanen los márgenes
o en el ápice,dondela tasade fotosíntesisesmáselevada.Si su actuacióneslenta y
en concentraciónbaja,el efectosevisualizaen las venas.
Estosefectosno seproducenpor la carenciadehidratosdecarbonoen la célula,
ya queun aporteexternodeestosazúcaresretrasalos efectostóxicosperono impide
el dañocuandola hoja del vegetales ya madura(Davis 1966). Aunqueno seconoce
con exactitud el origen de tales efectos, fenómenostales como la acumulaciónde
nitritos en la planta, motivadapor la imposibilidaddeser reducidosal estarbloqueada
la reduciónfotosintéticade la ferredoxina,puedenestarimplicados.
El excesode energíaprovocadopor la interrupcióndel transportede e-, tiende
a ser disipadoen partecomoemisiónde fluorescencia.Sin embargo,otraposiblevía
esla cesiónde la energíaal oxígeno,conla consecuenteformacióndeoxígenosing]ete,
que en condicionesnormales,forma un complejo con 8-carotenos(Witt 1971). En
cantidadesexcesivas puede llegar a oxidar ácidos grasos, pigmentos y otros
componentesdemembrana.
Igualmentela clorofila puedepasaraestadoradicaliniciandola cadenaoxidativa
de acidosgrasos,procesoqueesautocatalítico,ya queéstospuedena suvez extraer
electronesde otros ácidosgrasosno saturados.
El efectode “enverdecimiento”y la “adaptacióntipo sombra” ha sido descrita
paraherbicidasderivadosde la ureatalescomomonurón(Dicks 1978),
22
metabenzotiazurón(Fedtke 1979) y diurón (Meier et al. 1980) entre otros. Estos
efectos,que se conocencomo efectosfisiológicos”, son consecuenciade cambios
profundos en el metabolismodel nitrógeno y en los cloroplastos. Fedtke (1982),
proponequeestosefectossedebana respuestasreguladorascausadaspor la bajatasa
de fotosíntesis y la disminución de carbohidratos,en plantastratadas con estos
herbicidas.
Factoresmedioambientalesqueinfluyen en la fitotoxicidad
La temperaturaposeeuna relacióndirectacon la germinaciónde las semillas,
asícomocon la tasade crecimientodel vegetal,estandoa su vez relacionadocon la
tasadeabsorcióndel herbicida.
Muzik (1976), afirmó que la transpiraciónera un factor esencial para la
absorciónde herbicidas aplicados vía radicular, observándoseque una tasa de
transpiraciónalta generalmenteacarreaunaabsorciónelevada(Van Oorschot1970).
Temperatura,humedade iluminaciónposeenun efectodirecto sobre la presión
devaporen la superficiede la hoja y en la aperturaestomática,influyendopor tanto
en la tasade transpiración.
La intensidadluminosaelevadafavorecela aparicióndesíntomasfitotóxicosen
plantastratadascon estos herbicidas(Pallet y Dodge, 1980; Van Oorschoty Van
Leeuwen,1974).Consecuenciadirectadeello esla másbajadosisdeaplicacióndeestos
23
herbicidasenpaísesmeridionales;alcanzándoseunamayortoxicidadcuandolasplantas
son iluminadascon baja intensidadde luz antesde la aplicacióndel herbicida,y alta
despuesdeesta(Van Oorschty Van Leeuwen,1974).
PrincipalesmecanismosdedeEradaciónde ureasenplantas
a) Desmetilación:La pérdidade los dos gruposmetil, en dos pasossucesivos,
conducea un metabolitodidesmetiladono fitotóxico.
-. -N.H.C113 -. -NH2
EsteessegúnGeissbúleret al. (1975),el principal mecanismodedestoxificaciónde la
mayoríade los derivadosde la urea.
b) Ilidroxilación: La oxidación de un grupo metil en un hidroxilo, conducea
un metabolitoestableno fitotóxico susceptiblede conjugarsecon glucósidos.
-~ -N.CH3.CH2OH —. -N.CH3.CH2-O-glucosa
c) Desnietoxilación:La pérdidade un grupometoxi y la oxidacióndeun grupo
metil, conduce a un metabolito no fitotóxico. Esta es una rnta alternativa de
degradaciónpara el grupo de metoximetil-fenilureas.
-N.OCH3.C113 -, -N.H.C113 -‘
d) Conjugacióncon proteinasy péptidosde bajopesomolecular.
24
1.5.SELECTIVIDAD VARIETAL
El términoSelectividad deun herbicidaserefiereasu aptitud paradestruiruna
o varias especiesvegetales(malas hierbas)sin afectaral menosaparentementea la
plantacultivada, siendopor tanto la cualidadindispensableque se debeexigir a un
herbicidapara suempleoen Agricultura (Garcia-Baudíny Cadahia,1987).
[a Selectividadde un herbicida dependede numerososfactoresque pueden
clasificarse,segúnla revisiónanteriormentecitada,en:
a) Factoresdebidos al herbicida: Donde se agrupantodos los referentesa las
característicasdel herbicidaasícomo a su modo deaplicación.
b) Factoresdebidosal ambiente:Entre los que el tipo de suelo y las condiciones
climaticasson los másimportantes.
c) Factoresdebidosa la planta: Donde se agrupantodos los relacionadoscon las
condicionesdecultivo; la penetración,el transponey el metabolismode los herbicidas
en lasp]antasasícomosu respuestaen el lugar de acción.
A partir de 1947 se hacenfrecuenteslas referenciasa una distinta respuesta
frentea un herbicida,de las diferentesrazasde una especiede mala hierba o de los
diferentescultivares de una especiecultivada. En esta linea estanlos trabajosde
Albrecht (1947)en el quese cita el distinto comportamientofrente al herbicida2,4-D
en Agrostris palus:ri o la diferenterespuestaal dalapónde cultivaresde cañade
azúcar(Matherney Millhollou, 1973),enacelga(Russel1968),enlino (Staffordet al.
1968) o en maíz (Roth 1957).
25
Las primerasreferenciasal problemade sensibilidadvarietalen cerealesdatan
de 1952 en trabajosde camporealizadospor Longchampy col., sobrecultivaresde
avenay cebada;sucediéndoselos trabajossobreotrasespeciesdecerealescomomaíz
(Andersen1964)o sorgo(Lagos y Cardenas,1970).
A finales de la décadade los sesentase sintetizany comercializandiversos
compuestospertenecientesal grupo de los” derivadosde la urea”, encontrandosea
partir deestemomentoreferenciasen las quesedescribendiferentesrespuestasde los
cultivaresdetrigo y cebadafrentea estosherbicidas.En ensayosdecampo,realizando
interpretacionesvisuales del efecto producido por el herbicida,podemoscitar los
trabajosde Frost(1972)encultivaresde trigo y cebadacon nietoxurón;Greenet al.
(1977)entrigosconclortolurón, isoproturóny metoxurón;Griffiths y Ummel (1970)
en trigos con metoxurón ; Lupton y Oliver (1981) en trigos con clortolurén e
isoproturón;Smith y Tyson(1970)entrigos y cebadasconclortolurón; Cochetet al.
(1973)en trigos con clortolurén y inetoxurón; Covureur et al. (1973) en trigos con
clortolurón; Degezet al. (1971)entrigo y cebadaconclortolurény Oliveira y Palma
(1976)en trigo con clortolurón,entreotros.
En otros trabajosrealizadosen campoestimandodiferentesparámetrosen la
evaluacióndel daño, podemoscitar a Mydlilova y Zemanek(1975) en cultivaresde
trigo conclortolurén analizandola capacidadgerminativade los granosdespuésdel
tratamiento,así comoel pesode 1000 granos;Misra y Rathore(1988) en trigos con
nietoxurón estimala densidadde plantas,el n0 espigas/planta,longitudde la raíz y
alturade la plantaasi comon0 decloroplastospor céluladel mesófilo; Van Hiele et
26
al. (1970)en trigo con clortolurénconsiderael pesosecode tallos y raices.
En invernadero,siguiendounavaloraciónvisualde los resultados,seencuentran
los trabajosde Blair et al. (1976)en cebadacon metabenzotiazurón;Stanováet al.
(1979)en trigo con clonoluróno Thiede(1975)en trigo y cebadacon clortolurón y
metoxurón.Otros ensayosde invernaderose realizanmediante la estimación de
diferentesparámetrostalescomopesosecoy frescoentrigostratadosconclortolurón
y metoxurén(Bantinget al. 1975),o medidasderadioactividaden trigos tratadoscon
metoxurónmarcado(Múller y Sanad,1975).
En cámarasde cultivo de plantasse han realizado trabajos estimandola
inhibición producidapor el herbicida clortolurón en cultivares de trigo mediante
técnicasde fluorescencia(Leroux 1982; Cadahiaet al. 1982; Sixto y García-Baudín
1988) o medidassobreel desarrollode la plantay el metabolismodecarbohidratosen
trigos con metoxurón(Petunova1974).
Los estudiosen relacióna las diferenciasde respuestavarietal en Españason
muy escasos,limitándoseen la mayoriade los casosapruebasdecamporealizadaspor
las casasquecomercializanherbicidas,sobrecultivaresempleadosen el momentode
introducir un nuevoproductoenel mercado.En estalíneaestanlos trabajosde Soler
(1971)y Gostincharet al. (1971)con el herbicidametoxurón,dondesemuestrasegún
una estimaciónvisual del daiio,el comportamientode algunosde los cultivaresmás
utilizadosen la épocafrentea esteherbicida.
La respuestade cuatro cultivaresde trigo duro y docecebadasal herbicida
27
isoproturónson analizadasen ensayosde campomediantevaloraciónvisual de los
resultadospor Cavero(1991).
Asimismo, la respuestadel cultivar de trigo blando ‘Aragón 03’ frente a la
acciónde clortoluróny metoxurón,esevaluadapor García-Baudín(1976), enensayos
de campomediantela estimaciónde la mermade producción,obteniendodiferencias
significativasrespectoal testigoparaambosherbicidas.
La ausenciade datosrespectoa las diferenciasde respuestaentriticales frente
aderivadosde la ureaesaúnmásnotoria,tantofueracomodentrodeEspaña,pudiendo
citarseel trabajo de García-Baudín(1975>en dondese da a conocerla respuestade
‘Cachirulo’ frente a clortolurón y metoxurón en ensayosrealizadosen campo,
observandoseunadisminuciónsignificativade la produccióncuandoseaplicaronestos
herbicidas.
Busey(1976),resaltala necesidadde recomendarlos herbicidasen términosde
especificidadcultivar, en base a las referenciasque hace la bibliografía de este
problema.Esto esaúnmásnecesarioennuestropaíspor el desconocimientoqueexiste
de la respuestade nuestroscultivares mas utilizados frente al grupo de herbicidas
derivadosde la urea.
Paraabordarel problemade la “Sensibilidadvarietal” sehacenecesariodefinir
términoscomoSusceptibilidad,Toleranciay Resistencia,ya quesonestoslos trestipos
derespuestade lasplantashacialos herbicidasclasicamentereconocidos(Gressel1986;
28
Le Barony Gressel,1982).
EstosautoresdefinenSusceptibilidadcomo“la falta decapacidaddeunaplanta
para soportarel tratamientoherbicida”.Esteesun términoqueno originapolémicay
queconsideramoscomoválido a la horade denominarla posiblerespuestasensiblede
los cultivaresdel presentetrabajo.
Toleranciay Resistenciadescribenambasuna” condicionpor la queunaplanta
soportael tratamientoherbicida” (Le Baron y Gressel,1982). Sin embargono existe
uniformidado definicionesqueresultenconsistentesde estostérminos,por lo que a
menudose utilizan indistintamente.Tradicionalmenteel término Toleranciaha sido
utilizado,por los investigadoresy técnicosquetrabajanenmalashierbas,paradescribir
la capacidadde soportarel tratamientoherbicidapudiendoesto ser reversiblesi se
utiliza unadosismayor. Estarespuestase consideracomoconsecuencianaturalde la
variabilidad entreespecieso grupostaxonómicospresenteantesde la aplicacióndel
primer herbicida(Le Baron y Gressel,1982). El término a menudose utiliza para
describir respuestasde los cultivos a los herbicidasque se deben a mecamsmos
naturales,comopuedenser diferenciasen el metabolismo(Asthon y Craft, 1981).
El término Resistenciageneralmenteimplica el concepto de selección y
evolución de un mecanismopara soportarel herbicida,en una poblaciónsometida
repetidasvecesal tratamiento.Sawicki(1987)queproponequela resistenciaseaplique
cuandosucedaun cambiogenéticoen respuestaa la selecciónde un productotóxico.
Sin embargoestosconceptosasídefinidosno nos resultanclarificadores.
29
En el presentetrabajose denominan“cultivarestolerantesaherbicidasderivados
de la urea” a aquellos capacesde soportar el tratamiento herbicida a dosis y
condicionesmedioambientalesa los queotros cultivaresmuestranclarasusceptibilidad,
pudiendo atribuirse dicha tolerancia a diferencias en la absorción,translocación,
inactivacióno diferentedegradacióndel herbicida.
OBJETIVO Y PLAN DE TRABAJO
30
El empleoindiscriminadode herbicidasfenoxiácidosen cultivos decereales
ha acarreadouna inversiónde la flora adventiciade estoscultivos, haciaespecies
gramíneascuyaproximidadtaxonómicacon el cultivo dificulta aúnmássu control.
Entrelos compuestosregistradosen la actualidadparasuempleoencereales,
el grupo de los derivadosde la urea es uno de los de mayor importancia,ya que
ademásde ejercerun buencontrol sobreespeciesmonocotiledóneas,especialmente
del géneroLolium, son capacesde controlar tambien un amplio número de
dicotiledóneas.
Sin embargo,son frecuentesen la bibliografíalas referenciasa unadistinta
respuestade los cultivarespertenecientesa las especiesde Triticum y Hordeum
frente a la acción de herbicidasderivadosde la urea. La ausenciade datos en
relaciónal comportamientode los principalescultivaresdecerealesquesesiembran
ennuestropaís frentea la aplicaciónde éstosherbicidas,motivó nuestrointerésen
conocerestasrespuestas.
Los apartadosa desarrollarpara la consecuciónde nuestroobjetivo, fueron
los sigi.tientes:
1. Estudiode la respuestadecincuentay trescultivarespertenecientesa lasespecies
de Triticum y Hordeum, así como de cinco triticales, frente a la acción de tres
herbicidasderivadosdela urea(clortolurón,isoproturóny metoxurón).Laevaluación
delefecto en los cultivaresseestimómediantela cinéticade la faselentaP—”S de
la fluorescenciaclorofílica.
Ello permitióofrecerunavisióngeneraldel comportamientode los principales
31
cultivaressembradosen España.
2. Abordar la respuestaal herbicidaclortolurónencultivaresde diferentesespecies
decerealesy de dos malashierbasgramíneasasociadasa estoscultivos, a travésde:
2.1. El estudiode la respuestaen plantaenteramediantela estimacióndela
variablepesoseco.
2.2. [adeterminación de la actividadfotosintéticamediantela evaluaciónde
la faserápidaI—P de la fluorescenciacloroffiica.
2.3. [a determinaciónde los nivelesdeherbicidamediantecromatografíade
gases.
3. Unade las alternativasparasolventarlos problemasqueacarreanlas diferencias
de respuestade los cultivaresfrentea un herbicida,esla modificacióndeestoshacia
la tolerancia.
