Capítulo 14
Ecología y manejo de malezas
La agricultura ha influido fuertemente en la evolución de
las malezas. Las actividades agrícolas han mantenido a la sucesión de
comunidades de plantas en sus etapas pioneras. Los principales componentes de
la vegetación de estas comunidades, son las que la agricultura ha denominado
«malezas». Hasta ahora, cerca de 250 especies de plantas son lo suficientemente
problemáticas como para ser llamadas, en general, malezas. Muchas de éstas provienen
de lejanas áreas geográficas o son «oportunistas » nativas favorecidas por
determinadas alteraciones humanas. Los monocultivos, rara vez, usan toda la
humedad, la cantidad de nutrientes y la luz disponible para el crecimiento de
la plantas, dejando, con ello, nichos ecológicos abiertos que deben protegerse
de la invasión y competencia de las malezas oportunistas.
La mayoría de los estudios sobre la ecología de las
malezas han puesto énfasis en las adaptaciones y características de
crecimiento, que permiten a las malezas explotar los nichos ecológicos abiertos
que son dejados en las tierras de cultivo y en los mecanismos de ajustes que
habilitan a las malezas a sobrevivir bajo condiciones de máxima alteración en
el suelo, tales como los sistemas convencionales de labranza.
Estos estudios señalan que las características que
permiten que las malezas pueblen exitosamente los agroecosistemas, incluyen
(Baker 1974):
1. Requisitos de germinación ampliamente satisfechos: la
labranza aumenta la germinación de semillas de muchas especies de malezas
porque incrementa el número de micrositios (lugares determinados en el suelo
con condiciones adecuadas para la germinación para una especie dada, en un
ambiente heterogéneo).
2. La discontinua y marcada periodicidad de germinación:
la mayoría de las especies germinan mejor en ciertos periodos del año. Por
ejemplo, Avena fatua germina mejor en primavera y en otoño, y Cheno- podium
album, a fines de primavera y a principios de otoño.
3. La longevidad de las semillas: las semillas de
Oenothera biennis, Verbascum blattaria y Rumex crispus pueden permanecer
viables, incluso, después de 80 años.
4. La dormancia variable de las semillas.
5. El rápido crecimiento entre la fase vegetativa y la
floración.
6. La alta producción de semillas bajo condiciones
favorables: por ejemplo, Amaranthus retroflexus puede producir hasta 110.000
semillas por planta.
7. La capacidad para producir semillas prácticamente
durante todo el período de crecimiento: la producción de semillas comienza, generalmente,
después de un corto período de crecimiento vegetativo.
8. Autocompatibles, pero no totalmente autógamas o
apomícticas: muchas malezas anuales pueden producir semillas sin agentes
polinizantes externos.
9. La adaptación a la
polinización cruzada mediante visitantes no especializados o por el viento.
10. La adaptación a la
dispersión de larga y corta distancia
11. Las perennes tienen una
reproducción o regeneración vegetativa vigorosa a partir de fragmentos
(rizomas, brotes alarmantes, bulbos, raíces primarias, etc.)
12. La capacidad para
competir entre especies mediante medios especiales (rosetas, incremento de
obstrucción, sustancias aleoquímicas).
13. La capacidad para
tolerar y adaptarse a ambientes variables.
Competencia cultivo/maleza
Las interacciones
cultivo/maleza varían de acuerdo a las regiones geográficas, a los diferentes
cultivos e incluso son distintas entre los mismos cultivos en diversas
situaciones.
De hecho, estas
interacciones son abrumadoramente específicas en cuanto al lugar y a la
temporada. Ellas cambian según la especie de planta involucrada, la densidad,
las prácticas de manejo y los factores ambientales (Radosevich y Holt 1984). En
consecuencia, puede que sean irrelevantes las cifras mundiales que reflejan las
pérdidas de los cultivos por competencia. Sin embargo, la evaluación general de
las pérdidas en el rendimiento del cultivo, causadas por las malezas, ha
justificado el fomento de monocultivos libres de malezas, que se basan en
herbicidas químicos de alto costo. Esta postura se ha mantenido, en cierta
forma, por las demandas de las industrias químicas que dicen que al reemplazar
los herbicidas por un control no químico de malezas, se reducirían las entradas
agrícolas en un 31% y habría una pérdida económica de trece billones de dólares
(Aldrich 1984).
