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INTRODUCCIÓN
Durante la destilación por arrastre de vapor de aceites esenciales, se genera una gran cantidad de un subproducto líquido llamado hidrolato, los cuales retienen una bajísima concentración de los compuestos presentes en el aceite esencial, que son más hidrofílicos. A pesar de que dichos compuestos se encuentran en muy bajas concentraciones, los hidrolatos ejercen actividades antioxidantes, antibacterianas y antifúngicas (Dindo et al., 2021; Jakubczyk et al., 2021; Pino-Otín et al., 2022).
Los hidrolatos procedentes de la destilación de plantas medicinales y aromáticas (PAM) han sido consideradas como productos de desecho (Ortiz et al., 2022), juntamente con los residuos sólidos (biomasa destilada) y las aguas residuales. No obstante, la comunidad científica está reconsiderándolo y estudia su posible funcionalidad (Julio et al., 2017; Tavares et al., 2020; Gaspar-Pintiliescu et al., 2022). Debido al creciente interés por los productos naturales, es importante comprender las actividades biológicas para ampliar sus aplicaciones en los campos agroalimentario, farmacéutico o cosmético. Además, el control de malas hierbas en este grupo de cultivos es un tema complejo, debido a las escasas materias activas herbicidas disponibles aparte de la elevada demanda de producto en ecológico que impide usar herbicidas (Demarco et al., 1999), por lo que si se demuestra un efecto herbicida de estos hidrolatos sería de gran interés también en este escenario.
MATERIALES Y MÉTODOS
Los ensayos se llevaron a cabo en un invernadero de cristal con ventilación lateral forzada. Se iniciaron en mayo 2022 y 2023 y en septiembre de 2022 y se terminaron cuando no se produjeron nuevas emergencias en 3 días consecutivos. Las macetas utilizadas tuvieron 28 cm en altura y 39 cm en diámetro; los primeros 10 cm se llenaron de arcilla expandida (8 a 16 mm, Burés, Castelldefels, Barcelona) y el resto se llenó de sustrato de hortícolas (ProHumin Klasmann-Deilmann). Las macetas se regaron hasta alcanzar capacidad de campo y se dejaron reposar hasta el día siguiente. Entonces, las semillas se colocaron en la superficie de las macetas, cada especie en un cuarto del círculo y se taparon con un volumen de 1024 cm3 del mismo sustrato. Los hidrolatos se aplicaron inmediatamente después utilizando un pulverizador manual, a razón de 200 ml por maceta. Las macetas destinadas a servir de testigos fueron regadas con 200 ml cada una con el fin de equiparar el aporte de líquidos. Durante el desarrollo de los ensayos, las macetas fueron regadas cuando se consideró necesario; en el primer ensayo se regó con 250-500 ml tres veces en los primeros 10 días y, debido a que el sustrato se secaba mucho, se decidió realizar un último riego por inmersión durante 30 minutos; en el ensayo 2 solo fueron necesarios 4 riegos de 500 ml cada uno y en el tercer ensayo fueron 5 riegos de la misma cuantía.
Las destilaciones de las cuales se obtuvieron los hidrolatos se realizaron en una planta piloto de arrastre de vapor ubicada en el CITA, de acero inoxidable, de 500 l de capacidad. La destilación se realiza con 0,4 bares de presión, durante 1 h. Se utilizaron hidrolatos de lavanda (Lavandula intermedia var. Súper) y de Artemisia absinthium a dosis completa tal y como se obtienen y a mitad de dosis, diluida con agua destilada. Se llevaron a cabo conteos de las emergencias cada dos días hasta concluir los ensayos. Se realizó el cálculo de eficacia con Abbot (100-(tratamiento/testigo)*100); al no cumplir con los criterios de normalidad ni tampoco tras la transformación de los datos, se realizó un análisis no paramétrico mediante el test de Kruskal-Wallis utilizando el programa R versión 2.15.0 (R Core Development Team, 2019).
Tabla 1 Detalles de los ensayos realizados. E: Echinochloa crus-galli, S: Sonchus oleraceus, D: Datura stramonium, C: Conyza bonariensis
| Ensayo 1 | Ensayo 2 | Ensayo 3 | |
|---|---|---|---|
| Siembra y aplicación hidrolatos | 05/05/2022 | 13/09/22 | 23/05/2023 |
| Nº de semillas | E: 20 S: 10 D: 15 C: indeterminado | E: 20 S: 15 D: 10 C: indeterminado | E: 22 S: 22 D: 22 C: 30 |
| Finalización ensayo | 06/06/2022 | 03/10/2022 | 26/06/2023 |
RESULTADOS
La germinación de las cuatro especies fue desigual, aunque en los tres ensayos germinaron mejor S. oleraceus y E. crus-galli; C. bonariensis germinó suficientemente bien en los dos primeros ensayos (E1, E2) (Tabla 2) pero no en el tercero (E3), posiblemente porque en ese caso se compactó ligeramente el sustrato antes de aplicar los hidrolatos. Debido a las bajas emergencias de D. stramonium no se tuvieron en cuenta los resultados para esta especie en E1 y E2 y tampoco se consideró C. bonariensis en E3 por el mismo motivo.
