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El impacto de los cultivos genéticamente modificados para tolerancia a herbicidas en el mundo

Publicación del Centro de Conocimiento del Perú de ISAAA operado por la Asociación Peruana para el Desarrollo de la Biotecnología (PerúBiotec).

Generalmente se ara y rastrea el suelo antes de sembrar para reducir el número de malas hierbas presentes en el campo. Voltear con un arado de vertedera una lonja de suelo hace que las semillas de malezas que cayeron en horizontes superficiales queden ubicadas a mayor profundidad y tengan dificultad en emerger. Pero eso no siempre ocurre así y pueden quedar suficientes semillas de malezas en el suelo superficial arado como para competir vigorosamente con las plantas de cultivo. 

Los agricultores que manejan parcela pequeñas pueden hacerse cargo de limpiar su suelo de malezas mediante el trabajo con lampa o azada, de ellos, su familia y mano de obra contratada. El costo en tiempo y en esfuerzo humano es muy alto. En una encuesta en la que participó el presente autor en el Departamento del Huila en Colombia, los agricultores de predios pequeños indicaron que pasaban hasta el 50% de su tiempo controlando malezas.  Es evidente que en la agricultura mediana o aún en la pequeña, se puede usar la fuerza de bueyes o caballos para desmalezar los campos en cultivos de hileras pero no en los cultivos sembrados muy tupidos. En campos de mayor tamaño el desmalezado por medio de tractor con equipos  de cultivadoras de puntas es factible en las entre-líneas pero no afecta a las malezas que se encuentran dentro de la hilera de plantas. Cuando las condiciones climáticas de precipitación o de alta humedad del suelo por riego de inundación o de surcos no lo permiten, las malezas proliferan y puede llegar el momento en que la maquinaria no pueda  entrar en el campo.

En la agricultura moderna se aplican herbicidas de "espectro limitado" que son específicos para malezas de hoja ancha, o para gramíneas o para ciperáceas o para casos especiales y que no afecten a las plantas de cultivo. Por ello se requieren aplicaciones sucesivas o en mezclas de diversos tipos de moléculas químicas de herbicidas y en proporciones cambiantes y según la especie de planta cultivada que se trate y en períodos de su crecimiento en los que ellas no se vean afectadas,  Este método de control de malezas puede ser muy costoso y puede dañar el medio ambiente.

Los herbicidas de "amplio espectro" o sea no selectivos (aquellos que pueden matar a todas las plantas) se pueden usar para reducir aún más el crecimiento de las malas hierbas justo antes de que sus  semillas germinen. Para evitar que la planta de cultivo sea también afectada, se le puede introducir por medios genéticos la tolerancia a herbicidas específicos o de amplio espectro. Esto es para evitar que sus cultivos se maten junto con las malas hierbas.

¿Cómo funcionan estos herbicidas?

Estos herbicidas se dirigen a desactivar a enzimas clave en la vía metabólica de la planta, que interrumpen la producción de alimentos de las plantas y eventualmente la matan. Entonces, ¿cómo es que las plantas pueden adquirir tolerancia a los herbicidas? Algunas especies pueden haber adquirido el rasgo mediante selección natural o por tener los genes que les permiten sortear naturalmente el problema de ciertos herbicidas, como las Quenopodiáceas frente al glifosato o pueden adquiridas por mutación que les puede resultar útil para sobrevivir en presencia de determinado herbicida; O más recientemente, las plantas pueden ser modificadas a través de la ingeniería genética para adquirir resistencia o tolerancia.

¿Cómo funcionan los cultivos tolerantes a los herbicidas glifosato y glufosinato HT?

1. Cultivos tolerantes al glifosato

El herbicida glifosato mata a las plantas al bloquear la enzima EPSPS, una enzima implicada en la biosíntesis de aminoácidos aromáticos, vitaminas y muchos metabolitos de plantas secundarias. Existen varias maneras de modificar los cultivos para que sean tolerantes al glifosato. Una estrategia consiste en incorporar un gen de una bacteria del suelo que produce una forma de EPSPS tolerante al glifosato.  Otra manera es incorporar a la planta - a la que se le quiere dotar de tolerancia - un gen procedente de un tipo de bacterias del suelo diferente y que produce una enzima degradante del glifosato.

