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El maíz ante el cambio climático. Agrega las malezas a la ecuación | University of Illinois

7 de septiembre 2021 – University of Illinois College of Agricultural, Consumer and Environmental Sciences:

Para fines de siglo, los científicos esperan que el cambio climático reduzca significativamente el rendimiento del maíz, y algunos estiman pérdidas de hasta un 28%. Pero a esos cálculos les falta un factor clave que podría arrastrar aún más los rendimientos del maíz: las malezas.

Las primaveras más húmedas y los veranos más cálidos y secos, que ya se están convirtiendo en la norma en el cinturón del maíz, ejercen presión sobre el maíz durante las etapas reproductivas clave, incluida la formación de seda y el llenado de granos. Pero esas mismas condiciones climáticas pueden beneficiar a las malezas que crecen en entornos difíciles.

“El clima adverso y las malezas son dos factores estresantes para la producción de cultivos, pero ha habido muy poca investigación sobre cómo la combinación de esos dos factores influye en el rendimiento de los cultivos. Los modelos informáticos que proyectan los rendimientos de maíz en el futuro suponen condiciones libres de malezas”, dice Marty Williams, Ecólogo del Servicio de Investigación Agrícola del USDA, profesor afiliado en el Departamento de Ciencias de los Cultivos de Illinois y coautor de un nuevo estudio en Biología del Cambio Global. “Es poco probable que ese sea el caso sin una transformación importante en la forma en que manejamos las malezas”.

En la práctica, rara vez se logra un control completo de las malezas, especialmente si se considera que los herbicidas, la herramienta más común utilizada para destruir las malezas, están perdiendo terreno frente a las malezas resistentes. Varias especies de malezas importantes, como el Waterhemp (Amaranthus tuberculatus) y el Amaranto palmer (Amaranthus palmeri), pueden ignorar los múltiples modos de acción de los herbicidas. Y sin nuevas clases de herbicidas que se acerquen a la comercialización en el maíz, las perspectivas de control químico continúan disminuyendo para las malezas resistentes.

Sin embargo, el control tardío de malezas como el Waterhemp (Amaranthus tuberculatus) fue el factor más importante que influyó en el rendimiento del maíz; más grande que cualquier práctica de gestión o factor relacionado con el clima.

Para llegar a esa conclusión, el equipo de investigación, que incluye a los científicos de cultivos de la U de I, Christopher Landau y Aaron Hager, analizó 27 años de ensayos de evaluación de herbicidas que representan más de 200 entornos climáticos únicos en todo Illinois.

“Cuando los investigadores agrícolas quieren observar la variación del clima y el rendimiento de los cultivos de manera controlada, generalmente se trata de un experimento en dos o tres entornos. Si se trata de un gran estudio, eso podría equivaler a seis u ocho entornos”, dice Williams. “Nuestro análisis nos permitió ver un conjunto de datos históricos donde había cientos de entornos. Esa es la verdadera belleza”.

Los algoritmos de aprendizaje automático ayudaron a los investigadores a dar sentido al conjunto de datos grandes y complejos. Examinaron las consideraciones de manejo de cultivos, incluida la fecha de siembra, la elección de híbridos y la densidad de siembra; porcentaje de control de malezas para múltiples especies de malezas; datos meteorológicos en etapas clave de crecimiento a lo largo del ciclo de vida del maíz; y rendimiento.

El análisis mostró una pérdida promedio del 50% cuando las malezas tardías se controlaban mínimamente. Incluso con un control de malezas relativamente robusto al final de la temporada (hasta 93%), las malezas exacerbaron las pérdidas de cultivos en condiciones cálidas o secas.

“La combinación de un control de malezas incompleto y estos eventos climáticos es donde vemos pérdidas de cultivos mucho mayores que solo por el mal tiempo. Lograr un control de malezas del 94% al final de la temporada es un listón alto. Me sorprendería si muchos los campos alcanzan esa marca para el control de malezas de forma regular “, dice Williams.

Los investigadores saben que el calor excesivo de mediados de verano y / o la sequía ejercen presión sobre el maíz y lo hacen menos competitivo contra las malas hierbas. Pero esa no es la única forma en que el cambio climático interactúa con las malezas para afectar el rendimiento del maíz. El clima adverso afecta las condiciones de trabajo del campo y la eficacia de los herbicidas. Por ejemplo, si se inicia un período de sequía justo después de que se apliquen los herbicidas de preemergencia, la sustancia química no funcionará tan bien y el maíz emergente podría ser engullido por las malas hierbas tempranas.

Sin embargo, los agricultores que se vean obligados a plantar más tarde debido a las condiciones húmedas de la primavera podrían tener suerte. El análisis mostró un 18% menos de pérdida de rendimiento cuando se sembró maíz después del 29 de abril.

“La ventaja de la siembra tardía se relacionó con un mejor control de las malezas, ya que las malezas tempranas tuvieron tiempo de emerger y morir antes de la siembra”, dice Landau. “Pero eso no significa necesariamente que sea lo mejor para el cultivo. Cuanto más tarde se siembra el maíz, es más probable que tenga una ventana de tiempo en la que hace demasiado calor o se seca durante la floración. La siembra tardía puede beneficiar el control de malezas, pero puede exponer el cultivo a un mayor riesgo de estrés por calor o sequía durante la reproducción “.

El análisis destaca la necesidad de alejarse de la dependencia de sistemas simplistas de control de malezas bajo el cambio climático. Williams dice que las malezas se están adaptando a los herbicidas existentes y que un nuevo producto no será una solución milagrosa. Tampoco lo haría ninguna otra herramienta, independientemente de lo novedosa que sea la tecnología.

“La historia nos ha demostrado que no servirá de nada innovar alguna herramienta nueva si confiamos demasiado en ella. Necesitamos nuevas herramientas. Ya sea para el control de semillas de malezas, enfoques de ingeniería genética, desbrozadoras robóticas u otro avance . Se están logrando avances en muchas áreas, pero a medida que se disponga de nuevas herramientas, necesitamos diversificar la forma en que se manejan las malezas. No solo con herbicidas registrados, sino con todas las tácticas disponibles “, dijo Wil.

University of Illinois College of Agricultural, Consumer and Environmental Sciences

  1. Christopher A. Landau, Aaron G. Hager, Martin M. Williams. Diminishing weed control exacerbates maize yield loss to adverse weatherGlobal Change Biology, 2021; DOI: 10.1111/gcb.15857

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