Fitotoxicidad del barbecho químico en trigo y maíz

Chemical fallow phytotoxicity on wheat and maize

M. Cristina Arregui*, R. Ricardo Scotta, D. Eusebio Sánchez

Facultad de Ciencias Agrarias (Universidad Nacional del Litoral). RP Kreder 2805. 3080 Esperanza. Argentina.* Autor responsable: (carregui@fca.unl.edu.ar), (facagra@fca.unl.edu.ar)

RESUMEN

En la siembra directa, sistema de manejo predominante en la pampa húmeda argentina para trigo y maíz, los cultivos se establecen sin remoción del suelo empleando barbecho químico, lo que preserva el contenido de agua del suelo en la implantación. Cuando se emplean mezclas de glifosato con 2, 4–D o metsulfurón metil para controlar las malezas se han observado algunos efectos fitotóxicos. El objetivo de este trabajo fue evaluar la fitotoxicidad producida por mezclas de glifosato y metsulfurón metil o 2,4–D en trigo y maíz. En 2002 y 2003, ambos cultivos se sembraron en parcelas experimentales que fueron desmalezadas manualmente. El diseño experimental fue parcelas divididas con tres repeticiones, correspondiendo la parcela principal a la fecha de aplicación: 50 y 24 d antes de la siembra para el trigo, y 30 y 15 d para el maíz. La sub–parcela correspondió a las mezclas de glifosato (1.44 kg ha^–1 de i.a.) con 2,4–D (250 y 500 g ha^–1 de i.a.) en ambos cultivos y con metsulfurón metil (3 y 6 g ha^–1 de i.a.) en trigo. Se observó la aparición de síntomas de fitotoxicidad y se analizaron la altura en distintos estados de desarrollo y los rendimientos de grano. En trigo hubo clorosis y disminución de altura (p<0.05) con dosis elevadas de 2, 4–D y metsulfurón. Con lluvias abundantes, el metsulfurón en dosis de 6 g ha^–1 y el 2, 4–D en dosis de 500 g ha^–1 disminuyeron el rendimiento (p<0.05). En maíz, ambas dosis de 2, 4–D afectaron la altura (p<0.05), particularmente cuando se aplicaron 500 g ha^–1 15 d antes de la siembra, pero el rendimiento sólo fue afectado cuando hubo exceso de lluvia (p<0.05). El análisis de los resultados sugieren que el barbecho con metsulfurón metil y 2, 4–D en trigo y en maíz provoca fitotoxicidad al emplear dosis elevadas o hay proximidad entre la aplicación y la siembra con lluvias excesivas.

Palabras clave: Glifosato, metsulfurón metil, 2,4–D, siembra directa.

ABSTRACT

In direct seeding – the prevailing management system for wheat and maize in the Argentine humid pampas – crops are set without turning over the soil and by using chemical fallow. This technique allows to preserve the soil water content during plantation. When mixtures of glyphosate with 2, 4–D or metsulfuron methyl have been applied to control weeds, some phytotoxical effects have been observed. The objective of this study was to evaluate the phytotoxicity produced by mixtures of glyphosate and metsulfuron methyl or 2,4–D on wheat and maize. In 2002 and 2003, both crops were sown in manually weeded experimental plots. The experimental design consisted of split plot with three replicates, where the date of application was the main plot: 50 and 24 d before sowing for wheat and 30 and 15 d before that of maize. The sub–plots were the mixtures of glyphosate (1.44 kg ha^–1 of i.a.) with 2,4–D (250 and 500 g ha^–1 a.i.) for both crops, and metsulfuron methyl (3 and 6 g ha^–1 a.i.) for wheat. Phytotoxicity symptoms were detected and height was analyzed at different growth stages as well as grain yields. In wheat there was chlorosis and reduced height (p<0.05) with high doses of 2,4–D and metsulfuron. With abundant rainfall, metsulfuron at a dose of 6 g ha ^–1 and 2,4–D at a 500 g ha^–1 dose caused a reduction of yield (p<0.05). In maize, both doses of 2,4–D affected height (p<0.05), especially when 500 g ha^–1 were applied 15 d before sowing, but yield was only affected when rainfall was excessive (p<0.05). The analysis of results suggest that fallow with metsulfuron methyl and 2,4–D on wheat and maize causes phytotoxicity when using high rates or if there is proximity between application and sowing under excessive rainfall.