El resultado final de la
competencia de las malezas es una reducción en el rendimiento o la calidad del
cultivo. En muchos cultivos donde no existe un control de malezas durante la
temporada, no hay, en general, producción comercial. No obstante, el resultado
de esta competencia es afectado de por diversos factores (Figura 14.1) Zimdahl
1980:
1. Período de crecimiento
de malezas en relación con la emergencia del cultivo: la competencia de malezas
durante, aproximadamente, el primer tercio del ciclo del cultivo tiende a tener
un mayor efecto en el rendimiento de éste. En general, dicho rendimiento
aumenta poco cuando los cultivos se encuentran con malezas después de este
importante periodo de competencia (Kasasian y Seeyave 1969). Esta etapa
representa el intervalo de tiempo entre dos componentes medidos separadamente:
el periodo máximo de infestación con malezas, es decir, el tiempo que pueden
permanecer las malezas, que aparecen con el cultivo, antes de que comiencen a
interferir con el crecimiento de este último; y el periodo mínimo sin malezas o
bien el tiempo que debe estar un cultivo, después de su siembra, sin malezas
para evitar pérdidas de rendimiento. Estos componentes se encuentran
experimentalmente determinados al medir la pérdida en el rendimiento de los
cultivos como una función de períodos sucesivos de eliminación o emergencia de
malezas, respectivamente (Figura 14.2).
El umbral de cada uno de
estos períodos se puede usar para predecir cuándo controlar las malezas para
prevenir pérdidas en el rendimiento. Con el fin de evitar estas pérdidas, el
control de malezas a tiempo debería tener como objetivo la reducción al mínimo
de la interferencia de malezas en los cultivos, durante el periodo crítico de competencia.
La Figura 14.3
ilustra el efecto negativo que produce en el rendimiento de un cultivo, un
desmalezamiento tardío versus el efecto de cuando éste se realiza
oportunamente.
2. Variedades y tipos de
cultivos: los cultivos difieren en su capacidad para competir: la cebada tolera
más la interferencia que el trigo y éste, más que la avena.
Cultivos con dosel de
rápida formación y los cultivos altos con un aextensa área foliar, sufren menos
con la competencia de malezas.
3. Densidad de las
poblaciones de malezas: el aumento de la densidad de malezas reduce el
crecimiento y el rendimiento del cultivo.
4. Especies de malezas: la
maravilla alta (Ipomoea purpurea) es más competitiva en el algodón que la Cassia
obtusifolia a similares densidades de malezas. En general, con poblaciones
iguales, las malezas anuales de hoja ancha, compiten mucho más que las de hojas
angostas.
5. Tipo de suelo: el efecto
competitivo de las malezas varía según las características y la fertilidad del
suelo. Donde existe gran fertilidad , la diferencia de rendimientos de
cultivos, con y sin malezas, no es muy notable. Sin embargo, si la fertilidad
es menor, el rendimiento de cultivos con malezas es inferior a los de aquellos
sin malezas.
6. Humedad del suelo: los
incrementos comparativos en los rendimientos de cultivos con y sin malezas, en
suelos de humedad deficiente, difieren según las especies de malezas y
cultivos. La competencia mínima entre la soja y la Setaria spp.
Se manifestó cuando el contenido de agua en el suelo, fue casi adecuado o
restrictivo durante toda la temporada (Radoserich y Holt 1984).
7. Fisiología de las
malezas: el mecanismo fotosintético C4 proporciona cierta ventaja a malezas que colonizan
cultivos, donde la intensidad de la luz y la temperatura son altas. Al
mediodía, cuando estos factores se encuentran en su nivel más alto, las malezas
de C4 fijan
el dióxido de carbono a una tasa mucho mayor que los cultivos, que la soja y el
algodón. Las malezas con el mecanismo C4 incluyen algunos pastos, Amaranthus spp. y Setaria
spp.