El conocimientodel determinismogenético de las resistenciasesun pasoprevio a
la hora detransferirun carácter.Porello nos interesamosenel estudiode la herencia
de la toleranciaal herbicida clortolurón en dos de los cultivares, (‘Castan’ y
‘Recital’), quepresentarondiferenciasen la respuestaal herbicida.
CAPITULO 2. MATERIALES Y METODOS
MATERIALES
32
2.1. MATERIAL BIOLOGICO
- CatorcecultivaresprocedentesdeTriticum turgidumL. var.durumDesf
- Diez cultivaresprocedentesde TriticumaestivumL.
- DieciseiscultivaresprocedentesdeHordeumvulgareL. (Cebadasdísticas)
- TrececultivaresprocedentesdeHordeumvulgareE (Cebadashexásticas)
- Cinco Triticales (Triticum x Secale)
- Malashierbasgramíneasasociadasal cultivo de cereales:
BromusdiandrusRoth.
Avenasterilis ssp. ludoviciana(Durieu) Nyman
Los cultivares utilizados han sido facilitados por el Instituto Nacional de
Semillasy PlantasdeVivero (INSPV), asícomopor las casascomercialesde semillas,
detallándosetodosellos enel Anexo 1.
Las malas hierbas estudiadasprocedende prospeccionesrealizadaspor el
laboratoriode Malherbologiadel INIA:
- Bromusdiandrus - Origen:Palaud’Anglesola (Lerida 1988)
- Avenasterilis ssp. ludovictana- Origen:Almacelles(Lerida 1988)
2.2. APARATOS EMPLEADOS
- Cámaras de cultivo de plantas con condiciones controladasde temperatura,
fotoperiodoe iluminación.
a) Temperatura: 24±1OCde máximay 14±1OCde mrnima.
33
Fotoperiodo:16 h luz y 8 h oscuridad.
iluminación: 110 - 100 uE m2s’
b) Temperatura:entre5 y l0~C.
Fotoperiodo- 8 h luz.
iluminación - 1000 lux/m2
- Invernaderos.
a) Con fotoperiodode 17 h luz mediantelámparasde 500 watios colocadosa
3 m de distanciaunosde otros y aunaalturade 1,60m. [atemperatura osciló
entre19 y 240Cen luz y entre13 y 170C en oscuridad.
b) Sin control de temperaturani iluminación adicional
- EstufaTermotronicde0- 1002C.
- Termómetrosde máximay mínima.
- Agitador selecta.
- Destilador.
- Balanzas.
- Fuentede luz HansatechLSI.
- Detectorde fluorescenciaHansatech.
- OrdenadorApple II e.
- HomogeneizadorPolytron.
- Rotavapor.
- CromatógrafomodeloAerograph3700.
34
2.13. HERBICIDAS
- Clortolurón(Anexo 2)
- Isoproturón(Anexo 3)
- Metoxurón(Anexo 4)
2.1.4. REACTIVOS
- Acetonapura.
- Solución nutritiva (Hewitt 1963 - Anexo 5)
No3K
(No3)2Ca.4H20
SO4Mg.7H20
PO4H2Na.H20
SO4Mn. H20
SO4Cu.5H20
SO4Zn. 7H20
B03H3
(NH4)6 Mo7 O~.4H2O
SO4CO. 7WO
CíNa
EDTA - Fe
- Agua destilada.
- Metanol.
-OHNa
35
- NaCí.
- Etilacetato.
- Hexano.
- Gel de sílice.
- Cloroformo.
2.1.4. OTROS
- PlacasPetri 9 cm dediámetro.
- Papelde filtro 9 cm de diámetro.
- Vasosde plástico.
- Soportesplásticos.
- Rejilla.
- Cartulinanegra.
- Tijeras.
- Pinzas.
- Pocillosde vidrio.
- Cucharasde pesar.
- Matracesde 21, 41 y 51.
- Probetasde 100, 1000 y 2000 ml.
- Bolsasde papely de celofán.
- Tubosde vidrio PIREX 2 cm
- Gradillas.
- Frascosde fondo circular de 100 ml.
- Tubos de 10 ml.
diametroy 25 cm de longitud.
METODOS
38
Despuésde seis díasse realizó el tratamientoherbicida.Paraello la materia
activautilizadasedisolvió en5 ml. deacetonay seincorporómedianteagitacióna la
solución nutritiva, para su absorciónvía radicular. Veinticuatrohoras mástarde se
lavaronlas raícesy serestablecióla soluciónnutritiva libre de herbicida.
La incorporaciónde los herbicidasa la soluciónnutritivaasegurael contactodel
sistemaradicularcon los tratamientos,evitandocasosdeselectividaddeposición que
podríanaparecersilos tratamientosseaplicaranen tierra.
Las materiasactivasy las dosisutilizadassedetallanen cadaexperimento.En
todos los casossepreparéunadisoluciónmadrede 10ppmpreparandoa partirde ellas
las disolucionesde las dosis requeridas.
Tras retirar el tratamientoherbicidaseprocedióa:
A. Detecciónde la fluorescenciaclorofílica. (Técnicaquesedetalla2.7.)
B. Respuestaenplantaentera:Estimandoel efectoproducidopor el herbicida
medianteel incrementodel pesoseco.
Paraello, la mitadde lasplantassecortaroninmediatamentedespuésde retirar
el herbicida(1%), manteniendoduranteseisdíasmásel restodel material(P6).
Las plantasse desecaronen estufa de 100 C. durante24h procediendoa
obtenerel pesoseco.
40
El crecimiento se realizó en solución nutritiva durante6 días, procediendo
entoncesa obtenerel pesofresco(P0) y colocandonuevamentelas plantasen el tubo
de vidrio. En éstemomentose realizó el tratamientoherbicidaa travésde solución
nutritiva durante24 lx, lasraícesselavarony serestituyóla soluciónpor otra libre de
herbicida.Seis díasdespuésse pesaronlas plantasnuevamente(l>~).
2.7. FLUORESCENCIACLOROFILICA
[atransformación de la energíasolar enenergíaquímica,por mediodelproceso
de la fotosíntesisrealizadoen plantasverdes,necesitaen un primer momentode una
concentraciónde energíaen los centros fotoquímicos donde va a tener lugar la
conversión. Esencialmenteeste es el papel que juegan las clorofilas y pigmentos
anexos,formandogruposde cientosde moléculasquesepuedendenominar“antenas
de fotones”.
Una moléculaqueabsorbeun fotón de luz tieneciertaprobabilidadde reemitir
un fotón masdébil, obserbablecomofluorescencia,hechodescritopor primeravez en
1931 por Kaustky (Schreiberet al. 1977).
Cuando la fotosíntesis funciona con un rendimiento máximo, los fotones
absorbidosson rápidamentetransformadospor los centrosde conversiónfotoquímica,
limitandola probabilidaddequesedisipencomofluorescencia.Estadébil fluorescencia
observadacuandoel aparatofotosintéticofuncionaaplenorendimientoseconocecomo
“fluorescenciaconstante
41
Cuandopor el efectodediferentesfactores,entre los quese encuentrala
presenciade herbicidasinhibidoresdel PSII,el rendimientode la fotosíntesisdecrece,
los fotonesabsorbidostienenmenorprobabilidaddeser convertidosfotoquimicamente,
acumulándoseen la “ antenade fotones” de donde se disipanen forma de calor o
fluorescencia.
La intensidadde la fluorescenciava unida al funcionamientodel aparato
fotosintéticoy varíaentrela “fluorescenciaconstante”(cuandoel aparatofotosintético
funciona a pleno rendimiento) y la “fluorescencia máxima” (cuando el aparato
fotosintéticono trabaja).
Al comenzarla iluminación, los centrosfotoquímicosestayenteramentelibres,
lo quehacequelos fotonesabsorbidosse conviertancon eficaciamáxima.Estenivel
inicial que se denomina “nivel O”, correspondea la fluorescenciaconstante.Al
saturarsela “antenade fotones” seproducela disipaciónen forma de fluorescencia,
teniendolugar estaen dos fases,explicablespor la existenciade dos aceptoresde e-
en serieQ, y Qb.
Un primerfotón provocaunareduccióndeO por transferenciadeun electrón
O, —, O... Los centrosfotoquímicosen estadoO,. son incapacesde convertir a los
otros fotonesquellegan a la antena.Esto en las plantasse traduceen unasubidade
fluorescenciadenominada“fase fotoquímica” O —* 1. Los centrossereabrenpor la
reacción O,. Qb : Q, Q aumentando la fluorescencia más lentamente,
denominándose“fasetérmica” 1 —. P.
42
Estasfases(Figura 3) sedenoninan“fasesrápidas” O -. 1 —. P (alcanzandoel
máximo de fluorescenciaen el nivel P) proporcionandorespuestassuficientemente
precisasy evaluablescuantitativamente,presentandounoscoeficientesdevariación
paracultivaresde trigo del 5% (Ducruet1983),permitiendoel cocientede los niveles
1 y P evaluarla proporciónde centrosdel PSII bloqueadospor el herbicida.
-FASES RAPIDAS
luz
Figura 3: Representación gráfica de las fases rápidas de la
cinética de inducción de fluorescencia clorofílica.
1 seg
No tratadoTratado
Si serealizala iluminaciónde formacontinuada,esposibledistinguirtrescasos:
43
A- El nivel inicial de fluorescenciadetectadodisminuyerapidamentey se mantienea
un nivel constantey bajo: la fotosíntesisesnormal.
B- La fluorescenciapermanecea un nivel constantey alto: la fotosíntesisseencuentra
bloqueadapor el herbicida.
C- [a fluorescenciadisminuyelentamente,paraluegoremontar:la fotosíntesisse
encuentraparcialmentebloqueada.
Este descensode fluorescencia(Figura 4) constituyelas “faseslentas” P -. 5,
en contraposicióncon las “ fasesrápidas” descritasanteriormente.[a evaluación
cuantitativade esteparámetroes explicadapor Lansacet al. (1984), si bien los
coeficientesde variación en cultivaresde trigo son del orden del 30% , mucho más
elevadosquelos obtenidoscon las fasesrápidas(Ducruet1983).
FASES LENTAS
E mmc
1
5
FLUORESCENCIA CONSTANTE
No tratado
Tratado
Figura 4: Representaci6n gráfica de las fases lentas de lacinética de inducción de La fluorescencia elorofílica.
44
Lascaracterísticasde la fluorescenciaclorofílica dependende otros factores
ademásde la propia acción del herbicida(Papageorgiou1975; [avorel y Etienne,
1977).Las fasesrápidasson susceptiblesde ser influenciadaspor:
-El tamañode la “ antenade fotones”,quevariarási trata de unaplantaC3 o
C4 asícomode las condicionesde cultivo.
-[a concentracióndeCO2disponibleenel centroderegulaciónde transferencia
de e-, muy próximo al sitio debloqueode los herbicidas.
-El estadodel sistemadefotólisis del H20 ya queestepuedeverseafectadopor
la temperaturade ciertosagentesquímicos,constituyendouno de los puntos
frágilesde la célula vegetal.
Las faseslentas dependende los equilibrios iónicos en el cloroplastoy del
estadodel sistemade asimilacióndel C02.
La aplicaciónde lastécnicasde fluorescenciaen el campode los herbicidases
numerosa,tanto en test de sensibilidadvarietal(Lcroux 1982; Cadahiaet al. 1982),
comoenla evaluacióndeformas tolerantesenbiotiposdemalashierbas(Abrenset al.
1981; Ah y SouzaMachado,1981)o en la deteccióndeherbicidasensuelos(Shawet
al. 1985),entreotros.
Así mismo,seutilizanestastécnicasparaevaluarel efectodediferentesfactores
externoscomolos provocadospor estreshídrico (Havauxy [anrxoye,1985)o los
45
provocadospor presenciade ozono(Schreiberet al. 1978).
Descripciónde las técnicasempleadasparala evaluaciónde las diferentesfases
:
2.7.1.Faselenta P—*S
Antesdeprocedera la obtenciónde los registros,lasplantassemantuvierondos
horas en oscuridad,con el fin de detenerel funcionamientodel aparatofotosintético,
haciendomáximala respuestade fluorescencia(Schreiberet al. 1977) asícomo para
evitar interferenciasen la translocacióndel herbicida(Ducruetet al. 1984).
La iluminaciónbajo luz continuade las hojas,serealizómedianteunalámpara
de 150 W (proyectorde diapositivas)a travésde un obturador fotográfico y de un
filtro azul consistenteen unasoluciónde SO4Cucon concentracionesde 250g11.
La fluorescenciasedetectóa 45 gradosdel rayo incidentemedianteun
fototransistorFortecprotegidopor un filtro rojo Wratten Kodak n~ 70, sensibleal
infrarrojopróximo.[aobservación de la señalserealizómedianteun registradora 0.5
mV con unavelocidadde carta de 1 cm/m.
La hoja de la plántulase adosóa unaplacametálicanegra(con ranuravertical
de25 mm x 7 mm) sujetándolacon unapiezaimnantada,de modoqueno interfiriera
en la trayectoriadelhazde luz queincidíaperpendicularmentesobrela superficiefoliar
(Figura 5).
Filtro cuao
Plantola
Figura 5: Esquema del dispositivo de medida de la fluorescencia.
L EXC.. * excitación ( <660 mm.) h,,... fluorescencia (>680 m.) filtro rojo: transmisión nula para C660 mm.
y máxima para >680 rmn.
Para la excitación de clorofilas se utilizó luz azul seleccionada mediante un filtro
de SO,Cu. El fototransistor (detector de luz) ~610 permite el paso de longitudes de onda
cercanas a 685 mu ( de la fluorescencia clorofílica) ya que el filtro rojo que los
protegía solo permite el paso de ésta excluyendo así la luz de excitacih dispersada.
Los registros obteuidos se interpretaron según el método de Ducruet y
Gasquez, (1978), en el que cuando la fotosíntesis es normal, el nivel inicial de
fluorescencia disminuye rápidamente llegando a un nivel constante, mientras que si la
fotosíntesis se encuentra bloqueada por el herbicida, la fluorescencia permanece a un
nivel constante alto (Figura 4).
47
Parala evaluacióncuantitativade la inhibición fotosintéticaen los registros
obtenidosutilizamosla relación: Fmax-Ft/Fmax(Lansacet al.1984),en dondeFmax
representael nivel máximode fluorescenciaalcanzadoy Ft el nivel de fluorescencia
registradoa los 4 minutosde iluminaciónde la hoja (Figura6).
F(¡4aj
Figura 6: Parámetros evaluados en el
Fanax.= nivel máximo alcanzado.
Ft= nivel alcanzado a los 4 mm.u.a-= unidades arbitrarias de fluorescencia.
registro de fluorescencia
Esta relación indica el descensoobservadoen la fluorescenciarespectoal
máximoalcanzado,por lo queel bloqueoprovocadopor el herbicidasetraduceenuna
disminuaciónde dicha relación,mientrasqueestaesmáximacuandola fotosíntesisno
estáalterada.
p
rt
u-
Eu-
s
O 1 2 3 4 T(m¡n.)
48
2.7.2.Faserápida I—*P
Se utilizó una frente de luz “HansatechLS1” con potenciade salida de 60
W/m2.
Dicha frenteconstade dos partes:
1-Caja con 36 diodosemisoresde luz, con unabandaestrechade potenciade
saliday un máximode 660nm. El infrarrojo queconteníaerabajo,
produciendopor tantopoco calor en la hoja.