Key words: Glyphosate, metsulfuron methyl, 2,4–D, direct seeding.

INTRODUCCIÓN

La siembra directa, que consiste en sembrar sin roturar el suelo, requiere que antes de la implantación se realice barbecho químico con herbicidas para controlar malezas que pueden competir por agua y nutrientes con el cultivo (Reddy et al. 1999; Lorenzatti et al., 2002). La oportunidad del barbecho en siembra directa de trigo es fundamental en el área centro de Santa Fe, Argentina, para conservar el agua del suelo, ya que las lluvias de invierno son, en promedio, deficitarias para lograr rendimientos rentables (Villar, 1999). El maíz es también sensible al déficit hídrico. Para mejorar la disponibilidad de agua se debe aprovechar mejor aquella proveniente de la lluvia, mejorando la infiltración y reduciendo la evaporación, siendo la técnica más indicada la siembra directa (Senigagliesi, 2004).

El barbecho químico contribuye a preservar el contenido de agua del suelo en el período de establecimiento del trigo y del maíz. Entre las mezclas usadas están: glifosato con 2,4–D o metsulfurón metil, que han mostrado algunos efectos fitotóxicos en estos cultivos (Papa y Massaro, 2005). En el trigo se recomienda aplicar 2,4–D en pleno macollaje, observándose fitotoxicidad si el tratamiento se realiza en otra etapa fenológica (Sterling y Hall, 1997). El metsulfurón metil es ampliamente usado en cereales para el control de diferentes malezas y se aplica también en la etapa del macollaje (Sterling y Hall, 1997). No hay información disponible del efecto de este herbicida aplicado antes de la emergencia. En maíz se recomienda aplicar 2,4–D para el control de latifoliadas sólo en las etapas vegetativas. La selectividad en este cultivo se debe a la degradación del herbicida en compuestos no fitotóxicos, mecanismo que puede disminuir a bajas temperaturas (Gauvrit y Gaillardon, 1991).

El metsulfurón metil no es muy persistente en el suelo, aunque hasta 48 % del aplicado en un cultivo puede permanecer fuertemente adsorbido por 100 d (Pons y Barriuso, 1998; Ye et al., 2003). El 2,4–D se adsorbe menos (11 % de la dosis aplicada) mineralizándose en alrededor de 60 d (Benoit et al., 1999).

El objetivo de este trabajo fue evaluar la fitotoxicidad producida al trigo por el barbecho químico realizado con mezclas de glifosato y metsulfurón metil o 2,4–D y, además, la fitotoxicidad en maíz del barbecho realizado con mezclas de glifosato y 2,4–D.

MATERIALES Y MÉTODOS

Los ensayos se realizaron en un Argiudol típico de la serie Esperanza (Santa Fe, Argentina), caracterizado por un horizonte superficial profundo, bien estructurado, con bajo contenido de materia orgánica (2 %) y alrededor de 30 % de arcilla (INTA, 1991).

En los ensayos de trigo se sembró la variedad Don Enrique, de ciclo corto, porte bajo y erecto, resistente al vuelco con una densidad de 120 kg ha^–1 y una distancia entre líneas de 16.5 cm. En 2002, la siembra se realizó el 11 de julio y en 2003, el 3 de julio. Las parcelas experimentales tuvieron 1.7 m de ancho y 5 m de largo. Los tratamientos se detallan en el Cuadro 1.

Los herbicidas se aplicaron (200 L ha^–1) con una mochila pulverizadora con barra de 80 cm y cuatro pastillas en abanico plano 8003; los tratamientos se detallan en el Cuadro 1.

Las parcelas tratadas y el testigo se desmalezaron manualmente durante todo el ciclo para que la competencia de las malezas emergidas no enmascarara los efectos de los herbicidas.

Los estados fenológicos del trigo y la presencia de síntomas de fitotoxicidad: clorosis, epinastia, retorcimiento de tallos y detención del crecimiento, se registraron semanalmente. En los períodos de macolla y formación de espiga se midió la altura en 15 plantas seleccionadas al azar por parcela. La cosecha se realizó manualmente el 20 y el 15 de noviembre en 2002 y 2003. La altura de las plantas se analizó en estado de cuatro hojas y a la cosecha. El rendimiento de grano se midió a la cosecha.

