Resumen
En esta tesis se estudian y analizan diversos parámetros y factores que afectan la actividad herbicida de productos naturales, incluyendo extractos acuosos, aceites esenciales y compuestos puros obtenidos de plantas de clima mediterráneo o adaptadas al mismo, con el objetivo de establecer estrategias que maximicen su eficacia sin dañar a los cultivos. En el primer capítulo se estudia la naturaleza de los extractos vegetales, evaluando de qué parte de la planta se deben obtener los extractos para conseguir una mayor actividad herbicida (hojas o raíces) y dónde hay una mayor concentración de metabolitos secundarios con actividad herbicida, en la propia planta o en el suelo que está alrededor de las raíces recibiendo esos exudados. Asímismo, se estudia y analiza la influencia del substrato en la eficacia de los compuestos naturales herbicidas, comparando su comportamiento en arena inerte, papel de filtro y suelo agrícola franco-arcilloso. Todos estos ensayos se realizaron en condiciones controladas, en placas Petri. En el segundo capítulo se aborda el efecto del momento de aplicación y la dosis sobre la actividad herbicida de los productos naturales, mediante ensayos desarrollados en condiciones de invernadero. En el tercer capítulo, se estudia el efecto herbicida de compuestos naturales formulados en condiciones de invernadero, y se pone de relieve la importancia de una adecuada formulación, que puede mejorar la actividad de los mismos, junto con la aplicación en el momento fenológico adecuado, para poder controlar eficazmente las especies arvenses. En este capítulo se incluye también la evaluación de la actividad herbicida de los mismos compuestos formulados en dos ensayos de campo, y se establecen estrategias para optimizar su efectividad en condiciones reales. Finalmente, se exploran las potenciales sinergias en las mezclas de productos naturales con actividad herbicida, como posible herramienta para obtener nuevos herbicidas con distintos modos de acción, para prevenir el desarrollo de resistencias y obtener una alta eficacia herbicida.
Los resultados de esta investigación destacan el potencial de varios compuestos de origen vegetal como bioherbicidas y evalúan estrategias para mejorar su actividad. Ailanthus altissima mostró fuertes efectos fitotóxicos, inhibiendo completamente la germinación de Erigeron canadensis. La actividad herbicida de los extractos ensayados dependió de la especie arvense sobre la que actuaban y la parte de la planta utilizada para la obtención de los mismos. Los distintos extractos evaluados también provocaron retrasos en la germinación y malformaciones en las plántulas.
El aceite esencial de Thymbra capitata demostró una potente actividad herbicida al aplicarlo en postemergencia, especialmente sobre malas hierbas dicotiledóneas mediante aplicación foliar y sobre monocotiledóneas mediante riego al suelo. Su eficacia se vio influida por la concentración ensayada, el método de aplicación utilizado y el estadio fenológico de las plantas objetivo.
Entre los metabolitos secundarios evaluados, timol, carvacrol y eugenol mostraron fuertes efectos fitotóxicos, lo que respalda su potencial como alternativas herbicidas de origen natural. Carvacrol fue el compuesto más eficaz sobre Chenopodium album, mientras que p-cimeno mostró una actividad limitada. Las mezclas que contenían carvacrol y eucaliptol fueron las más fitotóxicas, observándose efectos sinérgicos en combinaciones binarias y ternarias.
Estos resultados respaldan el desarrollo de herbicidas naturales y son la base para la optimización de su actividad. No obstante, se requieren estudios adicionales en condiciones de campo para la optimización de sus formulaciones, que amplien las especies objetivo estudiadas y evaluen su seguridad ambiental para posibilitar su integración en sistemas sostenibles de manejo de malas hierbas.