Una prueba reciente indica
que la presencia de malezas en los cultivos no puede ser automáticamente
juzgada como un elemento dañino. Las relaciones densidad de malezas/rendimiento
de cultivos son más bien sigmoides que lineales. En general, una baja densidad
de malezas no siempre afecta el rendimiento de los cultivos e incluso, en
algunas situaciones, ciertas densidades estimulan el crecimiento de los cultivos.
Por ejemplo, en áreas
lluviosas de la zona árida de India, malezas como Arnebia hispidissima,
Borreria articularis y Celosia argentea, estimularon el crecimiento
y rendimiento de Pennisetum triphoideum, pero no el del sésamo (Sesamum
indicum).
La presencia de Indigofera
cordiflora fue beneficiosa para ambos cultivos. Algo similar ocurrió en el
noroeste de India: el aumento en la densidad de la maleza leguminosa Triponella
polycersta dio como resultado un incremento de peso seco del trigo; y sólo
a densidades muy altas esta maleza (cerca de 3200 plantas por m2) bajó realmente
el rendimiento del cultivo. Al parecer, esta interacción positiva fue producida
por una mejor nutrición nitrogenada del trigo debido a la bacteria nodular
presente en las raíces de la
Triponella (Kapoor y Ramakrishnam 1975).
Estudios de esta naturaleza
señalan que antes de darle importancia al control de malezas, se debería
aclarar si una «maleza», en particular, es dañina o no para un cultivo
determinado en una cierta área.
El grado de competencia
entre los cultivos y las malezas puede verse afectado al manipular diversos
factores. La distancia entre hileras del cultivo, la tasa de siembra, la
disposición espacial y temporal o la combinación de diferentes prácticas pueden
influir en el equilibrio cultivo/maleza (Buchanan 1977):
1. Disposición espacial de
las plantas: al no estar tan separadas las hileras, sombrean el área entre
ellas, reprimiendo por tanto el crecimiento de malezas.
2. Densidad de siembra del
cultivo: en cultivos anuales de cereales, una alta densidad de siembra puede
controlar las malezas.
3. Fecha de siembra: cuando
la germinación del cultivo coincide con la aparición del primer brote de
malezas, existe una interferencia intensa maleza/cultivo. Una alternativa sería
posponer la siembra de manera que malezas como Cyperus puedan cultivarse
después del punto máximo de crecimiento para reducir los carbohidratos en un
60% y disminuir el vigor consecutivo de la maleza.
4. Secuencia de
cultivos:las rotaciones de cultivos pueden influir ciertas poblaciones específicas
de malezas. Al inspeccionar la literatura, Liebman y Dick (1993) descubrieron
que la rotación de cultivos provocaba una emergencia en la densidad de malezas
en los cultivos que era, en 21 casos, menor; en uno, mayor, y en 5, equivalente
al sistema de monocultivos. En 12 casos donde se informó la densidad de
semillas de las malezas, ésta era menor en 9 y equivalente en 3 casos en una
rotación de cultivo,
comparada con los monocultivos de los mismos componentes.
La Tabla 14.1 resume diversos estudios que indican la dinámica
de las malezas entre los sistemas de monocultivos y de rotación de cultivos. El
éxito de este último sistema para eliminar las malezas, parece radicar en el
uso de cultivos secuenciales, que crean distintos patrones de competencia por
recursos, interferencias alelopáticas, alteraciones en el suelo y un daño
mecánico que origina un ambiente inestable y, frecuentemente, inhóspito que
interfiere con la proliferación de determinadas especies de malezas.
5. Combinación de cultivos:
al cultivar intercaladamente puede incrementarse la capacidad competitiva del
cultivo para reprimir el crecimiento de las malezas. En un caso de la
literatura, Liebman y Dick (1993) descubrieron que en los sistemas de cultivos
intercalados, donde se entresembraba un cultivo principal con una serie de
cultivos «sofocantes», la biomasa de malezas, en el cultivo intercalado, era
menor en 47 y mayor en 4 casos que en el cultivo principal sembrado
aisladamente; se observó una respuesta variable, en 3 casos. Cuando en los
cultivos intercalados se incluían dos o más cultivos principales, la biomasa de
las malezas, en el cultivo intercalado, era menor, en 12 casos, que en todos
los monocultivos aislados, intermedio en 10 casos, y mayor, en 2 casos, que
todos los monocultivos. Los cultivos intercalados demostraron , en dos formas,
las ventajas del control de malezas sobre los monocultivos.
