MALHERBOLOGÍA

TEMA 9.- Principales familias de herbicidas: de acción foliar y translocación; de contacto; con actividad en el suelo; con actividad foliar y a través del suelo.

1) HERBICIDAS DE ACCIÓN FOLIAR Y TRANSLOCABLES.-

Son los que actúan a través de la parte aérea de la planta y se translocan por los haces vasculares. Se pueden clasificar en dos grandes grupos: hormonales y translocables no hormonales.

1.1) Herbicidas hormonales.-

Se translocan a través del floema, y funcionan de forma similar a las fitohormonas del tipo de las auxinas; por ello, también se denominan herbicidas reguladores del crecimiento. Destacan los siguientes:

1.1.1) Herbicidas fenoxi (o fenoxiacéticos).

Son herbicidas muy utilizados; algunos de ellos, como el 2,4-D o el MCPA, fueron los primeros en ser comercializados, y contribuyeron al nacimiento de la Malherbología como disciplina agronómica. Son derivados del fenoxi (fig. 1) y actúan en la planta como si fueran auxinas, es decir, hormonas del crecimiento. Se translocan con facilidad, y actúan de forma sistémica en las plantas. Lógicamente, alteran el desarrollo y crecimiento de las plantas. En el suelo son muy móviles y poco persistentes (salvo el piclorán), nunca más de 3-4 meses. Son poco tóxicos para mamíferos.

Se emplean, sobre todo, para controlar malas hierbas dicotiledóneas en cultivos de gramíneas, y también en cultivos leñosos. Se suelen aplicar en postemergencia, y es necesario tomar precauciones para que no dañen a cultivos susceptibles (algodón, tomate, girasol, vid, etc.). Se debe insistir en la necesidad de no aplicarlos cuando la intensidad y dirección del viento amenacen con afectar a cultivos sensibles. Son más eficaces en tiempo húmedo y cálido, siempre que no llueva, por supuesto (se corre el peligro de que los herbicidas sean lavados). Los más conocidos son (fig. 2): 2,4-D y derivados (el primer herbicida orgánico sintetizado); MCPA (otro de los pioneros, sintetizado en Gran Bretaña); 2,4,5-T (similar al 2,4-D, aunque más efectivo sobre leñosas y menos sobre herbáceas; fue muy empleado en la guerra de Vietnam por EEUU para defoliar grandes áreas de selva; por cierto, si no se sintetiza con cuidado puede salir mezclado con dioxina, un conocido cancerígeno); 2,4-DP; MCPB; MCPP; 2,4,5-TP.

1.1.2) Herbicidas benzoicos.

Son derivados clorados del ácido benzoico (fig. 3), y actúan de forma similar a los fenoxi (entran por las hojas, se translocan y provocan transtornos del crecimiento y muerte). Además, muestran cierta actividad en el suelo (algunos, como el clorambem, tienen una gran actividad en el suelo, por lo que se usan en preemergencia). Destacan (fig. 4) el dicamba y el clorambem.

1.1.3) Herbicidas picolínicos y otros.

Los herbicidas picolínicos (fig. 5) derivan del ácido picolínico (ej.: piclorán, clopiralid, triclopir), y son muy activos y más eficaces que otros fenoxi (aunque el piclorán puede resultar peligroso, ya que tiene una persistencia en suelo mayor de 2 años y puede contaminar los acuíferos).

Otros herbicidas con estructura química distinta, pero que interfieren la regulación del crecimiento, son el fluroxipir y el benazolín (fig. 6).

1.2) Herbicidas translocables no hormonales.-

Son productos que actúan a través de la parte aérea de la planta y se translocan por ella pero, a diferencia de los anteriores, no funcionan como fitohormonas. Se suelen dividir en de acción total, o bien selectivos con acción antigramínea.

1.2.1) De acción total.

Se trata de herbicidas no demasiado selectivos. Los derivados arsenicales contienen As en sus moléculas. Ya en 1920 se empezó a utilizar el arsenito sódico (AsO₃Na₂) para controlar la vegetación en vías férreas y zonas no cultivadas, pero la alta toxicidad hizo que se dejaran de emplear. Entre los derivados arsenicales más corrientes en la actualidad, destacan los derivados del ácido metanoarsénico (MAA; fig. 7). Su mecanismo de acción se basa en la interferencia de la fosforilación oxidativa, o bien la inactivación de enzimas. Son productos económicos, pero su peligrosidad ha hecho que no se comercialicen en muchos países.

El glifosato (fig. 8), introducido en 1971, es un herbicida bastante utilizado, y controla un gran número de especies de malas hierbas, especialmente perennes. Se transloca tanto por el xilema como por el floema, y se distribuye con rapidez por toda la planta. Provoca interrupción del crecimiento, clorosis y necrosis. Probablemente, inhibe la síntesis de aminoácidos aromáticos, e interfiere en otros procesos metabólicos vegetales. No muestra actividad en el suelo a dosis comerciales.