2-Cajacontrol quepermitela regulaciónde la intensidadde luz y de los pulsos
emitidos.
[a hoja de la plántula se adosóa una placametálicanegra(con una ranura
vertical de 25 mm x 7 m) sujetándolacon un imán, de maneraque ésteno interfiriera
en el haz de luz que incidía perpendicularmentesobre la superficie foliar. [a
iluminación serealizódurante5 s.
Para detectarla fluorescenciaemitida por las plantasse utilizó un “detector
Hansatech”queconstade dos partes:
1-Sondaquecontieneun fotodiodocapazde detectarla luz emitida y de
convertirlaen unaseñaleléctricaproporcional.
2-Cajacontrol quecontieneun amplificadorcapazde regularla señal,y quese
encuentraconectadoa un ordenador.
49
Paraasegurarqueel fotodiododetectasolofluorescenciay no luz de excitación
dispersada,seincluye un filtro de 740 ¡un cuyo centrodefrecuenciaessuperioral de
la luz utilizada en la iluminación (roja - 660 nm) pero dentro de la región de
fluorescencia.
La señal de fluorescencia fue digitalizada por una carta de conversión
analógica/digital 12 bits y se almacenóen un computadorApple II, usandoun
programa“Asamby” El análisisde la señal se realizó medianteun programaBasic,
segúnel métododescrito por Ducruetet al. (1984). El canal 1 se definió como la
primeraseñalde fluorescencia,siendoel tiempo de aperturadel obturadorde menos
de 2 ms de maneraque el “nivel O” fue estimadoa partir de los valoresde señalen
los niveles3 y 4.
El “nivel 1” correspondióa un valormediocalculadoen un dominio de tiempo
ajustable(entre50-70 ms) definido a partir de la forma señalen lashojas controly en
las tratadas.El “nivel P” fue detectado,basadoen un dominio de tiempo ajustable,
comoel valor máximoobtenidopor sucesivascomparacionesde los valoresmediosde
100 canales.
50
2.8. DETERMINACION DE NIVELES DE RERBICIDA EN PLANTA
MEDIANTE CROMATOGRAFIA DE GASES.
Muestrasde la parteaérea de cincoplantasde los cultivaresseleccionadosen
nuestroestudio,tratadosconherbicidasa diferentesdosis asícomoplantastestigo,se
extrajeron extraídas dos veces con 5 ml de metanol: agua (8:2) usando un
homogeneizadorPolytron.
El extractosetransfirio a un frascode fondo circular de 100 mí, separandoel
disolventeorgánicoal vacío enun rotavapor.El residuoacuososetransfirió a un tubo
de 10 mí, basificándolocon 1 ml deunasolución0.5 N deOHNa, añadiendodespués
0.5 m de solución saturadade NaCí, extrayendoel herbicida clortolurón con etil
acetato.
El disolventeorgánicoseseparómediantecorrientedenitrógenoy el residuose
disolvioenhexano,utilizando60 ml decloroformocomoeluyente(volumenquesepara
los herbicidasdesusmetabolitos).Dicho residuosetransfirió aun tubo de10 mí, que
sealmacenóhastael momentode su utilizaciónparala determinaciónpor GLG.
La columnase limpió con el fin de evitar posiblesinterferenciascon otros
componentescoextraidosde la plantao con metabolitosN- desmetilados.
El cromatógrafode gasesusadofue el modelo “Variare Aerograph3700”
equipadocon detectorde llama ionizantealcalina(AFIDO y unacolumnade gas,2 m
x 114”, llena con 3% OV-17 de ChromosorbW-HP (malla80-100),siendolas
51
condicionesempleadas;
- Temperaturade inyectory detector,2700C y 3000C respectivamente.
- Gas portadornitrógenocon un flujo de30 mí/mm.
- Rangode corrientedel detector10 -12 amp.
- Atenuaciónx 4
- Velocidadde la carta1 cm/mm.
Enlascondicionesmencionadasdelcromatógrafo,el herbicidaclortolorón
se transformó en su correspondienteisocianato (3-cloro-4 metilfenil) para ser
cuantificado,ya que éstepresentabuenaspropiedadescromatográficas(Tadeoet al.
1989). Comopatrón externoseempleóuna disoluciónde herbicidade concentración
conocida,queseinyectó antesy despuésde cadamuestra.
La concentracióndeherbicidaenlos extractossedeterminócomparandola altura
del pico obtenidapara la muestra,con el valor promedioregistradoen los patrones
inyectadosantesy después.
54
2.9.2.Polinización.
Se llevó a cabo cortandolas espigaspoliizadorasen el momentodel principio
de la antesisy cortandoel extremosuperiorde las glumas.Se introdujo entoncesel
tallo de la espigaen tierrahúmedahastala apariciónde lasanteras.En estemomento
se cortó la bolsade la espigautilizadacomo hembrapor su partesuperiory se agitó
de formaquecaigael polen, cerrandootra vez la bolsa.
CAPITULO 3.
RESPUESTA FOTOSINTETICA DE LOS PRINCIPALES CULTIVARES DE
TRIGO, CEBADA Y TRITICALE, A DERIVADOS DE LA UREA.
55
3.1. INTRODUCCION
El diferente comportamientode los cultivaresque pertenecena una misma
especie,frentea la aplicaciónde herbicidasencaminadosa controlarunapoblaciónde
malashierbas,esun hechocitadorepetidamenteen la bibliografía.
La ausenciade datosacercade comoesla respuestade los cultivaresde trigo,
cebaday triticales mássembradosen nuestropaís, cuandose aplicanherbicidasdel
grupo de los derivadosde la urea, frecuentementeutilizadosen el control de malas
hierbasgramíneas,llevó a plantearun primer experimentodondeobteneruna visión
generaldel comportamientode estoscultivares.
El modo de acción primario de los herbicidasderivadosde la urea, es el
bloqueode la fotosíntesisa nivel delPSII (Moreland1980; Treesty Draber,1978),por
ello empleamosel estudiode la cinéticadedestoxificacióndeestasmoléculas,a través
de los nivelesde fluorescenciaemitidos.
El empleode la faselenta P—S, esun métodoasequibley de fácil utilización
(Richard et al. 1983) para evaluarel bloqueoque estos herbicidasprovocanen la
fotosíntesis.
56
3.2.MATERIAL Y METODOS
Se emplearonsemillasde 29 cultivaresde cebada,14 de trigo duro, 10 de trigo
blandoy 5 triticalesquesedetallanen el Anexo 1.
[a metodologíaseguidaparael crecimientode lasplantasfue la quesedetalla
en 2.6.1,y la cámaradecrecimientoempleadaposeíacontrolde temperatura,queosciló
entre24±1~Cen luz y 16±1ÓCen oscuridad;alternanciade 16h luz y 8h oscuridad
e intensidadluminosade l00gE m2 st
Las plantascrecieronduranteseisdíasensoluciónnutritiva, realizandoen este
momentolos tratamientosherbicidascon clortolurón, isoproturóny metoxurón,a
dosisde 2 y 4 ppm durante24 h, con tresrepeticionespor tratamiento.
El estadodecrecimientode lasplantascuandoserealizaronlos tratamientos,fue
de 1 hoja y media(estado11 del códigodecimaldeTottman, 1987).
Lasmedidasde fluorescencia,para la estimaciónde la inhibición fotosintética
producidapor el herbicida,se realizarona T=O (momento de la retirada de los
tratamientos),T=4 (cuatro díasdespuesdel tratamiento)y T=6 (sexto día desdela
finalización del tratamiento). Se consideró la fase lenta P—~S de la cinética de
induccióndefluorescenciaclorofílica,utilizando el parámetroempleadopor Lansacet
al.(1984),comose detallaen 2.7.1.
57
3.3.RESULTADOS Y DISCUSION
A- CULTIVARES DE TRIGO BLANDO
En los Cuadros 1, 2 y 3, se muestranlas medidasde fluorescenciaclorofílica
obtenidasdespuésdel tratamientocon clortolurón, isoproturóny metoxurón,a 2 y
4ppm, en cultivares de trigo blando. En las Figuras 9, 10 y 11, se representala
evoluciónde éstoscultivaresmediantehistogramasde frecuencia.
Serealizanmedidasanálogasenplantastestigoconel fin de comprobarquelas
condicionesdecrecimientoeranadecuadasy dequeéstasno sufrian alteracionesajenas
al experimento,observandosequetodasseencontrabanenun rangode0.8 y 0.9, lo que
indicaausenciadeemisióndefluorescenciay por tantoun correctofuncionamientodel
aparatofotosintético.
En los cultivares‘Castan’, ‘Ariza’, ‘Rinconada’, ‘Marius’, ‘Yécora’, ‘Maestro’,
‘Aranda’ y ‘Sevillano’, se puedeobservarunavez finalizado el tratamientode 24h
([=0), unaausenciade inhibicióncuandoseaplicandosisde 2 y 4ppmde clortolurón
y metoxurón(Cuadro1).
Igualmentese observaquea lo largo del tiempo ([=4 y T=6), el rendimiento
fotosintético para estos cultivares fue similar al de plantastestigo no sometidasa
tratamiento(Cuadros2 y 3).
En el casode los cultivares‘Impeto’ y ‘Recital’, seobservaal finalizar el
58
tratamiento (17=0) con ambos herbicidas,inhibición fotosintética reflejada en el
considerableaumento de la fluorescenciade plantastratadas con respectoal testigo
(Cuadro1).
En el cultivar ‘Impeto’, se produce una disminución progresiva de la
fluorescencia emitida por las hojas,llegandoal sextodía a ser similar a la detectada
en plantasno tratadas;por el contrarioel cultivar ‘Recital’ mantienela inhibición a lo
largodelensayo,poniendodemanifiestosu incapacidadparadestoxificarlos herbicidas
clortoluróny metoxuróna las dosisde 2 y4 ppm.
Cuando el tratamientose realiza con isoproturón,se observaen todos los
cultivares emisión de fluorescenciainmediatamentedespuésde retirar el herbicida
([=0), lo queindica queésteseha absorbido y translocado,alcanzandoel lugar de
acción(Cuadro1).
A lo largo del tiempo se produceuna disminuciónprogresivay rápidade la
fluorescenciaemitida por las hojas,siendola velocidadde destoxificaciónmáslenta
en los cultivares‘Anza’, ‘Sevillano’ e ‘Impeto’ quepresentanvaloressimilaresa los
testigosal sextodía, frenteal restodecultivaresque lo hacenal cuarto(Cuadros2 y
3).
B.CULTIVARES DE TRIGO DURO
En los Cuadros4,5 y 6 se muestranlas medidasde fluorescenciaclorofílica
obtenidasa lo largo de séisdías,despuésde retirarlos tratamientoscon clortolurón,
59
isoproturóny metoxurón,a 2 y 4ppm,en cultivaresde trigo duro; así mismoen las
Figuras 12,13 y 14 se presentan los histogramas de frecuencia.
Una vez finalizado el tratamiento con el herbicidaclortolurón([=0), se
observa una ausencia de inhibición en todos los cultivares estudiados, a la dosis de
aplicaciónde 2ppm,con la excepcióndel cultivar ‘Cibeles’ quepresentaun bloqueo
parcial de la fotosíntesisen T=0, inhibición quedesapareceal cuartodía (Cuadro4).
Parala dosismayor declortolurón(4ppm), los cultivaresmuestranausenciade
inhibición a lo largo del tiempo,salvo en el casode ‘Cibeles’, ‘Nita’, ‘Páramo’ ‘Bidi’
y ‘Camacho’, que se encuentraninhibidos a T=O, produciendoseuna progresiva
destoxificacióndel herbicidaquellega a ser total el cuarto día(Cuadro5).
Frenteal herbicidametoxurón,ningunode los cultivaresestudiadospresenta
inhibicióna lo largo del tiempo,paraningunade las dosisaplicadas(Cuadros4,5 y 6).
Cuandoel tratamientose realizacon el herbicidaisoproturón,se observaen
todos los cultivares,emisión de fluorescenciainmediatamentedespuésde retirar el
herbicida([=0), indicandoestoquehahabidoabsorcióny translocaciónalcanzandose
el lugar de acción, lo que se apreciapor la inhibición fotosintéticareflejada en el
aumentode fluorescenciadetectada(Cuadro4).
A lo largo del tiempo seproduceuna progresivadestoxificaciónque es más
rápidaparaalgunoscultivarescomo‘Tejón’, ‘Antón’ y ‘Páramo’ a la dosis de 2ppm
(Cuadro5),sin queéstaseproduzcaen algunosdeellos como‘Roqueño’, ‘Vitrón’ y
60
‘Antón’ a la dosismásalta de aplicación(Cuadro6).
C. CULTIVARES DE CEBADA
Sehanagrupadoendos bloques,laspertenecientesacebadasde2 carrerasy las
pertenecientesa cebadasde 6 carreras.
En los Cuadros7, 8 y 9 se muestranlas medidasde fluorescenciaclorofílica
obtenidasa lo largo de seis días,despuesderetirar los tratamientosconclortolurón,
metoxuróne isoproturón,a 2 y 4ppm, en cultivaresde cebadade 2 carreras. Los
histogramasde frecuenciase muestranen las figuras 15,16 y 17.
Sepuedeobservarqueunavez finalizadoel tratamiento,todos los herbicidasa
ambasdosis,se hanabsorbidopor la raiz y hanalcanzadoel lugar deacción(Cuadro
7).
En los cultivarestratadoscon clortoluróny metoxuróna dosisde2 y 4ppm, se
produceunadisminuciónprogresivade la fluorescenciaemitidapor lashojas,quellega
al sexto día a ser similar a la fluorescenciadetectadaen plantastestigo (Cuadro9),
salvoel cultivar ‘Iranis’ queya essimilar al cuartodía (Cuadro8).
Asimismo, enel tratamiento con isoproturón,seproduceen los cultivaresuna
recuperaciónanáloga,siendo la fluorescenciaemitida al cuarto día similar a la de
plantastestigo en ‘Flavia’, ‘Iranis’,’Fitamara’ y ‘Koru’ (Cuadro8), y al sextodía en
61
el resto decultivaresensayados(Cuadro9).
Lasmedidasdefluorescenciaencultivaresdecebadade6 carreras,tratadascon
los tres herbicidas,semuestranen los Cuadros10,11 y 12, asícomo los histogramas
en las Figuras 18,19y 20.
Finalizadoslos tratamientos([=0), todoslos herbicidashan alcanzadoel lugar
de acciónaumentandoasíla fluorescenciaen plantastratadas(Cuadro10).
Se observa,para los tres herbicidas,una parcial destoxificaciónen todos los
cultivaresel cuartodía de medida,siendoéstatotal al sextodíacon la excepciónde
Barbarrosa’, ‘Plaisant’ y ‘Vegal’ frentea la dosisde4ppmdemetoxurón,y ‘Plaisant’
frente a4ppm de clortolurón, queno llegana destoxificartotalmente(Cuadro12).
D.TRITICALES
Las medidas de fluorescenciaclorofílica obtenidas a lo largo de seis días,
despuésde los tratamientoscon clortolurón, isoproturóny metoxuróna 2 y 4ppm,en
triticales se muestranen los Cuadros13, 14 y 15, no habiendoserepresentadolos
valores obtenidos en un histogramade frecuenciasdebido al escasonúmero de
cultivaresensayados.