La primera se refiere al
mayor rendimiento del cultivo y al menor crecimiento de malezas que puede
lograrse en el caso de que los cultivos intercalados sean más eficaces en
usurpar los recursos de las malezas o suprimir el crecimiento de éstas a través
de la alelopatía. Alternativamente este tipo de cultivos pueden proveer ventaja
en el rendimiento sin reprimir el crecimiento de malezas por bajo el observado
en los monocultivos si los cultivos intercalados utilizan los recursos que no
pueden explotar las malezas o bien pueden convertirlos en material cosechable
más eficazmente que los monocultivos. Los sistemas de cultivos intercalados,
que reprimen las malezas, comprenden asociaciones de maíz y frijol,
sorgo-caupí, cebada y trébol rojo, yuca-frijol, guandul-sorgo, caupí, cebada y
trébol rojo, yuca-frijol, guandul-sorgo.
6. Cultivo de cobertura:
ciertos cultivos de cobertura sembrados en otoño, dentro de huertos, pueden
reducir, en gran medida, la población de malezas y la biomasa en la próxima
temporada de cultivo. El trigo «Tecumseh», disecado en primavera o en
otoño, puede disminuir los contenidos de malezas en un 76% y 88%,
respectivamente.
En cultivos sembrados en
zonas tropicales (café, cacao, coco, palma africana), es común el uso de
cultivos de cobertura, tales como Centrosoma pubescens, Perania
phaseoloides, P. javanica y Calopo-gonium mucunoide, para reprimir
el crecimento de malezas (Akobundu 1987).
7. Aplicación de mulch:
algunos residuos de siembra como paja permiten un control excepcional de
malezas. Por ejemplo, la paja del sorgo Sudán y el sorgo reducen la biomasa de
las malezas en 90% y 85% respectivamente, considerando que el musgo de pantano
proporciona sólo una reducción marginal. Aun cuando los agricultores conocen
los beneficios de la aplicación de mulch, la logística de adquirir y
transportar el mulch limita su uso en cultivos considerados de gran valor
económico. Otra alternativa sería cultivar el mulch en el lugar, tal como si
fuera una leguminosa (por ejemplo, Mucuna prurien ). Mucuna se
forma a partir de semillas y cubre la superficie en 10 a 12 semanas, y muere al
final de las lluvias, dejando un mulch tupido que brinda una cobertura de
superficie para una labranza moderada cuando se efectúe el próximo
cultivo. Las leguminosas arbóreas de rápido crecimiento, como la Leucaena leucocephala,
que se cultivan en callejones, son podadas cada cierto tiempo, proporcionando
gran cantidad de biomasa, que se utiliza como mulch, para controlar las malezas
y agregar materia orgánica al suelo (Akobundu 1987).
Alelopatía
La competencia no siempre puede explicar el porqué de la
supresión del crecimiento de las plantas en los agroecosistemas. A veces se
manifiestan interacciones bioquímicas (alelopatía) entre las plantas. La
aleopatía es cualquier efecto dañino, directo o indirecto, provocado por una
planta a otra, a través de la producción de componentes químicos, liberados al
ambiente. Contraria a la competencia, la aleopatía se desencadena cuando se
agrega, al ambiente, un factor tóxico. Se postula a la alelopatía como un
mecanismo importante mediante el cual las malezas afectan el crecimiento del
cultivo y vice versa (Altieri y Doll 1978, Putnam y Duke 1978, Gliessman
1982a). Con el apoyo de pruebas, se señala enfáticamente que ciertos cultivos,
como el centeno, la cebada, el trigo, el tabaco y la avena, liberan sustancias
tóxicas al ambiente, ya sea a través de la exudación de las raíces o debido a
los residuos de las cosechas. Ambos tipos de alelopatía, del cultivo en
crecimiento y de sus residuos se han utilizado para reducir las malezas,
evitando la germinación y la aparición de malezas y también, afectando el
crecimiento de éstas.