El amitrol, aminotriazol o ATA (fig. 9) provoca fuertes clorosis y albinismo, ya que degrada los pigmentos de las plantas, las cuales mueren por falta de reservas.

1.2.2) Antigramíneos.

Como su nombre indica, controlan específicamente malas hierbas gramíneas. Se distingue entre los antigramíneos clásicos, cada vez menos utilizados (dalapón (fig. 10), TCA) y los nuevos, introducidos a partir de 1975. Entre éstos, destacan: diclofop, setoxidín, fluazifop, haloxifop, DPX-Yl202, fenoxaprop (fig. 11). En cuanto a su mecanismo de acción, es diverso: el diclofop ataca a las membranas de los meristemos, el setoxidín impide la acumulación de clorofila, el haloxifop bloquea el enzima PDC, que interviene en la glicolisis, etc.

2) HERBICIDAS DE CÓNTACTO.-

Se trata de herbicidas de acción foliar pero, a diferencia de los anteriores, no se translocan. Pueden ser no selectivos (atacan a cualquier especie vegetal) y selectivos.

2.1) Herbicidas de contacto no selectivos.-

2.1.1) Bipiridilos.

Se empezaron a desarrollar en 1955, y destacan el diquat y el paraquat (fig. 12). En general son solubles en agua y no presentan actividad en el suelo. Penetran rápidamente por las hojas, sobre todo si se les añade un surfactante, y matan a las plantas en 1-2 días. Aparecen manchas oscuras en las hojas, que pronto degeneran en necrosis que se van extendiendo. El daño se debe a que estos compuestos tienden a captar electrones y formar radicales libres que acaban provocando la desorganización de las membranas. Se suelen emplear, además de para controlar malas hierbas, para desecar ciertas plantas cultivadas (algodón girasol) y facilitar su recolección en climas húmedos.

2.1.2) Fosamina.

Se comercializa desde 1974 (fig. 13). Aunque puede translocarse en algunas herbáceas, normalmente sólo actúa en la zona de aplicación. Provoca clorosis, necrosis y abscisión foliar. No tiene actividad en el suelo.

2.1.3) Aceites de petróleo.

Se usan desde 1940. La mayor parte derivan del petróleo, aunque otros se obtienen por destilación de madera o carbón. Al aplicarlos a las plantas, las membranas de la epidermis pierden su permeabilidad selectiva y se desorganizan, y la planta se deseca. Los aceites de petróleo aumentan su selectividad si el grado de refinamiento es mayor. Las fracciones menos refinadas son más fitotóxicas y menos selectivas.

2.1.4) Ácido cacodílico.

Es un compuesto orgánico de arsénico (fig. 14), pero su acción es distinta a los del apartado 1.2.1, ya que no se transloca. Se usa como defoliante y desecante.

2.1.5) Glufosinato.

Es un herbicida recientemente desarrollado (fig. 15), que puede translocarse ligeramente dentro de la hoja, no fuera de ella. Inhibe la glutaminosintetasa, lo que provoca la acumulación de amoniaco en las plantas hasta un nivel tóxico (y tampoco se sintetiza glutamina). No tiene efectos residuales.

2.2) Herbicidas de contacto selectivos.-

Son herbicidas no translocables que actúan selectivamente sobre determinadas especies (fig. 16). Destaca el bentazón, que se empezó a utilizar contra malas hierbas compuestas, aunque afecta a especies de otras familias. Inhibe el fotosistema II y a veces la respiración. También se emplea el bromixinil y el ioxinil contra malas hierbas de hoja ancha en diversos cultivos.

3) HERBICIDAS CÓN ACTIVIDAD EN EL SUELO.-

Son productos fitosanitarios cuya actividad se da exclusivamente a través del suelo.

3.1) Dinitroanilinas.-

Su estructura química se muestra en la fig. 17. Se empezaron a comercializar en 1961, y algunos son muy empleados. El más conocido es la trifluralina (fig. 18), un herbicida selectivo aunque de amplio espectro y bien tolerado por cultivos como el girasol, el algodón o la soja. Su vida media en el suelo es de 3-5 meses. Se absorbe por las raíces, pero apenas se transloca en la planta. Inhibe la división celular, y las raíces se atrofian. Es especialmente eficaz en las primeras fases de desarrollo de las malas hierbas, y afecta sobre todo a gramíneas (excepto algunas avenas silvestres) y dicotiledóneas anuales; es menos eficaz sobre crucíferas y compuestas.

Otras dinitroanilinas empleadas como herbicidas son el orizalín, el pendimetalín, etc.