Finalizadoslos tratamientoscon clortolurón([=0), todos los triticalespresentan
emisión de fluorescencia con la excepción de ‘Juanillo’, que muestra valores similares
62
a los de plantas no tratadas (Cuadro 13).
A lo largodel tiempo,seproduceunadisminuciónprogresivade la fluorescencia
emitidapor lashojasen ‘Torote’, ‘Juanillo’, ‘Camarma’ y ‘Tajuña’, mostrandoal sexto
día valoressimilaresal testigo.Parael triticale ‘Badiel’ la inhibición semantienea lo
largo delensayo(Cuadro15).
Cuandoel tratamientoserealizaconmetoxurón,todos los triticales presentaron
emisiónde fluorescenciaa T=O, exceptuando‘Torote’ quepresentavaloressimilares
al testigo(Cuadro13). En ‘Tajufia’, ‘Camarma’, ‘Torote’ y ‘Juanillo’ seproduceuna
disminuciónprogresivade la fluorescenciaemitida,siendoéstaal sextodía similar a
al de plantastestigo.El triticale ‘Badiel’ semuestrainhibido conmetoxuróna lo largo
del ensayo(Cuadro15).
Sepresentainhibiciónentodos los triticalescuandoel tratamientoserealizacon
isoproturón([=0), destoxificandoprogresivamenteen todoslos casosa lo largo del
periodode ensayosin queéstallege a sertotal en el casodel triticale ‘Badiel’.
De la observaciónde los resultadossedesprendeque:
El comportamientode los cultivaresutilizadosprocedentesdel géneroTriticum
fué similar frente a los herbicidas clortolurón y metoxurón, en contrastecon la
respuestaquemuestranfrentea isoproturon.
Estasimilitud en la respuestade trigos frentea dos derivadosde la urea,
63
clortoluróny metoxurón,esdescritapor Lupton (1974),en ensayos
realizadosen campo,asícomotambién por Tottmanet al. (1975)enel Reino Unido,
sobre doce cultivares ensayadosque mostraronsimilitud frente a clortolurón y
metoxurónen contrastecon isoproturón.
Se observaademásque los cultivares presentancomportamientostolerantes,
intermedios y sensibles,similar a los descrito por Leroux (1982), cuando los
tratamientosse realizan con clortolurón y metoxurón, siendo la respuestamás
homogeneafrente al isoproturón.
La mayoríade los cultivaresde trigo blando ensayadosmuestranausenciade
inhibición al retirar los tratamientoscon clortolurón y metoxurón,ya descrito por
Leroux (1982)paracultivaresdetrigo con tratamientosde clortolurón.
Los cultivaresde trigo duroestudiadosmuestranuna mayorsensibilidadfrente
al herbicidaisoproturónen contrasteconclortoluróny metoxurón.Estehecho estáen
concordanciacon ensayosrealizadosen campo por Cavero (1991), sobre cuatro
cultivaresde trigoduro,analizandosurespuestamediantela estimaciónvisualdeldaño.
En general,los cultivaresprocedentesde Triticum turgidam var. durum se
muestranmástolerantesa clortoluróny metoxurónquecualquierade los otros grupos
estudiados,hechoqueconcuerdacon estudiosrealizadosen campoe invernaderopor
Bouchetet al. (1977), Cochetet al. (1979)o Catizoney Viggiani, (1975).
64
Todoslos cultivaresdecebadaspresentancomportamientossimilaresfrentealos
tres herbicidas , existiendo inhibición a T=0 seguida de una mayor o menor
destoxificaciónde los productos.Así mismose observaquelas cebadasde2 carreras
destoxificanmáslentamentequelas cebadasdeseiscarreras.
El comportamientode los triticales ensayadoses similar al que muestranlos
cultivaresde trigo, presentandosimilitud derespuestafrentea clortoluróny metoxurón
encontrastecon isoproturón.La respuestaa esteúltimo herbicidafue similar en todos
ellos, apareciendocomportamientostolerantesy sensiblesfrente a clortolurón y
metoxurón,hechoéstequeno conocemosqueestecitado.
Para el posterior desarrollo de este trabajo se selecciona el herbicida
Clortolurón, ya que frente a este herbicida han aparecidocultivares de cereales
claramentetolerantesy sensibles,mientrasquela respuestafrenteal isoproturónesmás
homogénea.[a mayor utilización del herbicidaclortolurón, en nuestropaís, para el
control de malashierbasencerealesjustifica la preferenciafrenteametoxuron.
[a selecciónde los cultivaresatiendea los siguientescriterios:
1.Cultivaresprocedentesde Triticum aestivum ‘Castan’, ‘Recital’ y ‘Anza’.
El diferentecomportamientoobtenidoenlos registrosdefluorescenciaentreel cultivar
‘Recital’ (sensible)y el cultivar ‘Castan’ (un toleranteelegidoal azar)hacenobvia su
inclusiónenel estudiodesensibilidadvarietalaclortolurón.La importanciadel cultivar
65
‘Anza’ enEspaña,siendoel cultivar de liaestivummássembrado,hacenecesarioque
su respuestafrente al herbicidaseatenidaen cuenta.
2. Cultivaresprocedentesde Triricum turgidum van durum : ‘Roqueño’
[a homogeneidadde respuestadetectadaen estegrupo,con ausenciade inhibición en
todos los casos, frente al herbicida clortolurón lleva a seleccionaruno de ellos
atendiendoasuimportanciaencuantoal númerodehectáreassembradas,asícomopor
presentarunahomogeneidaden la germinaciónquefacilita la experimentación.
3. Cultivaresprocedentesde Hordeumvulgare : Barbarrosa’
Pormotivossimilaresa los expuestosparalos trigos duros,seseleccionaestecultivar.
4. Triticales: ‘Tajuña’ y ‘Badiel’
Se incluyenpor presentardiferenciasen la respuestaal herbicidaclortolurón, en los
registrosde fluorescencia.
Se añadea la lista de cultivaresseleccionados,dos malashierbasgramíneas
asociadasal cultivo de cerealescomo sonAvenasteri¡is ssp. ludoviciana y Bromus
diandrus . La primerade ellases la principal mala hierbaen estos cultivos (García-
Baudín1982a),encontrandoseampliamentedistribuidaen todos las zonascerealisticas
españolas(Garcia-Baudíny Salto, 1979). [a segunda,de comportamientoruderal,
recientementeintroduccidaen los trigos y cebadasde nuestropaís(García-Baudín
1984), presentaproblemaspara su control con este tipo de herbicidas( Sixto et al.
1984).
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CAPITULO 4. RESPUESTA EN PLANTA ENTERA
93
4.1. INTRODUCCION
Los test biológicos o bioensayos, son definidos por Streibig (1988) como
experimentos encaminados a estimar la potencia de un herbicida analizandolas
reaccionesquesiguena su aplicaciónen un organismovivo.
Los bioensayosconstituyenun método adecuadopara evaluar el efecto que
producela presenciade herbicidasen el vegetal,siendolos procedimientosfísicos y
químicosmásadecuadosparala identificaciónde estosproductos(Neururer1975).
Puestoqueel crecimientovegetalseencuentradirectamenteinfluenciadopor las
condicionesmedioainbientales,talescomo temperatura,humedad,iluminación etc.,
resultanecesario controlarel mayornúmeroposible de variablesen cadauno de los
experimentos.
SegúnSantelmann(1977),existendostipos derespuestasmediblespara evaluar
del efectoqueun herbicidaproduceen la planta:
a) Respuestade unapartede la planta:Tales comoclorosiso necrosis,
multiplicaciónde células,elongaciónde raícesetc-.
b) Respuestade la totalidadde la planta:Evaluandola inhibición del
crecimientomediantevariablescomopesofrescoo pesoseco.
La evaluaciónde la variable “peso seco” resultaser un métodoadecuadoy
cómodode estimaciónempleadopor numerososautores(Phillips 1959; Goodin y
Chang, 1969).
94
Algunos autoresexpresanla sensibilidadde una planta a un herbicida en
términos similares a los empleados enestudiosde toxicologíaanimal.Conestosvalores
se representa la concentraciónrequeridadeherbicidaparainhibir el crecimientodeuna
planta al 50%,denominándose LD5O, GRSOo ED5O(Sheets 1959; Upchurch y Mason,
1962).
Para la realización de ensayosbiológicos en laboratorio, con herbicidasde
absorciónradicular, es posible utilizar diferentessustratostales como tierra, arena,
vermiculita, papel de filtro o sustratolíquido. El empleo de un sustratolíquido es
utilizadopormuchosautores( Parker1965; Trueloveet al. 1974; Lehoczkiet al. 1984)
ya que resultaadecuadopara facilitar la disponibilidaddel herbicidapor el sistema
radicularde la planta.
[arespuestaal herbicidaclortolurón, de los cultivaresy malashierbaselegidos,
seestudiamediantela utilizaciónde ensayosbiológicosrealizadosen sustratolíquido
y considerandoparala evaluacióndel efectola variable“pesoseco
95
4.2.. MATERIAL Y METODOS
Se utilizan semillas de los cultivares de trigo blando ‘Castan’ , ‘Recital’ y
‘Ama’, del cultivar detrigo duro ‘Roqueño’, del cultivar de cebada‘Barbarrosa’ y de
los triticales‘Tajuña’ y ‘Badiel’, asícomocariópsidesde lasmalashierbasB- diandrus
y A. sterilis ssp¡udoviciana.
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Las plantascrecenen cultivo hidropónicodurante6 días, como se detallaen
26.1.En el momentoenquelas plantasseencontranen el estado12 (Fottman1987),
se realizael tratamientoherbicidacon clortoluróna O5-1-2-4 y 6 ppm, durante24W
El númerodeplantasporvasoesde cinco, efectuando10 repeticionespor tratamiento.
Transcurridas24h, secortala parteaéreade5 de las 10 repeticionesempleadas,
procediendoa su secado.Seisdíasmástardese cortanlas repeticionesrestantes.
La cámaraempleadaposeía alternanciade 16h. luz y 8h. oscuridad, con
intensidadluminosade 100 kE m’s2 y temperaturasde 24±1~ C max. y 16 ±P C
mm.
La relaciónP6 - P0, seempleaparaevaluarel efectoproducidopor el herbicida,
obviándoseasí las diferenciasde crecimientoanterioresa su aplicación,siendo:
= Pesosecoal sextodía de retirarel tratamiento
1% = Pesosecoel mismodía de retirar el tratamiento
96
Los datos se analizanmedianteel análisis factorial de la varianza segúnel
modelo YIJk=lÁ + a1 + + ctP1~ + 14Q (Sokal y Rohlf, 1981). Posteriormente se
utiliza el test de Duncan(1955)parala comparaciónde las mediasobtenidas.
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Se sigue idénticoprocedimientoqueen el experimento
estecasolos tratamientoscon clortoluróna las dosisde
a) O - 2 - 4 - 6 - 8 y 10 ppm. para‘Castan’, ‘Roqueño’
b) O - 025 - 0.5 - 1 - 2 y 4 ppm. para ‘Barbarrosa’,
diandrusy A. sierilis ssp.ludoviciana
c) O - 1 - 2 - 4 - 6 y 8 ppm. para‘Anza
anterior,realizandoen
y ‘Tajuña’
‘Recital’, ‘Badiel’,B.
Las condicionesde la cámarade crecimiento sonigualesal experimento anterior,
así como el empleode la relaciónP6 - P0 para evaluar el efecto producido por el
herbicida.
La sensibilidadde los diferentescultivares de cerealesy malas hierbas, se
analizan tomando la inhibición del incrementode pesoseco respectoal testigo,
medianteel método de analisisProbit (Finney 1971), para la inhibición del 50% de
pesoseco(LD5O). Los límitesfiducialessecalculanal 95%deconfianza,exceptuando
enksterilis ssp.ludovicianaquesehizo al 90%.
97
4.3.RESULTADOSY DISCUSION
El Cuadro16 muestralos valoresde los incrementosde pesoseco(1>6 - P0) de
la parte aéreade las plántulas,obtenidosen los tratamientoscon clonolurónen los
distintoscultivaresde los cerealesy de lasmalashierbasestudiados.
En estos resultadospodemosobservarque el efectodel clortolurón divide al
diversomaterialensayadoen tresgrupos:
1. Un primer grupo, en el que se encuentranlos cultivares ‘Casta« (trigo
blando)y Tajuña’ (triticale), en los queningunade lasdosisdel herbicidaempleadas
les afectasignificativamente.
2. Un segundo grupo, en el que el clortolurón comienza a afectar
significativamenteen algunasde las dosis ensayadas, y en el que se agrupanlos
cultivares ‘Roqueño’ (trigo duro), que a dosis de 4ppm muestra una reducción
significativa en el incrementode pesode un 40%, ‘Anza’ (trigo blando), con una
reducciónsignificativaa 2ppmdeclortoluróndel 35% y la cebada‘Barbarrosa’ quees
afectadasignificativamentea la dosis de 1 ppm, con una reduccióndel 35% del
incrementodel pesoseco.
3. Un tercergrupo,enel queseencuentranBadiel’ (triticale) y ‘Recital’ (trigo
blando),asícomolasmalashierbasA.sterilisssp. ludovicianay B.diandrus,afectadas
significativamentea todas las dosisensayadasdel herbicidaclortolurón.
98
Estarespuestaal herbicidaclortolurón, seha relacionadoenensayosanálogos,
pero utilizandola variablepesosecofinal, concultivaresde trigo blandode los quese
conociala sensibilidadde esteherbicidaen campo,en Francia(Cadahiaet al. 1982) y
en España(Sixto y García-Baudín,1988).
Los autorescitados estimanque la toleranciade los cultivaresen cerealesal
clortolurónse puedeconsiderarcuandoestosno sonafectadossignificativamentea la
dosisde 2 ppm del herbicida,por lo quesegúnnuestrosresultadosserántolerantesal
herbicidalos cultivaresCastan’ (trigo blando),‘Tajuña’ (triticale)y ‘Roqueño’ (trigo
duro), presentandoel resto de cultivares y malas hierbas una mayor o menor
sensibilidad.
En un segundoexperimento,cuyosresultadossepresentanen el Cuadro17, se
estudiala sensibilidadde las diferentesespecies,estimandolas dosis del herbicida
clortolurón necesariasparareducirel 50% del incrementode pesoseco(P6-P0) de la
parteaéreade lasplántulas(LD5O), calculándoselos limites fiducialesconun 95% de
confianza.
En estecuadropodemosobservarque el materialvegetal estudiadosepuede
dividir, en relacióna la respuestaal clortolurón, en tres grupos. El primero de ellos
agrupaa los cultivaresLastan’ y ‘Anza’ (trigos blandos),‘Roqueño’ (trigo duro) y
‘Tajuña’ (triticale), en los quela dosisletal SO variaentre5,5 y 9,6;un segundogrupo
queincluyeel cultivardecebada‘Barbarrosd y la malahierbaB.díandrus,muestranun
LD5O de 1,3 y 2,3 respectivamente,agrupandoseel cultivar de trigo blando‘Recital’,
el triticale ‘Badiel’ y la malahierbaA.sterilisssp. ludoviciana,en un tercergrupo con
99
LDSO, alrededorde 0,6.