Los residuos de una variedad determinada de centeno
mostraron cierto potencial en la reducción de malezas, en un sistema de
producción vegetal sin labranza. Se obtuvo hasta un 95% de control de la
biomasa de malezas cuando se sembró el centeno en otoño, cuando se eliminó en
primavera y cuando las hortalizas se sembraron en los residuos (Aldrich 1984).
Los tipos silvestres de los cultivos existentes pueden
haber tenido un alto potencial alelopático y esta característica puede que haya
disminuido o desaparecido en el momento en que dichos cultivos se cruzaron y se
selecionaron para otras propiedades.
Se han determinado algunas variedades de la Avena sp para demostrar las
influencias alelopáticas que tiene sobre la mostaza silvestre (Brassica kaber).
Algo similar ocurrió, en condiciones ambientales no controladas, cuando el
pepino mostró un potencial aleopático contra Brassica kaber y un tipo de pasto,
Panicum miliacum.
En ciertas condiciones seleccionadas de campo los pepinos
inhibieron el crecimiento del prosomillet, el pasto barnyard y amaranto.
Incluso se realizaron pruebas de bioensayos para confirmar que la inhibición se
debía a una toxina producida por ciertos pepinos.
Se ha hecho poco esfuerzo para mejorar cultivos con
potencial alelopático a través del cruce de variedades corrientes de cultivos
con tipos silvestres. Se observa, a menudo, una mayor influencia alelopática
cuando las plantas se acercan a su periodo de maduración, lo que sugeriría que
esta influencia sería mejor usada contra problemas incipientes de malezas,
adecuadamente, después de que el cultivo se haya establecido.
Un fenómeno, de tal magnitud, sería considerado de gran
valor,por cierto, para influir en el control de malezas al final de la
temporada.
La alelopatía puede llegar a ser un medio real para
controlar las malezas si estas características se manifiestan en tipos
silvestres de especies cultivadas, y puedan transferirse a los cultivos
deseados. Al lograr un control de malezas, de este modo, se evitan gastos,
contaminaciones, y aplicaciones extras de herbicidas. Existen diversas
alternativas para explotar la alelopatía en la agricultura:
• Sintetizar estos productos, o sus análogos, para usarlos
como herbicidas, aislando e identificando los productos tóxicos naturales.
• Incorporar el mecanismo tóxico, en los cultivos,
mediante una manipulación genética.
• Utilizar mulch, residuos y cultivos de cobertura
alelopáticos.
• Manipular el comportamiento de las semillas de las
malezas usando los componentes de las plantas para adelantar la germinación de
estas semillas.
Los estudios que comparan los componentes competitivos y
alelopáticos de la interferencia entre los cultivos y las malezas, determinarán
la capacidad de tolerancia de las diferentes especies de malezas para cada tipo
de cultivo.
Cuando un cultivo y su especie de maleza acompañante, se
consideran como partes integrales del mismo agroecosistema, como puede
observarse en agroecosistemas donde se clasifican y manejan las plantas no
cultivadas, este agroecosistema se vuelve, cada vez, más importante para poder
entender el nivel de complejidad de las relaciones entre las diferentes plantas
y el ambiente. Los estudios de los mecanismos de la interferencia biótica entre
los componentes del cultivo y los que no lo son, especialmente a través de
interacciones aleopáticas, serán cada vez más importantes a medida que las
limitaciones económicas y ecológicas sobre las prácticas de control de malezas
modernas se hagan más restrictivas. La alelopatía ofrece una alternativa
potencial (Gliessman 1982a).
Manejo de malezas
Debido a los cambios en la frecuencia de las especies de
malezas agresivas, asociadas con las secuencias de los cultivos, en el tipo de
labores en las aplicaciones de herbicidas, día a día se vuelve más obvio que se
requiere más de un sólo método de manejo para mediar con los complejos de
malezas dominantes. En consecuencia, los científicos de malezas han comenzado a
desarrollar un enfoque integrado para enfrentar los problemas de las malezas
cuyos objetivos son mantener el crecimiento de éstas a un nivel ecológica,
agronómica y económicamente aceptable. Este enfoque se basa en el entendimiento
de los factores abióticos, culturales y biológicos que causan los cambios
agricolas y estacionales en las poblaciones de malezas.