3.2) Tiocarbamatos.-

Son herbicidas (fig. 19) con un periodo de actividad corto (hasta 6-8 semanas). Controlan sobre todo a gramíneas anuales y dicotiledóneas. También pueden afectar a malas hierbas perennes, como la grama o las juncias. Se absorben por la raíz pero, a diferencia de las dinitroanilinas, se translocan por el xilema y llegan hasta el coleóptilo, inhibiendo su crecimiento. Las primeras hojas de la planta aparecen dobladas y canijas, y suelen morir.

Dado que su selectividad no está bien determinada, los tiocarbamatos se aplican a veces en compañía de un antídoto, para proteger a los cultivos. Los herbicidas más conocidos de este grupo son el EPTC y el trialato, entre otros (fig. 20).

3.3) Amidas sustituidas.-

Son también denominadas anilidas (fig. 21), y constituyen un importante grupo de herbicidas en constante desarrollo. En las especies susceptibles, no se dan fenómenos de resistencia. Afectan a semillas en germinación y plántulas, por lo que es difícil estudiar su movimiento en las plantas; parece ser que su translocación es escasa. La volatilidad, solubilidad en agua y persistencia en el suelo varía mucho en las distintas amidas. Una de las más conocidas es el alacloro (fig. 22), una cloroacetamida, que se aplica en presiembra y preemergencia. Otras amidas son la napropamida, propizamida, difenamid, etc.

El propanil (fig. 23) es la única amida que no se aplica en suelo, sino como herbicida de contacto de postemergencia en arroz, un cultivo que lo tolera muy bien. Inhibe la fotosíntesis en las malas hierbas, provocando manchas cloróticas y necrosis.

3.4) Otros herbicidas de suelo.-

El oxadiazón (fig. 24), comercializado en 1969, se emplea para controlar malas hierbas dicotiledóneas (verdolaga, cenizo, bledo) y algunas gramíneas. Se aplica en preemergencia, penetra por las raíces y afecta a las plántulas cuando tratan de emerger del suelo. Se transloca poco, y se necesita luz para activarlo.

Otros herbicidas que actúan en fase de emergencia, pero que no son útiles una vez establecidas, son el DCPA (fig. 25) y el bensulide (fig. 26).

4) HERBICIDAS CÓN ACTIVIDAD FOLIAR Y A TRAVÉS DEL SUELO.-

Estos productos pueden absorberse tanto por la parte aérea de la planta (hojas y tallos) como en los órganos subterráneos.

4.1) Inhibidores de la fotosíntesis.-

Casi todos estos herbicidas pueden absorberse por la raíz y translocarse por el xilema. Cuando se aplican a las hojas se comportan como herbicidas de contacto. Interrumpen el proceso fotosintético, y el síntoma más típico es una clorosis foliar que luego pasa a necrosis. Su acción es rápida, a los pocos días, y es más eficaz si la luminosidad es baja días antes de su aplicación, y alta después de ella. La persistencia en el suelo es muy variable según productos. Destacan los siguientes:

4.1.1) Triazinas.

Su estructura química aparece en la fig. 27. Se emplean para controlar malas hierbas anuales, salvo alguna excepción. Son principalmente absorbidas por la raíz, aunque las muy solubles en agua pueden entrar por las hojas. Inhiben la síntesis de pigmentos fotosintéticos, y los síntomas aparacen primero en las hojas jóvenes. Los nervios se vuelven amarillos, y la clorosis se extiende después al resto del limbo. Finalmente, la hoja se seca. La más conocida es la simazina (fig. 28), pero también destacan: atrazina, metribuzín, prometina, terbutrina, cianazina, hexazinona y prometrón.

4.1.2) Ureas sustituidas.

Son derivados de la urea (NH₂-CO-NH₂), un conocido fertilizante, a la que se le sustituyen tres de sus hidrógenos por diversos radicales. Normalmente se aplican al suelo, aunque también presentan actividad foliar, con la ayuda de surfactantes. Su persistencia en el suelo es muy variable. Además de inhibir la fotosíntesis, pueden desorganizar membranas celulares. No afectan a los órganos de reserva de las especies perennes. Las más conocidas son el diurón y el linurón (fig. 29). Otros ejemplos: cloroxurón, fluometurón, sidurón, fenurón, monurón y terbutirón.

4.1.3) Uracilos.

Se empezaron a utilizar en 1963, y sus propiedades son similares a las de las ureas sustituidas, aunque se lixivian algo más que éstas, son más persistentes y menos selectivas. Sobre todo se emplean para controlar malas hierbas anuales en fase de germinación. Actúan principalmente a través del suelo, aunque también se absorben por las hojas. Destacan (fig. 30) el bromacilo, el terbacilo y el lenacilo.

4.1.4) Pirazón.