A la vista de estosresultadoscomparamoslas sensibilidadesde los cultivares
y malashierbasestudiados,paraunareduccióndel 50% (LD5O), calculandolas rectas
de regresiónProbit-logaritmode las dosisparalelas,representadasgraficamenteen la
Figura 21, en la que se comprueba la existencia de los tres grupos citados
anteriormente.
La toleranciade los cultivaresdelprimergrupoesde 4 a 7 vecesmayorquela
de la cebada‘Barbarrosa’ y dc 9 a 16 vecesmayor quela mostradapor los cultivares
‘Recital’ (trigo blando)y ‘Badiel’ (triticale), lo quesugiere una gran variabilidaden
la respuestade los cerealesal clortolurón.
Inclusoentrecultivarespertenecientesala mismaespecie,seponedemanifiesto
estagranvariabilidad,puestoqueen T.aestivum el cultivar ‘Castan’ tolera 16 veces
más,a esteherbicida,que el cultivar ‘Recital’ y en los triticales, el cultivar Tajuña’
toleramásde9 vecesqueel cultivar Badiel’.
Respectoalasmalashierbas,observamosqueB.diandrustoleracasi4vecesmás
el clortolurónqueA.sterilis ssp. ¡udoviciana,asícomo los cultivaressensiblesa este
herbicida‘Recital’ (trigo blando)y ‘Badiel’ (triticale), siendosemejantesu tolerancia
a la mostradapor la cebada‘Barbarrosa’.
la mala hierbaA.sterilis ssp. ¡udoviciana, consideradacomo sensiblea este
herbicida, tiene una respuestasimilar a los cultivares ‘Recital’ (trigo blando) y
loo
‘Badiel’(triticale).
Por lo expuesto,podemossugerirquecon el empleode la variable“incremento
de pesoseco (l>6-P0)” ,la dosisde 1 ppm de clortolurónessuficientepara diferenciar
cultivarestolerantesy sensiblesaesteherbicida,encomparaciónconla dosisde2ppm,
necesariacuandose utiliza la variable “peso seco final (1>6)” descritaanteriormente
(Cadahiaet al. 1982; Sixto y García-Baudín,1988).
El empleode estavariable “incrementode pesoseco (l>6-P0)” esmásestricta
para determinarselectividadvarietalen cerealesal clortolurón quela variable “peso
secofinal (1>~)”, lo queparecelógico puestoqueestudiael efectodel herbicidasobre
el crecimientoreal de la planta.
Asimismo,se compruebala gran diferenciade toleranciaa] clortolurón en los
diferentescultivaresdecereales,diferenciasquesedetectanenel interiordeunamisma
especie,encontrandosecultivaresdetrigo blandoy triticalesconunasensibilidadaeste
herbicidasemejantea la deA. sterilis ssp. ludoviciana, mala hierba sensiblea este
herbicida.
Se confirma la diferenciade sensibilidadentre las malas hierbasestudiadas
A.steri¡is ssp. ¡udovicianay B.diandrus,sensiblela primeray tolerantela segundaal
clortolurónen campo.
El control deA.sterilisssp. ludovicianaesposiblecon el herbicidaclortolurón
en cereales,si bien esnecesarioconocerla respuestaal herbicidade cadacultivar
lo’
debidoa queseencuentrancultivarescon unasensibilidada la mostradapor estamala
hierba.
La utilizacióndeun métodosimplecomoel expuesto,podráservirparaevaluar
cultivarestolerantesa esteherbicida,y evitar los dañosproducidosa los cerealespor
el clortolurón, comoasimismoparaser utilizadopor los mejoradoresde cerealesen la
consecuciónde cultivarestolerantesa esteherbicida.
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CAPITULO 5. ACTIVIDAD FOTOSINTETICA
105
5.1.INTRODUCCION
El análisis de las cinéticasde la fluorescenciaclorofílica, constituyenuna
herramienta de trabajo adecuadacuando la cadena transportadorade e- se ve
interrumpidapor la presenciade herbicidasinhibidoresdel PSII. El procedimientode
obtenciónde las medidasresultaútil por su rapidezy la no destruccióndel material
vegetal(Zankel y Kok, 1972; Richardet al. 1983).
La inhibición de la bajada lenta de fluorescenciaP—*S por compuestos
inhibidores,ha sido utilizadaenestudiosde destoxificaciónde herbicidas(Ducruety
Gasquez,1978; Danielí et al. 1981);siendoempleadaenestetrabajoen el Capítulo3.
No obstante esta fase puede verse afectada por factores redox y no redox
(Papageorgiou1975; Lavorel y Etienne, 1977), dificultando así la obtención de
parámetroscuantitativos.
Un segundocamino para cuantificar la inhibición del PSII, provocadapor
herbicidasinhibidores,consisteen aprovecharlas primeras fasesO —~ 1 —. P del
incrementode fluorescenciaquereflejanesencialmenteel pasoQ~ —. Qb (Breweret
al. 1979; Cadahiaet al 1982;Mona et al.1991),si bien el procedimientodeobtención
de estasmedidasresultamenosasequiblepor la necesidadde un equipamientomás
complejo.
La destoxificacióndel herbicida,quepuedeprovenir de la rotura del herbicida
o deotrosprocesosde inactivación,hasido investigadaa travésdel estudiode la fase
1 —. P de fluorescencia,ocurriendoéstaencultivarestoleranteso intermedios,mientras
106
que no es observadaen cultivares sensibles(Leroux 1982; Van Leewen y Van
Oorschot,1976; Cadahiaet al. 1982).
Parael estudiodela cinéticadedestoxificacióndelherbicidaclortolurón,en los
cultivares seleccionados,hemosutilizado la fase rápida 1 —~ 1> de fluorescencia,
detectablecon un registradorde respuestarápida.
107
5.2. MATERIAL Y MiETODOS
Se empleansemillas de los cultivares de trigo blando ‘Castan’, ‘Recital’ y
‘Anza’, del cultivar detrigo duro ‘Roqueño’, del cultivar decebada‘Barbarrosa’ y de
los triticales‘Tajufia’ y ‘Badiel’ asícomocariópsidesde las malashierbasgramíneas
B.diandntsy A. sterilis ssp. ludoviciana.
Lasplantascrecenencultivo hidropónicodurantesietedíasen cámaracon 100
uEn2 ~2 de intensidad luminosa, alternanciade 16 h luz y 8 h oscuridad, y
temperaturade 24±1Wen luz y 16±1Wen oscuridad,realizandoseel tratamiento
herbicidacon clortolurón adosisde 2 y 4 ppm durante24 h.
Nadamásretirar el tratamiento([=0) se comienzaa obtenerlos registrosde
fluorescencia,usando un detector HansatechLD1 asociado a un programa de
computadorsimilar al descrito por Ducruetet al. (1984)y quesedetallaen 2.7.2.
Serealizan10 medidaspor plantaencadatratamiento,asícomo10 medidasde
plantascontrol no sometidasal herbicida.Las deteccionesseefectuana tiempos0, 2,
4 y 6 desdela retiradade los tratamientos.
Laestimacióncuantitativade la inhibiciónsedeterminapor el radioFI/FPcomo
señalaCadahiaet al. (1982), analizandolos datosmedianteel análisisfactorial de la
varianzasegúnel modelo ~¡jk= ~ + a1 + I3~ + aB1~ + ii~ (Sokal y Rohlf, 1981).El
testdeDuncan(1955)seutilizó parala comparaciónde lasmediasobtenidas.
108
Así mismo se dermina el porcentajede inhibición de los centros del 1>511
bloqueadospor el herbicidamediantela ecuación(ÁF-F0) x 100/1- iT0 (Ponte-Freitas
et al. 1991) donde F es el radio FI¡FP y F0 el valor correspondienteen plantas
control no sometidasa tratamiento.
109
5.3.RESULTADOS Y DISCUSION
El Cuadro 18 muestralas medidas de fluorescenciaclorofílica, obtenidas
mediantela relación1/1>, despuésdel tratamientocon clortolurón, a 2 y 4ppm,en los
distintoscultivaresdecerealesy malashierbasestudiadas.Igualmentesepresentanlos
coeficientesdevariación(alá Fo) enplantascontrol no sometidasa tratamiento.
Los datospresentanpocasvariacionesenlosradios1/1> deplantascontrol, tanto
de los cultivares como de las malas hierbas,siendo los coeficientesde variación
menoresdel 10% lo quepermitela obtencióndemedidaslo suficientementeprecisas.
En los cultivaresde trigo blando ‘Recital’ y ‘Anza’, la cebada‘Barbarrosa’ y
los triticales ‘Tajuña’ y ‘Badiel’ asícomoenlas malashierbasB.diandn¿sy A.sterilis
ssp. ludovicianasepuedeobservar,unavez finalizadoel tratamientode24h([=0) con
clortolurón 2ppm, que éstese ha absorbidopor la raíz y ha alcanzadoel lugar de
acción, lo quese apreciapor la inhibición fotosintéticareflejadaen el aumentode la
fluorescenciade plantastratadasrespectoa sustestigos,inhibición quees altamente
significativa (Cuadro18).
El cociente1/Pl indica un bloqueodel 100%delos centrosdel PSII, (Cuadro
19).
En el casode los cultivares‘Castan’ (trigo blando)y ‘Roqueño’ (trigo duro),
seobservaal finalizar el tratamiento(T=O) , unainhibición parcialde la fotosíntesis
presentandovalorescercanosal control, conun 38%y 23%respectivamentedecentros
110
bloqueados,si bien ‘Castan’ difiere significativamentede su testigo(Cuadro19).
La menorinhibición fotosintéticadetectadaen estoscultivares,puedeindicar
una menor absorción del herbicida o la inactivación del mismo en la planta,
incapacitándolaparaalcanzarel lugar de acciónen unaconcentraciónsuficientepara
ser detectada.
SegúnDucruetet al. (1984), la fracción biológicamenteactiva de herbicida,
detectadapor técnicasde fluorescencia,puedeser menorquela cantidadde herbicida
presente,debidoaquepartedeél puedeverseinactivadopor particióno adsorciónen
los tejidos. Ello, puede explicar las diferenciascuantitativasobservadasentre las
deteccionesde fluorescenciay las deteccionesbioquímicasdel herbicida.
A lo largo del periodode ensayo,esposibleobservar,que el efectode 2ppm
de clortoluróndivide al materialestudiadoen dos grupos:
Un primergrupo,enel queseencuentranlos cultivaresdetrigoblando‘Castan’
y ‘Anza’, el trigo duro ‘Roqueño’ y el triticale ‘Tajuña’ así como la mala hierba
B.diandrusen el que para la dosis aplicada(2ppm), se produce una disminución
progresivade la fluorescenciaemitidapor las hojas,llegandoal sextodíaaser similar
a la detectadaen sus correspondientescontroles; si bien esta se produce más
rapidainenteen ‘Castan’, ‘Roqueño’ y Tajuña’.
Por el contrario, un segundogrupodondeseincluyenel trigo blando‘Recital’,
el triticale ‘Badiel’, la cebada‘Barbarrosa’ y la malahierbaA.sterilisssp.¡udoviciana,
111
mantienenla inhibicióna lo largodelensayo,inhibiciónquedifiere significativamente
respectoa suscontroles.
No obstante,seobserva,queestainhibición esmayor en el casode ‘Recital’,
“Badiel’ y A.sterilisssp. ludoviciana,dondeel % de centrosdel 1>511bloqueadospor
el herbicidaesdel 81,93y 97% respectivamente,frentea ‘Barbarrosa’ quemuestraun
56% de centrosbloqueados(Cuadro19).
Cuandoel tratamientose realizócon 4ppm de clortolurón, se observaqueen
todos los cultivaresde los cerealesy malashierbasensayados,el herbicida,se ha
absorbidopor la raízy haalcanzadoel lugar de acción,produciéndoseunainhibición
de la fotosíntesisquesereflejaen un considerableaumentode la fluorescenciaemitida
por las hojasrespectoa suscontroles,inhibición queen todos los casosesaltamente
significativa (Cuadro18).
La evoluciónseguidapor el material de ensayofrentea la dosismás alta de
aplicación,no es igual en todos los casos,pudiendodiferenciarsedos grupoclaros.
El primerode ellosincluye los cultivaresde trigo blando‘Castan’ y ‘Anza’, el
trigo ‘Roqueño’, el triticale ‘Tajuña’ y la mala hierba B.diandrus, en los que se
produceunadisminuciónprogresivadela fluorescenciaemitidapor lashojas, llegando
aT=6 a no diferir significativamentede la fluorescenciadetectadaen plantastestigo
(Cuadro18).
Sin embargo,esposibleapreciaruna mayorrapidezen la destoxificacióndel
112
clortolurón(4ppm),en los cultivares‘Castan’ y ‘Roqueño’, puestoquela recuperación
seproduceal segundodía de retirar el tratamiento([=2), presentandotan solo un O
y 4% respectivamentede centrosdel PSII bloqueadospor el herbicida(Cuadro19).
Un segundogrupo incluye los cultivares‘Recital’ (trigo blando),‘Barbarrosa’
(cebada),‘Badiel’ (triticale) y la A.sterilis ssp. ludoviciana,en los que semantiene
unainhibiciónde la fotosíntesisa lo largo del periodode ensayoque essignificativa
enrelacióna sustestigos(Cuadro18).
Esta inhibición es, no obstante,mucho mayor en los cultivares ‘Recital’,
‘Badiel’ y A.sterilis ssp. ¡udoviciana, presentandovalores de 100,95 y 100%
respectivamentedecentrosbloqueados,frentea el cultivar de cebada‘Barbarrosa’ que
muestraun 61%.
De la observaciónde los resultados,se desprendeque los coeficientesde
variaciónobservadossonsimilaresa los obtenidospor Cadahiaet al. (1982)y Ducruet
(1983),pennitiendola obtenciónde medidassuficientementeprecisas.
La recuperaciónde la fasetermal 111>, resultadode la reaperturade los centros
del PSII, sucedepara algunoscultivaresde cerealesy de malashierbasestudiadasy
no paraotros,hechoestequeresultaconcordantecon los resultadosobtenidoscuando
la variablea considerarfue el incrementodepesoseco.La buenacorrelaciónexistente
entre los ensayosde fluorescenciaclorofílica con la de susceptibilidadvarietal a
clortolurón estadescritaen cultivaresde trigo por Leroux (1982) y Cadahiaet al.
(1982).
113
Incluso entre cultivares que pertenecena la misma especie, se pone de
manifiestounadiferentecapacidadde destoxificarel herbicidaclortolurón, ya queen
T.aestivumel cultivar ‘Castan’ destoxificarápidamentesin queéstaseproduzcaenel
cultivar ‘Recital’, siendoestosimilar a lo descritopor Leroux(1982) encultivaresde
estaespecietratadoscon clortolurón.
La diferentecapacidadparadestoxificaresteherbicida,seobservatambiénentre
triticales, como lo demuestrala diferente capacidadobservadaentre ‘Tajuña’ y
‘Badiel’, hechoestedel queno conocemosreferencias.
La toleranciamostradapor los cultivares ‘Castan’ y ‘Roqueño’ pareceno
justificarsesolopor la destoxificacióndel herbicida,teniendoqueconsiderarqueotros
procesostalescomodiferenciasdeabsorción,translocacióno inactivacióndel producto
puedanestarimplicados, impidiendo que el herbicidaalcanzeel sitio de acciónen
concentraciónsuficiente,ya quela emisión de fluorescenciaa T=O fué muy inferior
al del restode los cultivares.
