Caña energética: ¿tolerante o susceptible a los herbicidas?

La caña energética (Figuras 1 y 2) es el resultado del cruce de híbridos comerciales de caña de azúcar con la especie saccharum espontaneo, dando origen a cultivares con mayor macollamiento y rusticidad, tallos más delgados, bajo contenido de azúcar, alto contenido de fibra y potencial productivo. Comercialmente constituye la materia prima para la fabricación de etanol de segunda generación (2G) o cogeneración de energía eléctrica. El producto final (etanol o energía eléctrica) es una fuente de energía renovable que contribuye a la matriz energética nacional.

En este sentido, el cultivo de caña de azúcar y caña energética en Brasil minimiza los problemas ambientales causados ​​por fuentes de energía no renovables, generalmente derivadas del petróleo. Ante este escenario, la caña energética es una de las principales alternativas del sector sucroenergético en la generación de energía limpia a partir de biomasa, ya que reduce las emisiones de CO2 durante su ciclo de vida. La producción de caña energética ha contribuido cada vez más como una opción más de materia prima para la generación de electricidad y la producción de etanol.

Hay pocas opciones de cultivares de caña energética en el mercado, siendo Vertix Type 1 y Vertix Type 2 los primeros materiales disponibles en el mercado. Según Granbio (2018), estos materiales tienen una productividad de 1,5 a 2 veces mayor que la caña de azúcar. Por lo tanto, mientras un cañaveral cultivado con caña de azúcar tiene un potencial de productividad de 100 t ha-1, la caña energética tiene un potencial de entre 150 y 200 t ha-1.

Además de la productividad, también hay otras características a considerar, como una mayor producción de fibra en los culmos. Los materiales energéticos de caña producen hasta el 25% del peso de los tallos en fibra en comparación con el 15% de la caña de azúcar. También presentan mayor resistencia a enfermedades, mayor longevidad de los retoños (8 a 10 años) y se adaptan a ambientes de producción menos favorables a los cultivos (ambientes restrictivos). Si bien se cultivan en ambientes edafoclimáticos restringidos a la producción agrícola (llamados D y E, según Prado, 2018), los materiales de caña energética reciben el mismo manejo que se aplica a la caña de azúcar convencional.

En cuanto al control de malezas, la diversidad de flora es diversa debido a que los ambientes desfavorables (restrictivos) no han recibido un manejo que pueda minimizar el banco de semillas en el suelo a lo largo de los años. Como resultado, la coexistencia de cultivos y malezas es intensa y al aplicar manejo químico con herbicidas, las moléculas pueden ver obstaculizada su dinámica en el suelo (por ser desfavorable para la agricultura), resultando en una inadecuada selectividad de cultivos y un pobre control. Se destaca que la coexistencia de arvenses y caña de azúcar puede resultar en una reducción de la productividad de hasta un 85% (Graciano & Ramalho, 1985).

En Brasil, observaciones de campo (visuales) encontraron que los cultivares de caña energética son sensibles a los herbicidas, cuando se aplican de la misma manera que la caña de azúcar convencional, pero se necesitan estudios técnico-científicos para comprobar esta información. 

 La selectividad es un prerrequisito para el uso de herbicidas, es decir, es fundamental para el éxito del control químico de malezas. La selectividad se puede definir como la capacidad que tiene un herbicida para controlar las malezas sin afectar las plantas de interés, es decir, sin reducir la productividad del cultivo, en este caso caña energética. 

Los cultivares pueden considerarse susceptibles o tolerantes a la misma molécula de herbicida; los cultivares susceptibles son propensos a ser envenenados por herbicidas y los cultivares tolerantes son los menos dañados por los herbicidas. Sin embargo, también es posible que los herbicidas impacten negativamente en la productividad de los cultivos sin necesariamente presentar síntomas visualmente detectables (“fito ocultos”), de la misma manera que otros productos pueden causar daños graves sin tener un impacto significativo en la productividad. Por lo tanto, en experimentos con selectividad de herbicidas, se recomienda evaluar tanto parámetros fitotécnicos como cambios fisiológicos en la planta. Así, al igual que ocurre con la caña de azúcar convencional, la caña energética requiere estudios que demuestren si estas plantas son o no sensibles a los herbicidas.

En cuanto a la selectividad, en ensayos realizados en los últimos años, en el Centro de Caña de Azúcar del IAC, en Ribeirão Preto – SP, el cultivar Vertix 2 y un clon de caña energética presentaron síntomas leves de intoxicación en comparación con el control. Los valores asignados fueron muy cercanos a cero porque los síntomas apenas eran visibles. Los síntomas se calificaron en un máximo de 11%, en una escala que tiene un valor máximo de 100% (muerte de la planta), como se observa en la Figura 4. En el campo los síntomas no son muy pronunciados y prácticamente imperceptibles, particularmente en plantas de 60 días. después de la aplicación (DAA). Ciertamente, los productores lo llamarían “fito cero” (Figura 4). Coincidentemente, los pocos síntomas observados fueron blanqueamiento de la lámina foliar, típico del mecanismo de acción del isoxaflutol (inhibidor de carotenoides) que se confunde fácilmente con los síntomas de escaldadura foliar (Figura 3). 