El objetivo central del manejo de malezas es manipular la
relación cultivo/maleza de manera que el crecimiento del cultivo sea el más
favorecido. Los esfuerzos están dirigidos a prevenir la reproducción de
malezas, interruptir el reciclaje de propágalos de éstas, prevenir la introducción
de nuevas malezas, reducir, al mínimo, las condiciones que proporcionan nichos
para la invasión de malezas y superar las adaptaciones que permitan a las
malezas persistir en los hábitat alterados. Los enfoques principales en que más
hincapié se hace, abarcan: a)la reducción de propágulos producidos, b)la
reducción de la aparición de malezas, y c)la reducción, al mínimo, de la
interferencia y competencia de malezas. Las prácticas de cultivo (elección del
cultivo, rotación, espacio en el cultivo, dosis de semillas), las labranzas
(profundidad de labranza, labranza mínima, manejo de residuos del cultivo) y
prácticas con herbicidas son utilizadas, en conjunto, para lograr los objetivos
mencionados. Las Figuras 14.4
a y b sugieren la forma de reducir la cantidad de
propágulos en el banco de semillas, prevenir la aparición de malezas con el
cultivo y disminuir la competencia cultivo-maleza dentro del contexto de un
programa de manejo total.
Los ecólogos han puesto
mayor importancia a determinar las relaciones sitio-específicos entre cultivo y
maleza en cuanto a las tasas de crecimiento, germinación y limitación de
recursos. Se da énfasis también a la identificación de la interacción ambiental
de las malezas y la respuesta de éstas frente al manejo del agroecosistema para
predecir los cambios de población de malezas y la abundancia de éstas. Ciertas
pruebas indican que, en algunas circunstancias, el hecho de manipular uno o dos
factores (composición y densidad de cultivo, espacio entre las hileras, fecha
de siembra, manejo de agua, tasa del nitrógeno aplicado, labranza, combinación
de cultivos) pueden cambiar favorablemente el equilibrio cultivo/maleza. El
manejo de malezas, en su forma más simple, consiste en aprovechar el
entendimiento de estas relaciones (Altieri y Liebman 1988).
Quizás se ha puesto mucho
hincapié en la investigación de malezas y en la manipulación de genotipos de
cultivos de manera que las relaciones competitivas, entre los cultivos y las
malezas, cambien a favor de los primeros. Ghersa y Roush (1993), concuerdan en
que las estrategias que se quieren alcanzar para reducir las pérdidas de
rendimiento, mejorando la capacidad de un cultivo para competir contra las
malezas, es menos productiva que aquellas que tratan de manejar la dispersión y
distribución de las propágulos de las malezas. Por esta razón, creen que el
mejor entendimiento de cómo se dispersan los propágulos de las malezas puede
llevar a soluciones más estables en relación con los problemas de éstas.
Una vez que se hayan
determinado los principios que determinan las relaciones de germinación,
crecimiento y competencia, puede indicarse la forma más adecuada para manejar
la comunidad de malezas de diversos agroecosistemas. Por ejemplo, si la
capacidad competitiva de una especie determinada de malezas se basa en una
germinación prematura, lo mejor sería sembrar y cultivar anticipadamente. Si el
crecimento rápido y el desarollo de dosel son las estrategias más importantes,
se deberían considerar los periodos de control, los umbrales de densidad de
malezas y las combinaciones de cultivos con crecimiento rápido tanto temporal
como espacialmente. En la Tabla
14.2 se muestran otros
principios ecológicos relevantes, en los que pueden basarse las prácticas de
control de malezas sin el uso de productos químicos.
Quizás las mayores
contribuciones, que los agroecologos puedan hacer para el manejo de las
malezas, sean:
1. Determinar los factores
ecológicos que determinan la abundancia de malezas.
2. Determinarlas
condiciones y el período en los cuales las malezas sean más vulnerables a las
prácticas de manejo.