El cultivar toleranteTajuña’, mostróinhibición total a T=O, lo quesugiereque
su toleranciasedebaa procesosde degradacióndel herbicida.
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CAPITULO 6
NIVELES DE HERBICIDA EN PLANTA
116
6.1. IN’I’RODUCCION
El estudiode los residuosde herbicidasderivadosde la ureaha sido abordado
mediantediferentesmétodosanalíticos,comosonel análisiscolorimétrico despuesde
la hidrólisisaanilinay suposteriordiazotación(Bleidneret al. 1954),la cromatografia
de líquidosde alta eficacia(IIPLC) condetectorultravioleta(Uy) (Lawrencey Laver,
1975),lacromatografíaen capafina (TLC) con la utilización de diferentesreveladores
(Smithy Lord, 1975;Abbot et al. 1967),o la cromatografíagaseosa(Only et al. 1968;
Grob 1981).
Los métodosdecromatografíagaseosason engeneralpreferidosparael análisis
detrazas,surgiendoalgunosproblemasen la determinacióndirectade fenilureasdebido
a su inestabilidadtérmica. Se ha propuestoobtenerderivadosde estos compuestos,
principalmentealquilicos, como fórmula para evitar la descomposicióntérmica
(Lawrencey Laver, 1975; Ogierman1985).
A pesar de ello, la determinacióndirecta por cromatografíade gaseses
ampliamenteutilizada (Katz y Richard,1969; McKone 1969), habiéndoseempleado
para la determinacióndel herbicidaclortolurón por diferentesautores(Grob 1981;
Deleu 1977;Busery Grolimund, 1974; Tadeoet al. 1989; Brodesseret al. 1990).
El herbicida clortolurón, empleado en nuestro trabajo, presenta dos vías
principalesde metabolizaciónen cerealesy su flora asociada(Cole y Owen, 1987;
Grosset al. 1979).Una de ellasesla N-desmetilación,lo queconducedespuésde dos
pasossucesivosa un metabolitoN-didesmetiladono fitotóxico. Estavíade
117
destoxificaciónesseguidaprioritariamentepor lasmalashierbas(Ryany Owen,1982).
La segundarutaposibleparael clortolurónesla hidroxilacióndel metilo unido
al anillo,lo queconducea metabolitosno fitotóxicos susceptiblesde conjugarsecon
azúcares.Estaes la ruta de destoxificaciónseguidapor los cereales,pudiendoatribuir
en parte la selectividaddel herbicida a estas diferencias en el metabolismo.Sin
embargoexisten diferencias de selectividadpor parte de cultivares de trigo que
presentanel mismopatrónmetabólico(Cabanneet al. 1985).
En general,la determinaciónde los niveles de estos herbicidasen material
vegetalestánorientadospor un lado a la determinaciónde residuosen especiesde
interésalimentarioy por otro a profundizaren el conocimientode las causasde la
selectividad.
El propósitode esteestudiohasidoevaluarlos nivelesdelherbicidaclortolurón
y suvariaciónenel tiempo,en loscultivaresy malashierbasobjetodenuestroestudio,
con el fin de conocersi la tasade destoxificaciónpuedeexplicar las diferenciasde
respuestadetectadas.
118
6.2.MATERIAL Y METODOS
Semillas germinadasde los cultivares ‘Castan’, ‘Anza’ y ‘Recital’ (trigos
blandos),‘Roqueño’(trigo duro),‘Barbarrosa’(cebada)y ‘Tajuña’ y ‘Badiel’(triticales),
así como de las malas hierbasgramíneasA.sterilis ssp. ¡udoviciana y B.diandrus,
crecenen soluciónnutritiva, durantesiete días(como se detallaen 2.8.), realizando
tratamientospuntualesde24hconclortolurónadosisde 2 y 4 ppmcon 10 repeticiones
por tratamiento.
Veinticuatrohoras despuésde realizadoel tratamiento,T=O, la mitad de las
plantasse cortan pesandola parte aérea y congelándolasposteriormentea ~18ÓC.
Igualmenteseprocedió6 díasdespuesderetirar el herbicida.
La cámaradecrecimientodeplantasutilizadaposeealternanciade 16hluz y 8h
oscuridad,con intensidadluminosa de lOQiE m2 st La temperaturaoscila entre
24±1OCen luz y 16±1ÓCen oscuridad.
El procedimientoanalítico seguido para la extracciónse describe en 2.8.,
determinandolos nivelesdeclortolurónmediantecromatografíadegases,cuantificando
el correspondienteisocianatoen el quesetransformael clortolurón(Tadeoet al.1989).
119
6.3. RESULTADOS Y DISCUSION
En la determinacióncromatográficadel clortolurón se obtuvo una respuesta
lineal entre0.3nga 6ng, comomínimo,siendoel límite de deteccióndel métodode
0.01¡tg de clortolurónIg~.
El cuadro 20 muestralos niveles de clortolurón en parte aérea,cuando el
tratamientose realizó a 2ppm, en cultivares de trigo duro,trigo blando, cebadasy
triticales, determinadosa T=O y T=6 desdesu retirada de la solución herbicida.
Igualmentesemuestrael contenidofinal de herbicida(piglpl), expresadoen %.
En estosresultadosseobserva,queparala dosismásbajadeclortolurón, 2ppm,
en todos los casosse produceuna destoxificacióndel herbicida,ya que los niveles
medidos a T=0 son siempre superioresa los detectadosa T=6. No obstante, la
velocidadcon la que seproducela degradaciónno es igual en todos los cultivares
ensayados,siendola cantidad de herbicidainicial no degradadainferior al 10% en
todos los casos, con la excepción de los cultivares ‘Recital’ (trigo blando) y
‘Badiel’(triticale), que presentanvaloresdel 40% y 23% respectivamente.
Los nivelesdeclortoluróncuandola dosisaplicadafué de 2ppm,a las 24h de
realizarel tratamiento(T=0) oscilaronentre0.86 y 3.8 jÁg/g~f, con unoscontenidosde
herbicidapor plantaentre0.17 y 1 FLg,’planta.Los cultivaresdetrigoblandoensayados;
“Castan’, ‘Anza’ y ‘Recital’ mostraronvaloresinicialesdeherbicidasimilares,entomo
a lIlg/g%. Sin embargo,en los triticales, el contenidode clortolurón por plantaes
significativamentediferenteen el cultivar sensible‘Badiel’ queen el tolerante‘Tajuña’,
siendoestemásdel doble en el primero queen el segundo,con unosnivelesde
120
herbicidatambiénsignificativamentediferentesentreambos.El trigo duro ‘Roqueño’
y la cebada‘Barbarrosa’ presentannivelesen tomo a 2iig/g~.
Seisdíasdespuésde retirar el tratamiento([=6), los nivelesde herbicidapor
plantason significativamenteinferioresen los cultivaresconcomportamientotolerante
como‘Castan’ con 0.01 vg/plantao Tajuña’, ‘Anza’ y ‘Roqueño’ con0.02 ~±g/planta
frentea ‘Recital’ 0.11 jig/plantao ‘Badiel’ con0.25vg/planta.En el cultivar de cebada
‘Barbarrosa’ los nivelesasciendena 0.07 gg/planta,lo que estade acuerdocon su
sensibilidadal herbicida,queesmayor queen los trigos tolerantes.
Lasdiferenciasobtenidasen los nivelesdelherbicida,expresadoscomovgig de
pesofresco,sonigualmentesignificativas,oscilandolosnivelesa los seisdíasentomo
a 0.05 pg/g,~ para los cultivares tolerantesrespectoa los sensibles‘Barbarrosa’,
‘Recital’ y ‘Badiel’, quemuestranvaloresde 0.16,0.4y 0.6 Ixg/g~f respectivamente.
El cuadro 21 muestralos niveles de clortolurón en parte aérea,cuandoel
tratamientose realizó a 4ppm, en cultivaresde trigo duro,trigo blando, cebadasy
triticales, determinadosa ThO y T=6 desdesu retirada de la solución herbicida.
Igualmentesemuestrael contenidofinal de herbicida(~gIpl), expresadoen %.
En estosresultados,de manerasimilar a lo ocurrido parala dosisde 2ppmde
clonolurón, se observauna destoxificación de] herbicida en todos los cultivares
estudiados,con una velocidadde degradacióndiferenteparalos cultivaressensibles
‘Badiel’ y ‘Recital’ quepresentanvaloresdel 19% y 26% de la cantidadherbicida
121
inicial.
A estasdosis,en el casode los cultivaresde trigo blandoestudiados,podemos
observarquetanto el contenidode herbicidapor planta(vg/pl), como por gramo de
pesofresco(~gIg4essuperioren el cultivar ‘Anza’ queen los otros dos. Asimismo
existendiferenciassignificativas,al igual que a la dosisde 2ppm, en los nivelesde
herbicidatanto por planta como por gramo de pesofresco, entre los cultivares de
triticale ‘Badiel’ (sensible)y ‘Tajuña’ (tolerante).
Seisdíasdespuésde finalizar el tratamientoa4ppm,los nivelesdeherbicidapor
plantason inferioresen los cultivarestolerantes,presentando‘Barbarrosa’, ‘Recital’ y
‘Badiel’ los valores más elevadoscon contenidosde 0.18, 0.21 y 0.31 vg/planta
respectivamente.
Considerandolos nivelespor gramo depesofresco,son tambiénlos cultivares
sensibles‘Recital’ y ‘Badiel’ los que presentanmayorescontenidos,con valoresde
1.06 y 0.9 vg’g1,< respectivamente.El cultivar de cebada‘Barbarrosa’, con nivelesde
0.54vg/gp~presentaun comportamientointermedioentretolerantesy sensibles,al igual
quelo quesucedíaen los tratamientoscon 2ppm.
Seis díasdespuésderetirar el tratamiento,los nivelesde herbicidaen la parte
aéreason diferentesentre cultivarestolerantesy sensibles.Así, los nivelesen los
cultivaresmástolerantesson del ordende una décimapartede los obtenidosa T=0,
mientras que en los cultivares sensibles, ‘Recital’ y ‘Badiel’, los contenidosde
herbicidason de4 a 6 vecesmásaltosque en los tolerantes.
122
En el casodel cultivar de trigo blando ‘Ariza’, que a la dosiselevadapresenta
una sensibilidadmayor al clortolurónque el tolerantede la mismaespecie‘Castail’,
pareceexplicarsepor unamayorabsorcióndeherbicidarespectoa ‘Castan’,puestoque
suvelocidadde degradaciónessemejante.
Lasdiferenciasen los contenidosinicialesdeherbicidaen loscultivares,sensible
y tolerante,de triticale, tanto por unidad de pesofresco como en el contenidopor
planta, hacepensarque las diferenciasde absorciónpuedanestarimplicadasen la
selectividaddel clortolurón. Diferencias en la absorcióny trarislocaciónde otras
fenilureas,comolinurón entomate(Hoguey Warren,1968)o cloroxurón(Geissbtíbler
et al.1963), se han descrito en la literatura, aunqueestasdiferenciasno han sido
detectadasconel herbicidaclortolurónpara cultivaresde trigo (Ryany Owen, 1982;
Muller y Frahn,1980; Cabanneet al. 1985).
El cuadro22 muestralos nivelesobtenidosparalasdos malashierbasgramíneas
asociadasal cultivo de cereales,A.sterilisssp. ludovicianay B.diandrus. La principal
ruta metabólica utilizada por la avena, como mecanismode destoxificacióndel
herbicida,esuna N-desmetilaciónqueconduceen un primer pasoa un metabolitoN-
monodesmetiladofitotóxico y posteriormentea un metabolito N-didesmetiladono
fitotóxico (Ryan y Owen, 1982). En el casodel bromo estándescritaslas dos rutas
metabólicasconocidasparaclortolurón,tanto la hidroxilacióndelmetilo unidoal anillo
comola N-didesmetilación(Gonneauet al. 1988)
Los nivelesde herbicidaa T=0, cuandosetrató con 2ppmde clortolurón, son
significativamentediferentesentreA.sterilisssp. ludoviciana,0.39 ~gIplanta,y los
123
mostradospor B.diandrus,0.13 vg/planta;lo quesuponedel ordende 3 vecesmas.
EstehechosugierequeA.steri¡isssp.ludoviciana presentaunamayorabsorción
del herbicida queB.diandrus, similar a lo descritoparala especieA.fatua por Ryan
y Owen, (1982).
Los niveles de herbicidapresentesseis días despuésdel tratamientono son
significativamentedistintos parael bromo que parala avena,siendoen amboscasos
el porcentajedereducciónde los contenidosde herbicidasimilares(Cuadro22).
Los resultadosexpuestosmuestran,queen todos los cultivaresde cerealesy
malashierbasestudiados,el herbicidaclortolurón sehaabsorbidopor la raíz
alcanzandola parteaéreade la planta,comolo demuestranlos contenidosiniciales de
herbicida,detectadosal finalizar el tratamiento.
Igualmente,los niveles de clortolurón detectadosa T=6, sugieren que las
diferencias de selectividaden los cultivares estudiadospuedanexplicarsepor las
diferencias cuantitativasdetectadasal finalizar el ensayo; siendo los niveles de
herbicidamenoresen los cultivaresde comportamientotolerante.
No obstante,en el caso de los triticales estudiados,la mayor absorciónde
clortolurónpor el cultivar sensible‘Badiel’ quepor el tolerante‘Tajuña’, absorciónque
es más de dos veces superior, nos sugiere la implicación de este factor en la
sensibilidaddel herbicida.Asimismo,a la dosisaltade clortolurón(4ppm), el cultivar
detrigo blando‘Anza’ absorbemásherbicidaque el tolerante‘Castan’, lo quepuede
124
explicarsu mayor sensibilidadal herbicidaa dicha dosis frentea Castan’.
Por consiguiente,los resultadosobtenidosponendemanifiestoquela absorción,
transiocacióny degradaciónconstituyenun conjunto de factores implicadosen la
selectividaddel clortolurón en los cereales.
La mayorsusceptibilidadal herbicidapresentadapor A.sterilisssp. ludoviciana
frente a B. diandrus, se debea la mayor absorciónde productoque llega a ser tres
vecessuperiorpara la avena.Por otro lado hay que considerarque la capacidaddel
bromo para conjugarel metabolitoN-monodesmetiladofitotóxico, obtenido como
primer pasode la N-didesmetilación,citadapor Gonneauet al. (1988),puede
igualmentecontribuir a la mayor toleranciamostrada.
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CAPITULO 7.
ESTUDIO DE LA HERENCIA DE LA TOLERANCIA A CLORTOLURON.
128
7.1. INTRODUCCION
La respuestadiferencial quepresentanlos cultivares de una determinada especie
frente a la aplicación de herbicidas, esun hecho constatadopor diversos autores.
En el presente trabajo (Capítulo 3) se ponen de manifiesto diferencias en la
respuestade algunosde los cultivaresde trigo, cebaday triticales mássembradosen
nuestropaís, frentea la aplicacióndel herbicidaclortolurón.
Este hechoplanteaseriosproblemasa la hora de aplicarestosproductospara
controlar las poblacionesde malas hierbasque compitencon el cultivo, pudiendo
producir dañosen éstea dosisnecesariaspara el control de lasmalashierbas.Pesea
ello, a la hora de obtenerun nuevocultivar son muchoslos factoresque setienenen
cuenta, tales como el aumentode producciónde la cosecha,la mejor adaptacióna
condiciones climáticas y edáficas o la mayor calidad y mejor resistenciaa
enfermedades,sin quela respuestaaherbicidasseaatendidapor el mejorador,salvoen
ensayosrealizadosa posteriori para establecerrecomendacionesgeneralesen su
respuestaa herbicidas.