En el cultivo de maíz se hicieron observaciones semanales para detectar la presencia de síntomas de fitotoxicidad. En los períodos de cuatro hojas y en floración se midió la altura de cinco plantas al azar de los surcos centrales en cada parcela. La cosecha se realizó manualmente el 6 y el 9 de febrero de 2004 y 2005.

El diseño experimental fue parcelas divididas; la parcela principal fue la fecha del barbecho químico previo a la siembra: 50 y 24 d para el trigo y 30 y 15 d para el maíz. La sub–parcela correspondió a las combinaciones de dosis y herbicidas en el trigo y sólo dosis de herbicida en el maíz (Cuadro 1). Cada tratamiento se repitió tres veces. Se realizó el análisis de la varianza de las variables medidas y las medias se compararon con la prueba de Tukey (p<0.05). Los intervalos entre el barbecho químico previo a la siembra se usan habitualmente en estos sistemas y se eligió la dosis recomendada (la más baja en este trabajo) y el doble (por la frecuente superposición en la aplicación).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Barbecho de trigo

En los dos años se observó clorosis al momento de la producción de macolla en los tratamientos con metsulfurón metil, en ambas fechas de aplicación. No se observaron interacciones significativas entre los intervalo de barbecho y los herbicidas (p>0.05) en las variables de respuestas, por lo que ambos factores se analizaron separadamente. En 2002 y 2003 no hubo diferencias significativas (p>0.05) de altura al momento de la macolla entre los tratamientos con distinta duración de barbecho (10 y 11 cm, para 24 y 50 d en 2002; 13.4 y 15.1 cm para 24 y 50 d en 2003). En cambio en 2002, en los tratamientos con metsulfurón con 6 g ha^–1 de i.a. la altura de las plantas fue la menor, aunque no hubo diferencias entre los tratamientos con 2,4–D y el testigo (Cuadro 2).

En 2002 los rendimientos de trigo fueron significativamente inferiores a los de 2003 en todos los tratamientos (Cuadro 2), pero no hubo diferencias entre los distintos herbicidas y las dosis aplicadas, así como tampoco entre aplicaciones barbecho químico. El bajo rendimiento en 2002 se debió al estrés hídrico que afectó a las plantas durante el ciclo del cultivo pues las lluvias fueron 30 % inferiores a las precipitaciones promedio anuales. En cambio en 2003, con las dosis altas de metsulfurón y 2,4–D, el rendimiento fue menor al testigo desmalezado manualmente y similar con el alcanzado con las dosis bajas de estos herbicidas (Cuadro 2).

El metsulfurón metil es un herbicida selectivo para el trigo y otros cereales de grano fino por su rápida descomposición (Brown, 1990). Sin embargo, cuando se aplica al inicio de la macolla puede causar pérdidas de rendimiento (Pederson et al., 1994; Crooks et al., 2003). Además, cuando aplicado al suelo hay cultivos que muestran una sensibilidad variable. En praderas, si después de la aplicación de metsulfurón se siembra inmediatamente Lolium multiflorum, éste emerge normalmente aunque las plantas tienen menor altura durante la etapa de macolla y luego se recuperan (Holloway et al., 1995). En cambio, Cynodon spp sólo puede sembrarse 12 semanas después de la aplicación del metsulfurón metil herbicida. La persistencia en el suelo de este herbicida aumenta al incrementarse el pH del suelo y la dosis (Pons y Barriuso, 1998; Castro et al., 2002). Su vida media puede alcanzar de 2.5 hasta 36 d con pH 3 y 5.7. En el presente ensayo el pH del suelo fue 6.5. Por tanto, considerando la persistencia del herbicida en el suelo, particularmente con la dosis más alta, al ser absorbido por la raíz pudo ocasionar disminución de altura de la planta durante la etapa de macolla sin afectar la altura en la cosecha ni el rendimiento.

El momento adecuado de aplicación de 2,4–D en trigo es el estado de macollaje, ya que si la aplicación se realizan entre 1 y 3 hojas ocasiona disminución del rendimiento (Ivany et al., 1990). En el presente ensayo, sólo se detectó una disminución de altura en la dosis más elevada en 2003.