2. Cultivos tolerantes al glufosinato

Los herbicidas en base de glufosinato contienen el ingrediente activo fosfinotricina, que mata a las plantas al bloquear la enzima responsable del metabolismo del nitrógeno y para desintoxicar el amoníaco, un subproducto del metabolismo de las plantas. Los cultivos modificados para tolerar el glufosinato contienen un gen bacteriano que produce una enzima que desintoxica la fosfinotricina y evita que cause daño.

Otros métodos mediante los cuales los cultivos se modifican genéticamente para sobrevivir a la exposición a herbicidas, incluyen: 1) producir una nueva proteína que destoxifique al herbicida; 2) modificar la proteína blanco del herbicida para que no se vea afectada por el herbicida;  3) producir barreras físicas o fisiológicas que impidan la entrada del herbicida en la planta. Los dos primeros enfoques son las formas más comunes en que los científicos desarrollan cultivos tolerantes a los herbicidas.

Ventajas de los Cultivos Tolerantes a los Herbicidas

• Excelente control de malezas y, por lo tanto, mayores rendimientos de los cultivos;

• Flexibilidad: es posible controlar las malezas en etapas más avanzadas en el crecimiento de la planta;

• Reducción del número de aplicaciones  en una campaña agrícola;

• Reducción del uso de combustible (debido a la menor cantidad de aplicaciones con tractor o avión);

• Compactación reducida del suelo (debido a la menor necesidad de entrar a los campos para rociar);

• Uso de compuestos de baja toxicidad que no permanecen activos en el suelo; y

• La capacidad de utilizar sistemas de siembra directa o de conservación, con los consiguientes beneficios para la estructura del suelo y los organismos del mismo, según estudios de Felsot, (2000).

Un estudio realizado por la Asociación Americana de la Soya (ASA) sobre la frecuencia de la labranza en granjas cultivadoras de soya mostró que un número significativo de agricultores adoptaron la práctica de "labranza cero" o "labranza reducida" después de plantar variedades de soya tolerantes a herbicidas. Este sencillo método de manejo de malezas ahorró más de 234 millones de galones de combustible y dejó 247 millones de toneladas de la capa superficial del suelo sin alteraciones. La práctica del cultivo de la soya genéticamente modificada para tolerancia a herbicidas, mediante siembra directa, sin aradura previa, debido a los grandes recortes en costo de producción que obtienen, ha sido universalmente adaptada por los cultivadores de soya también en los demás países exportadores como Canadá, Brasil, Argentina, Paraguay, Bolivia, Uruguay y Rumania.

Para el año 2014 el uso de resistencia a herbicidas de amplio espectro mediante cultivos genéticamente modificados se había extendido a 15 especies (alfalfa, canola o colza canadiense, colza polaca, clavel, achicoria, algodón, bentgrass para jardinería, maíz, papa, arroz, soya, remolacha azucarera y trigo.

Para los primeros 19 años de comercialización (1996-2014), los beneficios de los cultivos tolerantes a herbicidas se valoran en US $ 63,100 millones, el 47% del valor mundial de cultivos biotecnológicos de US $ 133, 500 millones y solo para el año 2014  US $ 8,000 millones o sea 52 % del valor global de US $ 15.3 mil millones atribuidos a cultivos GM en ese año.

Estado Mundial de la Biotecnología Comercializada / Cultivos GM: 2015

Desde 1996, se han plantado acumulativamente 2 mil millones de hectáreas de tierra cultivable -una área masiva que es más del doble de la superficie de China o de los Estados Unidos - con cultivos biotecnológicos. Además, se estima que los agricultores de hasta 28 países han cosechado más de US $ 150,000 millones en beneficios adicionales de los cultivos biotecnológicos desde 1996 al 2015. Esto ha ayudado a aliviar la pobreza de hasta 16.5 millones de pequeños agricultores y sus familias para un total anual de alrededor de 65 millones de personas que son algunas de las personas más pobres del mundo.

Alexander Grobman

Presidente, PeruBiotec

www.perubiotec.org