La crecientenecesidadde selectividaden los cultivaresfrentea los herbicidas
utilizadosen ellos,hacenecesarioabordaresteproblema.El empleode antídotosy la
modificaciónde los cultivareshaciala toleranciaa herbicidas,constituyenun camino
eficaz parasolventarel problema(GarcíaBaudín1990),ya queunaterceraposibilidad
queimplicarala síntesisdenuevosproductos,resultaríaunprocesoexcesivamentelargo
129
y costoso.
El desarrollo de cultivares tolerantesa herbicidas, encaminadoa obtener
genotiposvegetalesquesatisfaganlasnecesidadesdelhombre,puedeconseguirsesegún
Marshall (1987) por tres vías fundamentales, entre las que se puedenemplear
modernastécnicasdemanipulación,comoel cultivodetejidos,quepermitela selección
devariantessomaclonales,manipulandograndespoblacionesenespacioreducidoy en
corto tiempo, con incrementode la presión de selecciónasí como técnicas de
mutagénesisquímica o física con el mismo propósito y las técnicasde ingeniería
genética que permiten la transferencia de genes entre especies alejadas
filogeneticamente.
Por otro lado, las clásicastécnicasde mejora, estanencaminadasa la alteraciónde
genotiposqueaunenlas caracteristicasnecesariasparaqueexpresensu productividad
potencialal máximo,confiriéndole,entreotrascaracteristicas,resistenciaa los agentes
quetiendena disminuir la producción.
SegúnSánchez-Monge(1974),la mejorade las resistenciasdebeser abordada
conel siguienteplanteamiento:1~.Búsquedadefrentesde resistenciade forma natural
6 seleccióndegenotipostolerantesenensayosdecampo.Y Transferenciade los genes
responsablesa lasvariedadesa mejorar.Y Estimacióndel gradoderesistenciade cada
unade las plantasde unapoblaciónsegregante.4~ Selecciónde las plantascon mayor
gradode resistencia.
El hechodequeel caractertoleranciaseacontroladopor uno o por un pequeño
130
número de genes,facilita la transferenciay no sólo entre cultivares de la misma
especie,sino tambiénentre especiesalejadas,lo que puederesultarde un enorme
interéspráctico.
La diferenterespuestade los cultivaresde trigo a diversosproductosquímicos,
aplicadosde forma exógena,ha sido puestade manifiesto, tanto frente a productos
químicosinorgánicos,comoconcentracióndemetalesy salesen suelos(Christiansen
y Lewis, 1982; Gorham et al. 1987; Presteset al. 1975), como frente a productos
orgánicosentrelosqueseencuentranherbicidas(Galey Marshall,1973;Quarrie1982).
La primera herenciaestudiadade toleranciaa un pesticida fué al DDT en
cebada,que viene regido por un gen mayor de susceptibilidaddominante(Wiebe y
Hayes,1960).
La herencia de la tolerancia-resistenciaa los herbicidas todavía es poco
conocida,lo quesin dudasedebea la complejidaddel fenómeno.Estaherenciapuede
ser tanto nuclearcomo citoplásmicay estarregidapor un solo gen ( monogénica),o
por unasumadeellos (poligénica).
Numerososejemplosde herenciacitoplásmicase citan frente al grupo de las
triazinasen diferentesespeciescomoBrassicacampestrisL. (SouzaMachadoet al.
1978), Senecio vulgaris L. (Scott y Putwain, 1981), Setaria viridis (L.)P.B.
(Darmency y Pernes, 1985), Brassica napus L. (Maltais y Bouchard, 1978),
ChenopodiumalbumL. (SouzaMachado y Bandeen,1977),AmaranthusretroflexusL.
(Solymosi 1981),o Solanumnigrum L. (Gasquezy Compoint, 1981) entreotras.
131
En cuantoa la herencianuclear regida por masde un gen se puedecitar la
presentadapor Avenafatua L. frentea dialato (Jacobsohny Anderson,1968), Avena
sativaL. frenteadiclofopmetil (Geadelmanny Anderson,1977),Convolvulusarvensis
L. frente a glifosato (Duncany Weller, 1987) o LoliumperenneL. frentea paraquat
(Faulkner1974).
Ejemplosdeherencianuclearatribuiblea un solo gen son los presentadospor
ZeanzaysL. frente a triazinas( Groganet al. 1963; Scotty Grogan,1969),Hordeum
glaucumStad.frenteaparaquat(Islam y Powles,1988),Sorghumhalepense(L) Pers.
frente a 2,4D (Wiesey Ouinby, 1969), Sol.cznumtuberosumL. frente a metribuzina
(Edwardset al. 1976) o Trihicum aestivumL. frente a difenzoquat(Snapeet al.1987)
Se hancitadodiferentestipos deresistenciafrentea un mismoherbicida,asíse
ha detectadola resistenciaa metribuzinacontroladapor un solo genen Glycine¡nax
(L) Merr. (Edwardset al.1976)y LicopersicumesculentumMiller (SouzaMachadoet
al. 1982),y por varios genesenIpomaeabatatas(L) 1am.(Harrisonet al. 1987).
Los estudiosen relacióna la herenciade la respuestaa herbicidasdel grupo de
los “derivadosde la urea” sonmuy escasos.Entre ellos se conocela herenciade tipo
nuclear atribuible a un solo gen para Triticum monococumL. frente a isoproturón
descita por Gilí et al. (1986), así como la posible herenciamonogénicafrente a
clortoluróne isoproturónen cultivaresde trigo mencionadapor Tottmanet al. (1975),
si bien estehechono fue confirmadomediantecruzamientos.Snapey Parker,(1988)
132
describenuna herenciamonogénicafrente a clortolurón, en trabajosrealizadosen
campo, utilizando líneas de sustitución del cultivar de trigo ‘Capelle-Deprez
(resistente)en el cultivar sensible‘Chinese Spring’.
El conocimientodel determinismogenéticode la resistenciaesun pasoprevio
fundamentala la hora detransferirun carácter.Ello motivó quenos interesaramospor
el estudiode la herenciade la toleranciaal herbicidaclortolurón, en dos cultivaresde
trigo blando seleccionadosen nuestro trabajo, ‘Castan’ y Recital’, con respuestas
tolerantey sensiblerespectivamentea esteherbicida(Sixto y García-Baudín,1988).
133
7.2. MATERIAL Y METODOS
El materialvegetalempleadoson los cultivaresde Triticumaestivum,‘Castan’
y ‘Recital’, tolerantey sensiblerespectivamentefrente al herbicida clortolurón. Se
procede como se detalla en 2.9., obteniéndosehasta la Y generación de
autofecundación.
Experimento1
Seanalizan9 granosF1 descendientesdel cruzamiento‘Castan’ x ‘Recital’ y 9
granosF1 para el sentidodel cruzamiento‘Recital’ x ‘Castan’.
Igualmenteseanalizan10 familiasF2 procedentesde ‘Castan’ x ‘Recital’ (F.32,
F.33,F.34, F.35, F.37, F.39,F.40, F.41, F.43 y F.44) y 10 familias F2 procedentesde
‘Recital’ x ‘Castan’ (F.1, F.2, F.3, F.4, F.5, F.6, F.7, F.9, F.10 y Fil) con 18
individuospor familia en dosrepeticionesde 9, asi como18 individuos‘Castan’ y 18
‘Recital’ utilizadoscomotestigos.
Entendemospor familiasF~ al conjuntode granoso individuosF~~1 procedentes
de autofecundarunaplantaF0.
El crecimientode las plantasserealizaen soluciónnutritiva comose describe
en 2.6.2, realizandoel tratamientoconclortolurón a 4ppmdurante24 h. Se utiliza la
relaciónenpesofresco:(Pesoplantaa tiempo6 - Pesoplantaa tiempo0)! Pesoplanta
a tiempo 0. Esteíndicepalíalas diferenciasdecrecimientoentrelas plantasen la
134
semanaanterioral tratamientoherbicida.
Las plantas se mantuvieron en cámaras con condiciones controladas de
temperatura,de24 ±1Wen luz y 16 ±10Cenoscuridad,siendola intensidadluminosa
de 10O~tEnV2s’ y alternanciade 16 h luz y 8 h oscuridad.
Experimento2
En un segundoexperimento,en el queseabordael estudiode la 3 generación,
seanalizala descendenciade:
‘Recital’ x ‘Castan
’
A) 4 familias F3 procedentesde cadauna de las familias F2: F.4, F.5, F.6 y F.7, con
9 plantaspor familia.
B) 10 familias F3 procedentesde cadaunade las familiasF2: F.1 y F.11 , y 9 familias
F3 procedentesde la familia F2: F.3; con 5 plantaspor familia.
‘Castan’ x ‘Recital
’
A) 4 familias F3 procedentesde cadaun de las familias F2:F.32y F.35 con 9 plantas
por familia.
B) 10 familiasF3 procedentesdecadaunade las familiasF2:F.33y F.40con5 plantas
por familia
<19 5 familias F3 procedentesde la familia F2: F.43, con 9 individuospor familia.
D) 9 familiasF3 procedentesde la familiaF2:F.41, con 9 plantaspor familia.
El crecimientode las plantasy el tratamientoherbicida es idéntico al del
experimentoantenor.
135
7.3.RESULTADOS
EXPERIMENTO1
El Cuadro23 muestralas mediasy desviacionestípicasde los incrementosde
peso,obtenidosmediantela relación(l>6-P0/P0),dedos bloquesde 9 plantascadauno,
para10 familias F2 procedentesdel cruzamiento‘Recital’ x ‘Castan’.
En el supuestodeun control monogénicodel caractertolerancia-sensibilidadal
clortolurón,unaplantahomocigotatendráunadescendenciahomogéneay todavarianza
seráambiental.La descendenciade una plantaheterocigotapara estecaractertendrá
unavarianzamuchomayor,al sumarseunacomponentegenéticaa la ambiental.
En las familiasF.4 y F.6 los incrementosdepesodetodos susindividuos están
en el rangode ‘Recital’, presentandomediasbajasy varianzaspequeñas.
En las familias F.S y F.7 los incrementosde pesode todos los individuos
analizadosseencuentranenel rangode ‘Castan’, presentandomediasaltas y varianzas
pequeñas.
En el resto de familias analizadas,F.1, F.2, F.3, £9, F.10
incrementosde pesode los individuos estan entre ‘Castan’ y ‘Recital’
varianzasgrandes.Los individuos pertenecientesa estasfamilias son
sensiblesen proporción:83 tolerantesy 25 sensibles(Cuadro24).
y F.11, los
presentando
toleranteso
136
Parala comparaciónde lasmediassecalculanlos intervalosdeconfianzadelos
errores típicos dentro de cada familia utilizando una t-de Student al 95% de
probabilidad,dandoun valor de ±y s1118=±2,11.La representaciongráfica de las
mediasasícomo de susintervalosde confianzaquedareflejadoen la Figura22.
Como se observaen la Figura 22, encontramosdos familias con media y
varianzasimilar a ‘Recital’, la F.4 y la F.6, dos con media y varianza similar a
‘Castan’, la F.5 y la F.7, queno seencuentransegregandopuestoque su varianzaes
pequeña,y seis familias restantesque estansegregandoya quepresentanvarianzas
grandes.
Enel análisisdenueveindividuosF1 paraestesentidodelcruzamientoseobtuvo
un incrementomedio de peso de 0.60 g (cuando la media de ‘Castan’ para el
experimentofue de 0.64 g), unadesviacióntípicade 0.02 (cuandola desviacióntípica
de‘Castan’ fue 0.05), siendolos valoresextremos0.69y 0.52(ambosdentrodel rango
de ‘Castan’).
El Cuadro25 presentalas mediasy desviacionestípicasde los incrementosde
pesofrescoobtenidosparadosbloquesde 9 plantasde 10 familias F2 procedentesdel
cruzamiento‘Castan’ x ‘Recital’. La representacióngráficade la Figura22 muestrala
mediay los intervalosde confianzade cadauna de las familias siguiendoel critério
descritoanteriormente.
137
En estesentidodel cruzamientolas familias F.32 y F.35 muestrantodos sus
individuos en el rango de ‘Recital’. Estas familias tienenmediasbajasy varianzas
pequenas.
La familia F.41 presentaunavarianzapequeña,similar a la de las familias F.5
o F.7, pero muestrauna mediainferior a ‘Castan’, ya que 2 de los 18 individuos
analizadosse muestranfuera del rangode ‘Castan’ (planta 1, 0.5151g y planta10,
0.4629g). La familia 43 con mediaalta similar a ‘Castan’ muestrasin embargouna
varianzagrande,asícomo 1 de los 18 individuos analizadosen el rangode ‘Recital’
(planta1, 0.0920g).
El restode familiasF2 analizadas,F.33,F.34, F.37,F.39,F.40y F.44,presentan
incrementosdepesode susindividuosquevan desde‘Castan’ a ‘Recital’ y muestran
varianzasaltas. El número de individuos toleranteses de 82 y de 26 de sensibles
(Cuadro26).
En el análisisde9 individuosF1, cuandoel sentidodelcruzamientofue ‘Castan’
x ‘Recital’, seobtuvo un incrementomediode pesode 0.68g ( cuandola mediade
‘Castan’ parael experimentofue de 0.64) y una desviacióntípicade 0.03 (siendola
desviacióntípicade ‘Castan’ de0.05), siendolos valoresextremos0.88y 0.54(ambos
dentrodel rangode ‘Castan’).
Como se observaen la Figura 22, encontramosdos familias con media y
varianzasimilar a ‘Recital’, la F.32 y la F.35, queno seencuentransegregandoy su
138
varianzaespequeña.Las familiasF.33,P.34,F.37,F.39, F.40y F.M estansegregando,
presentandouna varianzagrande.
El comportamientode la familia F.41, convarianzapequeñay mediainferior a
‘Castan’, y de la familia F.43,con mediasimilar a ‘Castan’ pero convarianzagrande,
hacennecesariorecurriral estudiomásamplio de la siguientegeneracióncon el fin de
asignarun genotipoa estasfamilias.
EXPERIMENTO 2
En un segundoexperimentose abordael estudio de la generaciónF3, para
confirmar la asignaciónde un genotipoa la F2.
Cuandoel sentido del cruzamientoes ‘Recital’ x ‘Castan’, se analizacuatro
familias [3 de cadaunade las familias [2: [.4, F.5, [.6 y F.7, con 9 individuos por
familia. La distribución de individuos por frecuenciasen dos clases; tolerantesy
sensiblessemuestranenel Cuadro27. Todoslos descendientesde las familias [2: F.4
y [.6, semuestranen el rangode ‘Recital’; asícomo todos los descendientesde las
familias [2: F.5 y F.7, se muestran en el rangode ‘Castan’.
Se analizala descendenciade 10 familias F3 procedentescada una de las
familias F2: F.1 y F.11, de 9 familias [3 procedentesde la familia F2: [.3, con 5
individuos por familia. Cuandoel sentidodel cruzamientoes‘Castan’ x ‘Recital’ se
analizade la descendenciade 10 familias [3 procedentesde cadaunade las familias
139
:F.33 y [.40, de 9 familias F3 procedentesde la familia [2: £41 y de 5 familias
[3 procedentesde la familia [~: F.43. La distribuciónde las familias analizadaspor
frecuenciasentolerantes,segregandoy sensibles,semuestranenel Cuadro28, siendo
el númerode familias tolerantesde 18, frentea 33 segregandoy 13 sensibles.
