Los herbicidas fueron aclamados como productos químicos "milagrosos" cuando revolucionaron la agricultura a finales de la década de 1940, pero ahora los investigadores están ansiosos por encontrar una forma más sostenible, no tóxica y respetuosa con el suelo de controlar las malas hierbas y al mismo tiempo promover el crecimiento de los cultivos. Ahora, investigadores en China creen haber logrado un avance importante que podría conducir a un futuro ecológico para los cultivos de trigo.

Un equipo de investigación de la Universidad Agrícola de Huazhong ha desarrollado nuevas comunidades microbianas sintéticas cultivadas en laboratorio (también conocidas como SynComs) que esencialmente actúan como una comunidad microbiana que puede eliminar las malezas y al mismo tiempo promover la salud y el crecimiento de los cultivos. Una de las bacterias que SynCom aisló de malezas o nódulos de raíces de trigo en particular es muy prometedora para ayudar a la industria a reducir el uso de herbicidas.

En un estudio comparativo en invernadero de cuatro SynComs (C1, C2, C3 y C4), el C4 salió victorioso, no sólo eliminando el dañino pasto que daña los cultivos de trigo, sino también promoviendo la salud y el crecimiento del grano.

El equipo de investigación señaló: "Todos los SynCom promovieron el crecimiento del trigo, como lo demuestran los aumentos en los valores de desarrollo de análisis de plantas del suelo (SPAD) y la biomasa fresca. Al mismo tiempo, SynComC4, cuando se combinó con dosis bajas de herbicida Axial, redujo efectivamente los valores de SPAD y la biomasa fresca de la pequeña maleza infestada de alpiste".

Alentados por estos resultados, los investigadores llevaron a cabo una prueba de campo a gran escala en una zona que había sufrido una grave infestación de insectos durante muchos años. Experimentaron con diferentes dosis de Axial (25%, 50%, 75% y 100%) y encontraron una zona dorada con el potencial de reducir significativamente los productos químicos utilizados en este cultivo básico.

Los investigadores señalaron: "La combinación de C4 con 50% y 75% de Axial mejoró significativamente el crecimiento del trigo al mitigar los efectos secundarios de los herbicidas en el trigo. La infestación de malezas redujo los rendimientos de grano con dosis de 50% y 75% de Axial en un 16% y 25%, respectivamente. La combinación de Axial con C4 restauró el 22% de las pérdidas de rendimiento de grano bajo infestación de malezas en comparación con Axial solo".

"Los resultados del estudio muestran que la combinación de herbicidas con SynComs tiene un efecto sinérgico en el control de las malezas y la promoción del crecimiento del trigo, por lo que esta combinación proporciona una estrategia de control de malezas sostenible y ecológica".

Los herbicidas han tenido críticas mixtas desde su comercialización, y cientos de compuestos sintéticos se han utilizado ampliamente en la agricultura intensiva para aumentar los rendimientos y reducir el trabajo manual. Sin embargo, si bien los herbicidas se utilizan ampliamente para controlar las plantas que destruyen los cultivos y tienen efectos promotores del crecimiento, la toxicidad de los herbicidas para los seres humanos se hizo evidente durante la Guerra de Vietnam después de que el ejército estadounidense utilizara una mezcla de herbicidas llamada Agente Naranja (así como agentes violeta, azul, rosa, verde y blanco) para defoliar árboles y dañar la vegetación y los cultivos. El herbicida fue prohibido en los Estados Unidos en 1971 (un año antes que el pesticida tóxico DDT).

Si bien el uso de herbicidas está estrictamente regulado en los Estados Unidos, su uso puede tener graves efectos colaterales. Así como el microbioma intestinal humano es importante para la salud general, el microbioma del suelo es vital para la vida que sustenta. Los herbicidas reducen la materia orgánica que recicla los nutrientes en el suelo, degradando este microbioma único y reduciendo así el rendimiento de los cultivos. Esto a su vez aumenta los químicos utilizados para promover el crecimiento.

Sin embargo, los SynCom presentan sus propios desafíos, como la competencia entre especies en el suelo cuando se liberan en el entorno natural. Los microorganismos sintéticos también pueden cambiar con el tiempo debido a la evolución y la transferencia lateral de genes. (El uso de herbicidas también hace que las plantas desarrollen mecanismos para resistir ataques químicos repetidos).

En este estudio, los científicos descubrieron que el C4 promovía significativamente el crecimiento del trigo, incluso en ausencia de Axial. Se trata de un avance prometedor en áreas de investigación que incluyen un nuevo herbicida a base de azúcar, otro herbicida derivado de un antibiótico "fallido" e incluso espumas de origen vegetal.

Los investigadores señalaron: "En condiciones de campo, incluso cuando se usa con herbicidas en dosis bajas, C4 exhibe una función dual ideal de controlar los pulgones del trigo y promover el crecimiento del trigo. Por lo tanto, se espera que la combinación de SynComs con herbicidas en dosis bajas se convierta en una estrategia de desmalezado sostenible y respetuosa con el medio ambiente".

La investigación fue publicada en la revista Soil Ecology Letters.