Se usa sobre todo para controlar malas hierbas dicotiledóneas en cultivos de remolacha. También puede controlar gramíneas. Su persistencia en el suelo es de 1-3 meses (fig. 31).

4.2) Desorganizadores de membranas celulares.-

4.2.1) Difeniléteres.

Son herbicidas que se absorben por raíces, tallos y hojas, aunque su translocación es limitada. Necesitan luz para activarse, y su acción es rápida (1-2 días). Su acción se debe a la formación de radicales libres que destruyen las membranas y provocan el derrame del citoplasma. Controlan sobre todo malas hierbas dicotiledóneas, aunque también pueden dañar a ciertas gramíneas. Ejemplos (fig. 31): oxifluorfén, nitrofén, bifenox, acifluorfén.

4.2.2) Dinitrofenoles.

Figuran entre los herbicidas orgánicos más antiguos sintetizados, aunque ya han caído en desuso, salvo el dinoseb (fig.32). Su uso se está restringiendo e incluso prohibiendo debido a su toxicidad. Daña a las células en muchos puntos (mitocondrias, fotosíntesis y síntesis de ARN, proteínas y lípidos). Los tejidos afectados se oscurecen y mueren en cuestión de horas.

4.2.3) Herbicidas inorgánicos.

Algunos de estos compuestos se empezaron a utilizar como herbicidas a finales del siglo XIX (cloruro sódico, ácido sulfúrico diluido), pero han sido sustituidos por otros más selectivos y con menor toxicidad residual.

Se conocen comúnmente como bórax o boratos los herbicidas: Na₂B₄O₇ x 10 H₂O, Na₂B₈O₁₃ x 4 H₂O, y NaBO₂. Se absorben sobre todo por las raíces, son bastante tóxicos y se emplean como herbicidas no selectivos de control total. Su persistencia en el suelo puede superar 2 años.

El clorato sódico (NaClO₃) se absorbe bien por la raíz y parte aérea de las plantas, y provoca una desecación rápida de los tejidos. Es un producto inflamable, por lo que se combina con otros herbicidas (boratos, atrazina, bromacilo, 2,4-D) para reducir el riesgo de incendio. Es un herbicida no selectivo.

El sulfamato amónico (NH₄NH₂SO₂), también llamado AMS, se usa como herbicida no selectivo de acción foliar. También se emplea para controlar árboles, bien mediante inyección o a través de heridas.

4.3) Inhibidores meristemáticos.-

Son herbicidas que se translocan por la planta hasta los meristemos, inhibiendo el crecimiento en ápices y yemas (y, en algunos casos, en los extremos de las raíces), y provocando deformaciones.

4.3.1) Carbamatos.

Su desarrollo se inició en 1945. Derivan del ácido carbámico (NH₂-COOH), un compuesto inestable, si se introduce en su molécula un átomo de S. Algunos actúan a nivel foliar, mientras que otros lo hacen por el suelo. Además de inhibir la división celular, algunos pueden afectar a la fotosíntesis. Su persistencia en el suelo es corta, y se utilizan sobre todo contra gramíneas. Destacan (fig. 33): profán, clorprofán, barbán, desmedifán, fenmedifán, asulán.

4.3.2) Sulfonilureas.

Es un grupo de reciente aparición, con elevada actividad a dosis bajas. Controlan sobre todo a dicotiledóneas y algunas gramíneas. Se absorben por raíces y hojas, y se translocan con facilidad. A los pocos días comienzan los síntomas: un color rojizo en las partes jóvenes del vegetal, seguido de clorosis y necrosis, que va progresando a las más viejas. Su actividad en el suelo es prolongada, a veces hasta casi 2 años. Destacan (fig. 34): clorsulfurón, sulfometurón-metil, metsulfurón-metil, DPX-M6316, DPX-L5300, DPX-F6025, DPX-F5384.

4.3.3) Imidazolinonas.

Son herbicidas de desarrollo muy frecuente, derivados del imidazolín. Afectan a gramíneas y dicotiledóneas, aunque la susceptibilidad varía notablemente en las distintas especies. Cuando se aplican en preemergencia, las malas hierbas pueden brotar, pero no sobreviven mucho: se producen necrosis en los meristemos apicales y parada del crecimiento. Si se aplican en postemergencia la muerte puede tardar 1-2 meses; en gramíneas es típica la coloración púrpura del nervio central, que luego se extiende al resto de la hoja.

Las imidazolinonas inhiben la enzima AHAS (acetohidroxiácido sintetasa o acetolactato sintetasa), que cataliza la formación de varios aminoácidos (valina, leucina e isoleucina). Suministrando estos aminoácidos a las plantas se pueden prevenir los efectos fitotóxicos de estos herbicidas. Ejemplos (fig. 35): imazetapir, imazaquín, assert.