Cuando el sentido del cruzamientoes Castan’ x ‘Recital’, se analiza la
descendenciade4 familiasF3 procedentesde cadaunadelas familias [2: [.32 y [.35,
con 9 individuos por familia. Todos los individuosanalizadosson sensibles(Cuadro
29), mostrándoseen el rangode ‘Recital’.
La descendenciade 9 familias F3 procedentesde la familia F2: F.41, con 9
individuospor familia, semuestraen el Cuadro30, apareciendo70 plantastolerantes
y 11 sensibles.En el mismo Cuadro se muestrala descendenciade 5 familias [3
procedentesde la familia [2: F.43,con9 individuospor familia. En la descendenciade
estafamilia el númerodeplantastolerantesesde 34 y 11 el de sensibles.
140
7.4. DISCUSION
El análisisdela F1 enambossentidosdel cruzamientomuestradominanciapara
el caractertolerancia,ya que todos los individuos analizadosestanen el rango de
‘Castan’. Estehecho indica que no existeintervencióndel citoplasmaen el tipo de
herencia.
De lasdiezfamilias~2 analizadas,cuandoel sentidodelcruzamientoes‘Recital’
x ‘Castan’ y que serepresentanen la [ig.22 por susmediase intervalosde confianza,
dos de ellas ([.4 y [.6) son homocigotascon mediabaja, dos son homocigotascon
mediaalta ( [.5 y [.7), segregandolasseisrestantes([.1, [.2, [.3 , F.9, [.10 y [.11).
El comportamientodeestasfamilias seajustaa un modelo1:2:1 característicode una
herenciamonogénica,siendo~¿no significativacon p=0.S.
Para el otro sentido del cruzamiento,‘Castan’ x ‘Recital’, encontramosdos
familiashomocigotasconmediabaja( [.32 y [.35), seisfamiliasqueestansegregando
([.33, F.34, [.37, [.39, F.40 y [.44), y dos familias ([.41 y [.43), en las que la
apariciónde un solo individuo sensibleen la [.43 y dos individuosintermediosen la
[.41, noslleva apensarquesetratedefamiliasheterocigotas,hechoqueseconfirmará
medianteel estudiode la siguientegeneración.
Cuandoseanalizala generación[3 seconfirmaquelas familias [.4 y [.6 son
homocigotassensibles,ya que todos los individuos analizadosestan en el rango
‘Recital’, asícomo tambienlas familias[.32 y [.35 parael otro sentidodel
141
cruzamiento.
Las familias F.5 y [.7, homocigotastolerantes,ven confirmadoestehechoya
que todossusdescendientesanalizadosson tolerantes.
Por otro lado las familias [.41 y F.43 , en las que eranecesariorecurrir al
estudio de la [3 para poder asignar un genotipo, muestranen su descendencia
individuostolerantesy sensibles,lo queconfirmaqueseencuentransegregando.
El restodefamilias analizadas,(£33, [.40, [.1, [.3, y [.11), alasqueseasignó
un genotipoheterocigoto,siguensegregandoenestageneración.El númerodefamilias
tolerantes,en todaslas segregantesanalizadas,esde 18 frentea 33 segregandoy 13
que son sensibles,ajustándoseestos valores a una segregación1:2:1 en donde las
proporcionesesperadasserian16:32:16,siendox2 no significativacon p=O.5.
Todoelloparececonfirmarla existenciade un genmayordominanteresponsable
de la toleranciaa clortolurón.
Snapey Parker(1988)mencionan
en el cultivar francés‘Capelle-Deprez’.
origenfrancésy deque‘Capelle-Deprez
en los programasde mejora,nos hacen
ensutrabajo la presenciadeun alelo tolerante
El hecho de que el cultivar ‘Castan’ seade
hayasidoun cultivar frecuentementeutilizado
creerquepudieratratarsedel mismoalelo.
Estosautores,mediantela utilización de líneasde sustitucióndel cultivar
142
tolerante‘Capelle-Deprez’en el cultivar sensible‘Chinese Spring’, concluyenquela
toleranciaa clortolurón estadeterminadapor un gen mayor dominatesituadoen el
cromosoma 6B, si bien los ensayos son realizados en campo siguiendo una
interpretaciónvisual, lo quepuededificultar la asignaciónde los genotiposen algunos
casos.
Del análisisde los resultadosobtenidossedesprendela posibilidadde queun
segundogeno genespudieranestarimplicados,en basea tresconsideraciones:
A. De un ladolasfamilias [3 descendientesdela familiaF2: F.41, quenos hanllevado
a asignarun genotipo heterocigotoa la familia [.41, se comportan3 de ellascomo
‘Castan’ y las 6 restantesse encuentransegregando,sin haberaparecidoninguna
familia con comportamientoRecital.
B. Las familias [3 descendientesde la familia [2: [.40, se comportan2 de ellascomo
‘Recital’ y 8 segregando,sin queaparezcaninguna‘Castan’.
C.En lasfamiliashomocigotassensiblesaparecenindividuosconvaloressensiblemente
inferioresa ‘Recital’ (Ej. F.4 (4)- plantade 0.002g,siendoel ‘Recital’ máspequeño
de 0.007).
Estos hechos parecenapuntarhacia la presenciade otro u otros factores
genéticosimplicadosenmayoro menormedidaen la toleranciao sensibilidadde estos
cultivaresaclortolurón,habiéndosecomenzadoaabordarel estudiodeestaposibilidad.
143
De nuestrosresultadossedesprendentreshechosa teneren consideración:
1. La existenciade un genmayorparala toleranciaa clortolurón
2. La no intervencióndel citoplasmaen la herenciade la toleranciaa clortolurón.
3. La posibilidadde queotro u otros factoresgenéticosestenimplicados.
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TOLERANTES
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11
14
16
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CUADRO 26
Distribución en tolerantesy sensibles,de 18 individuos analizadosen familias F2
segregantes,procedentesdel cruzamiento‘Castan’ x ‘Recital’.
N0 de INDIVIDUOS
TOLERANTES
16
15
12
15
11
13
SENSIBLES
2
3
6
3
7
5
F.33
F.34
F.37
F.39
F.40
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F33
Fin
F-44
FIGURA 22
Representacióngráfica de las mediase intervalos de confianza’ de 10 familias F2procedentesdel cruzamiento‘Castan’ x ‘Recital’ y 10 familias F2 procedentesde‘Recital’ x Castan.’
0.1-“e
0,2-“e-
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Itol
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Filrio
01 02 03
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recital
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06 07
F41
F37
FSU
F 24
‘I~os intervalosde confianzasecalcularonmediante una t-de Studental 0.5%
CONCLUSIONES
154
El trabajo dessarrolladoen la presentememoria, suponeuna aportaciónal
conocimientode la selectivadvarietal en cereales de invierno frentea la accióndel
herbicidaclortolurón,pertenecienteal grupo químico de los derivadosde la urea.
Las conclusionesde la investigaciónrealizadasepuedenagrupar:
1. El comportamientode los cultivaresutilizadosprocedentesdel género
Triticum, fue similar frente a los herbicidas clortolurón y metoxurón en
contraposicióna la respuestamostradafrente a isoproturón.
2. Los cultivaresprocedentesde Triticumaestivummuestrandiferenciasde
sensibilidadvarietalfrentea los herbicidasclortoluróny metoxurón,apareciendo
cultivaresde comportamientotolerante(Ej.’Castan’) y sensible(‘Recital’).
3. Los cultivaresprocedentesde Triticum turgidumvan durum mostraron
mayor sensibilidadfrente al herbicidaisoproturónquerespectoa clortolurón y
metoxurón,sin quesehayandetectadodiferenciasdesensibilidadvarietalen los
cultivaresqueseincluyenen estetrabajo.
4. Los cultivares procedentes de Hordeum vulgare mostraron
comportamientossimilares frente a los tres herbicidasestudiados,sin haber
detectadodiferenciasde sensibilidadvarietal.
155
5. El comportamientode los triticales estudiadosfué similar frente a
clortoluróny metoxurón,en contraposicióna la respuestaquepresentanfrente
a isoproturón.
6. Los triticales estudiadosmuestrandiferenciasde sensibilidadvarietal
frente a clortoluróny metoxurón,apareciendocultivaresde comportamiento
tolerante(‘Tajuña’) y sensible(‘Badiel’).
7. Se confirmala diferentesensibilidadentrelas malashierbasestudiadas,
B.diandrusy A.sterilis ssp. ludoviciana, tolerante la primera y sensiblela
segundaobservadaenensayosde campo.
8. Existendiferenciasen la tasade destoxificacióndel herbicidaentrelos
cultivares estudiados, siendo ésta más elevada en los cultivares de
comportamientotolerantequeen los sensibles.
9. En los cultivaresde triticalesexistendiferenciasen la absorcióndel
herbicidaentre el tolerante‘Tajuña’ y el sensible‘Badiel’, lo que sugierela
implicaciónde estefactor en la sensibilidadal herbicida.
10. La mayor sensibilidaddel cultivar ‘Anza’ a dosis altasde clortolurón
(4ppm),respectoal cultivar tolerante‘Castan’ sedebeadiferenciasdeabsorción
del herbiciday no a la tasadedestoxificaciónquefue similar para ambos.
11. Los procesosde absorcióny degradación,constituyenun conjunto de
factoresimplicadosen la selectividaddel clortolurónen los cereales.
156
12. Las diferenciasde sensibilidadal clortolurón en las dos malashierbas
estudiadassedebenadiferenciasen la absorcióndel productoy no a la tasade
destoxificaciónquefue similar paraambas.
13. Existeun gen mayor dominanteresponsablede la toleranciaal herbicida
clortolurón.
14. No existe intervencióndel citoplasmaen la herenciade la toleranciaa
clortolurón.
15. Delos resultadosobtenidossedesprendequeotro u otrosfactoresgenéticos
puedanestarimplicados,siendonecesarioproseguirla experimentacióneneste
sentido.
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ANEXO 1:
Relaciónde cultivaresde trigo, cebaday triticalesutilizados.
A) Cultivaresprocedentesde Triticum turgidum L.var.durum. Desf.
MEXAROQUEÑOESQUILACHEViTRONCIBELESJILOCATEJONSAFARIOSCARPARAMONH’ABIDICAMACHOJABATO
B) Cultivaresprocedentesde Triticum aestivumL.
CASTANANZAMARIUSRECITALIMPE’[OYECORAMAESTROSEVILLANORINCONADA
ANEXO 1: (Cont.)
C) Cultivaresprocedentesde Hordeum vulgareL.
PALLASBEKAALPHATRAIT UNIONPRIVERKORUKYMF~~AMARAUNIONHASSANLOGRACLARETIRANISMENUETGEORGIEFLAVIAALBACETEHATIF DE GRIGNONBARBARROSAALSEKALMONLONBEGOÑAPLAISANTVEGALDACILTABAIBATECLATINAAURORA
D) Triticales Triticum x Secole
CAMARMA BADIELTOROTE JUANILLOTAJUÑA
ANEXO 2
Descripcióndel herbicidaClortolurón.’
NM3-cloro-4-metilfenil)N,N-dimetilurea(CA)
he.Clortolurónpuroesun polvo sin color; puntode fusión 147.1480C; presión de vapor
0.017 mPa (200); densidad1.40 gr/cu.cm(200); solubilidad en aguaa 200C, 70 mgIl. enacetona5%, en etilacetato2%, en benzeno2.4%.Noescorrosivo.
Aguda oral en ratas LD~>10.000 mg tec./kg.Aguda cutánea en ratas LD5<,>2.000mg/kg.Baja toxicidad parapájarosy nula paraabejas.
Se siguenlas recomendacionesgeneralespara cualquierproducto químicode baja
toxicidad.
MQdDflc~fl:Inhibidor de fotosíntesis.Absorciónradicular y foliar.
Se utiliza en pre y postemergenciaparael control de anualesmono y dicitiledoneasen cultivos de trigo y cebada.
Nombrescomerciales
:
Dicurán,Toluréx, Deltarol y Clortokem.
‘Tomado de “The Pesticide Manual” (1987)
ANEXO 3
Descripcióndel herbicidaIsoproturón.2
N,N-dimetil-N’-¡4-(1-metiletil)fenil¿urea(CA)3-(4-isopropilfenil)-1,1-dimnetilurea(IUPAC)
Isoproturónesun polvo cristalinosin color; puntode fusión 151~153ÓC;presióndevapor 3.15x104mbar a 770C; densidad1.16gr/cu.cm. (200); solubilidaden aguaa 200C,7Omg/l.Facilmentesolubleen disolventesorgánicoscomunes.
IozLoIngíL
Agudaoral en ratasLD~>1826mg/kgr.Aguda dermal en ratasLD~>2.000mg/kgr.Toxicidad nula paraabejasy moderadaparapeces.
Se siguenlas recomendacionesgeneralesparacualquierproducto químico.
frJ~g~:
Inhibidor de fotosíntesis.Absorciónradiculary foliar.
Seutiliza en pre- y postemergenciapara el control de anualesmonoy dicotiledoneas
en cereales.
Nombres comerciales
:
Graminón,ArcIón y Tolkán.
2Tomado de “The Pesticide Manual” (1987)
ANEXO 4
Descripcióndel herbicidaMetoxurén?
N’-(3.cloro-4-metoxifenil)-N,N-dimetilurea(CA)3-(3-cloro-4metoxifenil)-1,1-dimetilurea(IUPAC)
Metoxurónesun polvo cristalino sin color; punto de fusión 126~127ÓC; presióndevapor 4.2xl04mbar a 200C; solubilidad en agua a 240 C, 678mg/l. Soluble enacetona,eiclohexanona,acetonitriloy alcoholcaliente.Moderadamentesolubleen etre,benzenoy tolueno.
LL~QIQg1L
Aguda oral en ratasLDM,> 3200 mg/kgAguda dermal en ratasLD~<,> 2000 mg/kgPracticamenteatóxícoparapájaros.Bajatoxicidad parapeces.
Se siguenlas recomendacionesgeneralesparacualquierproductoquimico.
M~dta~rn
Inhibidor de la fotosíntesis.Absorción radicular y foliar.
Seutilizan en pre-y postemergenciaparael controlde anualesmonoy dicotiledóneasen cerealesy zanahoria.
Nombrescomerciales
:
Dosanex,Deftor,Sulerex,Dosaflo y Piruvel.
3Tomado del libro “The Pesticide Manual” (1987)
2083691180505
ANEXO 5
Soluciónnutritiva utilizada.4
MACROELEMENTOS(g/10001)
Na H2 P04,H20
Mg 504Ca(N03)2,4H20KNO3
COMIPOSICIONIONICA (meq/l)
NO<H2PO¿SO42.
c~2+Mg
2~Na+
OLIGOELEMENTOS(imí/lOl de una solución conteniendo:)
NI!4 Mo., 024, 4H20
H3 B03MnSO4,H20CuSO4,H20Zn 504, 5H20Fe2(S0j3E.D.T.A.
0,5 g/l
lSg/l15,4 gIl2,5 g/l
6,25 g/l
23,8 g/l34,41 gIl
151,33
51031,3
4según Hewitt (1963)