3. Proporcionar información
para predecir, con presición, las respuestas de las malezas frente a los
diversos patrones de cultivos y prácticas de control.
4. Dilucidar los lazos
funcionales existentes entre las malezas, cultivos y otras especies.
Dichos estudios pueden
contribuir en forma importante a la comprención de la dinámica temporal y espacial
de las malezas en los ecosistemas agrícolas (Radosevich y Holt 1984).
Sin embargo, realísticamente, no se puede saber todo
acerca de las especies de malezas, con miras a desarrollar una estrategia para
el manejo de éstas. Entrar a ejecutar una
reducción práctica de malezas en un agroecosistema, puede requerir el
conocer sólo algunas características biológicas y relaciones fundamentales
claves de las malezas en cuestión. Esto a su vez, puede implicar tan sólo
algunos cambios en las decisiones básicas del manejo agrícola. La conclusión
es, por tanto, el identificar procesos y factores ecológicos claves que guíen a
la dinámica de las malezas y su interacción en los agroecosistemas. Los
siguientes pasos pueden llevar a un mejor entendimiento de las interacciones
claves y ciclos susceptibles de la vida de las malezas para un mejor manejo de
cultivos/maleza en agroecosistemas locales (Altieri y Liebman 1988):
1. Monitorear las poblaciones de semillas y plantas
vegetativas, considerándolas como partes activas y pasivas de la población de
malezas, es la única manera efectiva de comprender el sistema de vida de las
especies de malezas.
2. Identificar las especies de malezas causantes de
problemas dado que no hay un orden jerárquico importante para cultivos y malezas.
Determinar cuando y con qué densidad, una especie determinada de maleza afecta
el rendimiento de un cultivo determinado, y cuánto dura su efecto. Dichos
estudios determinarán el control a ejercer con la maleza y qué tipo de control.
3. Estudiar los métodos existentes que tenga el agricultor
para el control de malezas.
4. Determinar cuáles son las especies de malezas más
importantes o complejos de malezas, clarificar su interaccción con insectos,
patógenos y otros componentes bióticos o abióticos del agroecosistema.
5. Predecir las poblaciones de malezas basado en cambios
de cultivos anteriores en el tiempo tales como secuencias de cultivos y otros
factores de cambio.
6. Decidir sobre la aplicación de una medida de control,
basada en umbrales preestablecidos y la población de semillas del suelo y que
consideren factores económicos sociales e históricos del campo en cuestion.
7. Optar por una tecnología compatible con la totalidad de
los sistemas (programa de manejo insectiles, fertilización, etc.) porque las
estrategias de manejo de las malezas tienden a interactuar con otros programas
de control de plagas, en la mayoría de los casos.
8. Los programas de manejo de malezas que se recomiendan
deben considerar las necesidades de los agricultores y sus recursos básicos. Si
un tipo de tecnología de manejo de malezas es accesible a tan sólo un grupo
específico de agricultores en una región, puede afectar el procedimiento
económico de éstos de diversas maneras. Por otro lado, si los agricultores no
aceptan una determinada tecnología puede ser por razones de tipo ecológicas.
9. Integrar las medidas de protección contra las malezas,
con otro tipo de manejo de cultivos y esperar un poco antes de decidir sobre
una futura protección.
10. Evaluar los impactos a largo plazo que tendrá el
sistema de manejo de malezas, en relación al medio ambiente, y a aspectos
sociales y económicos.
El rol ecológico de las malezas
La simplificación del medio ambiente, característico de
los sistemas agrícolas modernos, ha acelerado la sucesión de modelos vegetal en
la agricultura, creando hábitats específicos que favorecen a la selección de
malezas competitivas y oportunistas.
Aunque las malezas interfieren con la producción agrícola,
son componentes importantes de los agroecosistemas pudiendo considerarlas como
útiles (Sogar 1974).