Tabla 2 Número de plántulas emergidas en los testigos de los tres ensayos (media ± error estándar)
| Ensayo 1 (E1) | Ensayo 2 (E2) | Ensayo 3 (E3) | |
|---|---|---|---|
| Echinochloa crus-galli | 14,5 ± 0,65 | 7,3 ± 1,38 | 14,5 ± 1,66 |
| Sonchus oleraceus | 8,0 ± 0,41 | 15,8 ± 1,70 | 17,3 ± 3,77 |
| Conyza sp. | 18,0 ± 3,92 | 27,3 ± 11,58 | 3,3 ± 1,65 |
| Datura stramonium | 3,3 ± 0,85 | 0,5 ± 0,29 | 6,0 ± 2,48 |
En general se han observado reducciones irregulares en la emergencia dependiendo de la especie y del ensayo (Tabla 3). El resultado más destacado fue la completa ausencia de germinación de C. bonariensis para el tratamiento L1 en E1, aunque el posible efecto herbicida fue mucho menor en E2 (Tabla 3). L1 mostró capacidad para reducir también la emergencia de S. oleraceus en los tres ensayos, pero con menor eficacia que la observada con C. bonariensis.
Tabla 3 Eficacia de control de las diferentes especies calculada en base a las emergencias al final de cada ensayo comparado con las emergencias observadas en los testigos (%). L: lavanda, A: Artemisia, 0,5: mitad de dosis, 1: dosis completa
| Ensayo | Ensayo 1 (E1) | Ensayo 2 (E2) | Ensayo 3 (E3) | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Especie/tratamiento | A 0,5 | A 1 | L 0,5 | L 1 | A 0,5 | A 1 | L 0,5 | L 1 | A 0,5 | A 1 | L 0,5 | L 1 |
| Echinochloa crus-galli | 20,7 | 32,8 | 50,0 | 19,0 | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 15,5 | 0,0 | 0,0 |
| Sonchus oleraceus | 18,8 | 53,1 | 31,3 | 81,3 | 27,2 | 20,9 | 22,5 | 25,6 | 8,7 | 68,1 | 4,3 | 14,5 |
| Conyza bonariensis | 83,3 | 68,1 | 81,9 | 100 | 42,2 | 0,0 | 0,0 | 28,4 | - | - | - | - |
| Datura stramonium | - | - | - | - | - | - | - | - | 0,0 | 76,9 | 0,0 | 8,3 |
En gran parte de los casos (10 de 14) se observó una reducción mayor de la emergencia para las dosis elevadas de los hidrolatos y menores para las dosis bajas, confirmando a priori la actividad inhibidora en la germinación de ambos hidrolatos. Aparte de la inhibición de la emergencia, no se observaron decoloraciones u otros síntomas en las hojas.
Se apreció un retraso en la emergencia en casi todos los casos por efecto de los hidrolatos (Figura 1). También para este parámetro las especies mostraron un comportamiento diferente según el ensayo y tipo de hidrolato (Figura 1): E. crus-galli solo mostró retraso en la germinación del hidrolato de lavanda en el primer ensayo, pero muy débil en los dos últimos, sin diferencias significativas, en ningún tratamiento, con el testigo. Esta observación está en consonancia con lo que exponen Soltys et al. (2013) indicando que las monocotiledóneas son generalmente más tolerantes a los aleloquímicos que las dicotiledóneas. Aún así, el retraso obtenido para esta especie en el primer ensayo fue apreciable hasta 20 días después de la aplicación (DDA).
La especie en la que más tiempo perduró el efecto de los distintos hidrolatos fue S. oleraceus, donde se apreciaron retrasos de hasta 24 DDA en la emergencia para uno u otro hidrolato, en los tres ensayos. En E1 destacó L1 seguido por A1, en E2, A 0,5 y en el tercero, A1 seguido por L1 y L 0,5. Por tanto, en términos generales, los resultados no siguieron una línea clara ni en cuanto a magnitud del efecto ni por los hidrolatos que lo causaron (Figura 1). De igual modo que para la germinación total, los hidrolatos de dosis elevada tuvieron una respuesta generalmente mayor respecto a los de dosis menor, confirmando la actividad herbicida de éstos en las condiciones experimentales, tanto en reducción de la germinación (Tabla 3) como en el retraso de la misma (Figura 1).
Para C. bonariensis se obtuvo un control del 100% con L1 en primer ensayo, y con el resto de los tratamientos hubo cierto retraso, pero no significativo frente al testigo. Por el contrario, en el segundo ensayo solo se observó un pequeño retraso en la segunda toma de datos, no significativo.
Figura 1 Porcentaje de emergencias a lo largo del tiempo en los tres ensayos. Diferentes letras indican diferencias significativas según el test no paramétrico de Kruskal-Wallis con P<0.05 en cada fecha ensayo y especie. En ensayo 1, Conyza bonariensis y L1 no hubo germinaciones, siendo el control total.
CONCLUSIONES
En los tres ensayos se ha confirmado una actividad antigerminativa y en el retraso de la emergencia y de los hidrolatos ensayados. Los resultados irregulares invitan a continuar las investigaciones tratando de aislar los factores que han causado dichas variaciones, como lo pueden ser por ejemplo el aporte de agua de riego y la procedencia de los hidrolatos.