Barbecho de maíz

En los dos años de ensayo el único síntoma visual observado en el maíz fue un acortamiento y engrosa–miento de las raíces adventicias, que no alcanzaban a enterrarse en el suelo.

No se observó interacción intervalo de barbecho × dosis de herbicida (p>0.05) en las variables de respuesta. En 2003 no hubo diferencias significativas (p>0.05) de altura o rendimiento del cultivo vinculadas al intervalo entre el barbecho químico y siembra. En cambio, se observó una disminución de la altura en el estado de cuatro hojas con ambas dosis de 2,4–D (Cuadro 3), aunque al momento de la cosecha sólo eran significativamente más bajas las plantas que habían recibido la mayor dosis de herbicida. Sin embargo, aunque hubo una recuperación de la altura de plantas en las parcelas con 250 g ha^–1 de i.a. de 2,4–D, el rendimiento fue menor con ambas dosis que en el testigo desmalezado manualmente (Cuadro 3).

En 2003, la lluvia registrada durante el período emergencia y hasta el estado de cuatro hojas del cultivo fue 210 mm, esto es más del 60 % de la media normal regional y el doble de las registradas en el ensayo del año siguiente; esto favoreció el crecimiento vegetativo del cultivo en 2004 (Cuadros 3 y 4), pero el rendimiento fue menor. Las gramíneas son tolerantes a los herbicidas auxínicos aunque pueden ser dañadas si se aplican en momentos de activo crecimiento o de división celular (producción de macollas) provocando síntomas como epinastia, retorcimiento de hojas y aparición de agallas y espigas deformadas en maíz y en trigo (Sterling y Hall, 1997). Con las dosis recomendadas se han observado disminuciones de hasta 6 % de los rendimientos en híbridos de maíz con aplicaciones de 2,4–D (Széll, 1993).

En 2004, la aplicación de 2,4–D, 15 d antes de la siembra disminuyó significativamente la altura de las plantas desde el estado vegetativo hasta la cosecha (Cuadro 4). Sin embargo, este efecto no se reflejó en el rendimiento de grano (Cuadro 4).

En el maíz las bajas temperaturas disminuyen la detoxificación del 2,4–D (Gauvrit y Gaillardon,1991) cuya acción herbicida provoca inhibición del crecimiento radicular y en mayor medida disminución de la longitud de entrenudos, debido a su acción sobre algunas enzimas y el etileno (Grossmann,2000). En el presente trabajo, las temperaturas durante la emergencia del maíz fueron entre 10 y 15 °C, favoreciendo la persistencia del 2,4–D. Además, su descomposición es menor cuando hay baja humedad en el suelo (Ok Han y New, 1994). En el período de emergencia sólo hubo precipitaciones de 15 mm de lluvia. Por tanto, pudo haber más disponibilidad de herbicida, cuando fue aplicado poco antes de la siembra.

CONCLUSIONES

En trigo y maíz se observaron síntomas de fitotoxicidad y alteraciones del rendimiento por efecto del 2,4–D y del metsulfurón metil.

En dos años de experimento las plantas de trigo mostraron clorosis y disminución de la altura en las parcelas con las dosis más altas de 2,4–D y metsulfurón (500 y 6 g de i.a.). Además, con esa dosis, el metsulfurón (6 g ha^–1) disminuyó el rendimiento. En cambio, el 2,4–D sólo afectó la producción cuando hubo lluvias abundantes que facilitaron el transporte y absorción del herbicida. No se registraron diferencias por la fecha del barbecho con los herbicidas.

En los dos ensayos realizados en maíz, el 2,4–D afectó la altura del cultivo con ambas dosis y de manera persistente con la más alta aplicada 15 d antes de la siembra, aunque no se observaron otros efectos. El rendimiento sólo fue afectado por el herbicida cuando hubo exceso de lluvia.

El análisis de los resultados sugiere que el barbecho químico en trigo y en maíz con metsulfurón metil y 2,4–D puede provocar fitotoxicidad cuando los herbicidas se emplean en dosis elevadas o hay proximidad entre la aplicación y la siembra, especialmente en condiciones ambientales que favorezcan su disponibilidad para los cultivos.

LITERATURA CITADA

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