La mayoría de las veces los síntomas visuales evolucionan hasta un máximo de 90 DDA y sin comprometer otras variables fitotécnicas, como la altura de la planta y el rodal (Figura 4). Sin embargo, si el cultivar de caña de azúcar o de caña energética es susceptible a los herbicidas, seguramente también se observarán daños fitotécnicos.  

El cultivar y clon tratados con imazapic + isoxaflutol tuvieron altura reducida en comparación con el control (Figura 4), aunque los síntomas visuales de intoxicación fueron leves (puntuación del 11%). También se observó que el clon fue más susceptible que el cultivar Vertix 2 debido a que la diferencia entre la altura de las plantas en el tratamiento herbicida y el control fue mayor para el clon (Figura 4). 

Otro daño causado por los herbicidas fue al rodal de plantas (Figura 4), aunque los síntomas de intoxicación fueron casi imperceptibles visualmente (Figura 3). La caña energética tiene una alta tasa de macollamiento y en investigaciones de campo normalmente se observan aproximadamente 100 macollos por cada metro de surco, en comparación con los 15 a 18 de la caña de azúcar convencional. El tratamiento herbicida redujo el número de tallos (entre 10 y 20) en comparación con el control, a los 120 DDA (Figura 4). 

Como el cultivar y el clon de caña energética redujeron su altura y posición de la planta por el tratamiento con herbicidas, incluso con síntomas de intoxicación leve (que no exceden el 11%), se puede estimar que ambos materiales son susceptibles a los herbicidas. Sin embargo, esta afirmación sólo podrá confirmarse una vez finalizada la investigación y obtenida la productividad. Sin embargo, hasta el momento la observación de campo de que la caña energética es susceptible a los herbicidas parece ser cierta, al observar los datos de altura y rodal obtenidos en la tercera parte del ciclo del cultivo (primeros 4 meses) (Figura 4).

En el campo habrá presencia de malezas, a diferencia del experimento que se realizó con el desmalezado, pues el objetivo fue evaluar únicamente el efecto del herbicida sobre el cultivo. En cultivos comerciales, posiblemente en áreas con poca afinidad agrícola, los herbicidas tendrán una dinámica de suelo desfavorable. 

Muchas moléculas podrán ionizarse y/o moverse más fácilmente en la capa cultivable del suelo. Como resultado, habrá una baja efectividad en el control de malezas, lo que inducirá al productor a aplicar más herbicidas. Como resultado, los materiales que ya son susceptibles a los herbicidas pueden envenenarse aún más.  

Es importante que el productor al cultivar caña energética tenga cautela en el uso de herbicidas, aplicándolos preferentemente antes de la siembra del cultivo para minimizar el banco de semillas. En consecuencia, la intensidad de la infestación de malezas después de la siembra será menor. Posiblemente, al utilizar esta técnica, una sola aplicación de herbicida en cada ciclo de la caña de azúcar (que puede tener entre 8 y 10 años de longevidad) podría ser suficiente para contener las plantas invasoras.  

Se puede obtener un mayor éxito en el control de malezas si el productor aplica herbicidas considerando la flora de malezas observada, respetando la físico-química de las moléculas del herbicida según la época de aplicación (época lluviosa o seca) y la dosis recomendada por el fabricante según la tipo de suelo. Lo que se debe evitar es aplicar herbicidas de media y alta solubilidad en agua durante épocas muy lluviosas y herbicidas con capacidad de fotodegradarse y volatilizarse durante épocas secas. Moléculas con tales características expuestas a condiciones de luz y temperatura se disiparán por el ambiente incluso antes de que comience su dinámica en el suelo.

En otra investigación también realizada por el equipo de matología del Centro de la Caña del IAC, se observó que la caña energética expresaba el estrés a los herbicidas de manera diferente a la caña de azúcar. En ambos cultivos se observaron síntomas de intoxicación, reducción de altura y rodal, pero la caña energética estresada por herbicidas floreció más rápido. 

En dos experimentos, bajo condiciones de planta de caña, la caña energética de todos los tratamientos con herbicidas floreció antes que la caña energética del tratamiento de control. Las plantas de tratamiento emitieron la panoja hasta 30 días antes que las plantas control. Este no es un comportamiento típico que ocurra en la caña de azúcar. 

La floración en caña de azúcar es negativa en los sistemas de producción porque “drena” sacarosa para la formación y emisión de la panícula, lo que deja los tallos con mayor contenido de fibra. Ciertamente, el consumo de sacarosa y el aumento del contenido de fibra también es similar en la caña energética, pero estas características en el tallo de la caña energética pueden ser menos nocivas que en la caña de azúcar.

La caña energética es la materia prima para la producción de etanol 2G, el cual se obtiene a partir de enzimas específicas que, al utilizar la celulosa del tallo como sustrato, producen etanol. Si los culmos tienen más fibras, quizás el daño industrial no sea muy significativo.

Hay mucho que saber sobre la fisiología de la caña energética, particularmente sobre los efectos de los herbicidas en su desarrollo.

*Por Venilton Bispo de Oliveira, João Eduardo Brandão Boneti, Lucas Carvalho Cirilo, Ana Rosália Calixto da Silva Chaves, Andrea de Pádua Mathias Azania, Samira Domingues Carlin, e Carlos Alberto Mathias Azania, del Centro de Investigación Avanzada de la Caña de Azúcar/IAC