En muchas zonas en México, por ejemplo, los campesinos de
las localidades no sacan toda la maleza de sus sistemas de cultivo. El desyerbe
«relajado» es vista generalmente por los agriculturistas como la consecuencia
de poco trabajo y del bajo precio que se paga por trabajo extra. Sin embargo,
si se mira con mayor detención se ve que algunas malezas se manejan e incluso
se estimulan si sirven para algún fin de utilidad. En las tierras tropicales
bajas de Tabasco, México, hay una clasificación única de plantas no cultivadas
conforme a su uso potencial por una parte y su efecto sobre el suelo y cultivos
por la otra. Con este sistema, los campesinos reconcen 21 tipos de plantas en
los maizales llamadas Mal Monte (mala hierba) 20 denominadas Buen Monte (buena
hierba). Las malezas buenas sirven como alimento, medicinas, material de
ceremonias, té y mejoradores del suelo (Chacón y Gliessman 1982).
De igual forma, los Indios Tarahumara en la Sierra Mexicana
dependen de las malezas comestibles en su estado de plántulas (Amaranthus,
Chenopodium, Brassica) desde Abril a Julio, período crítico anterior a la
maduración del maíz, frijoles, cucúrbitas y chiles en Agosto hasta Octubre. Las
malezas sirven también como una reserva alimentaria alternativa cuando los
cultivos de maíz son destruidos por las tormentas de granizo. De alguna forma,
los Tarahumara practican un sistema de cultivo doble, qu consisten en maíz y
malezas que permite dos cosechas: una de las malezas en estado de semilla o
quelites al comenzar el período de crecimiento, y otra después de este período,
al cosechar el maíz (Bye 1981).
Las malezas interactúan ecológicamente con todos los otros
subsistemas de un agroecosistema siendo un elemento valioso en el control de la
erosión, mantención de la humedad del suelo, incremento de la materia orgánica
y del nitrógeno en el suelo, preservación de los insectos benéficos y la vida
silvestre (Gliesmann et al.
1981). No se ha reconocido el beneficio que tiene un suelo
cubierto de malezas para el control de la erosión. Un estudio que se llevó a
cabo en los maizales de Malawi demostró que la cobertura del suelo con malezas
reducía las pérdidas por erosíon de 12,1 toneladas por hectárea en predios sin
maleza a 4,5 toneladas por hectárea en predios con maleza. El economizar
anualmente aproximadamente ocho toneladas por hectárea de suelo, debería ser
potencialmente un beneficio capaz de balancear todas las reduccciones en el
rendimiento a largo plazo (Weil 1982).
Varias malezas que están presentes en los sistemas de
cultivos tradicionales, en los países en desarrollo, son parientes silvestres
de algunos plantas del cultivo. La amplitud ecológica de estos parientes
silvestres puede exceder la de los cultivos, provenientes de ellos o
relacionados a ellos, característica que han utilizado los mejoradores de
plantas para aumentar la resistencia o el período de adaptación de los
cultivos. En estas situaciones, las malezas y sus parientes silvestres han
coexistido y coevolucionado durante un largo período de tiempo entre sí y con
la cultura humana. Han sucedido ciclos naturales de hibridismo e introgresión,
comúnmente, entre los cultivos y sus parientes silvestres, aumentado la
variedad y diversidad genética de que disponen los campesinos. A través de la
práctica del cultivo sin limpieza, los campesinos aumentaron, de forma
inadvertida, el flujo genético entre los cultivos y sus parientes. Por ejemplo,
en México los campesinos permiten que el Teosinte permanezca en o cerca de los
campos de maíz de tal manera que se produzca el cruce natural cuando el viento
poliniza al máiz. Aunque cruces de este tipo no se hacen evidentes de
inmediato, las semillas de maíz/Teosinte producen plantas híbridas al próximo
año cuando se planta la nueva cosecha de maíz con las semillas del año anterior
(Altieri y Liebmann 1988).
Tales híbridos y sus descendientes son fértiles y
fenotípicamente distintos siendo capaces, por tanto, de traspasar todas sus
características genéticas. Es así como las malezas se mantienen como fuentes
genéticas, que deben ser preservadas, dado que sus genes son valiosos para
mejorar el desempeño de los cultivos existentes, especialmente en zonas
marginales.
Tal vez el rol ecológico de las malezas se podría
visualizar mejor si analizamos las consecuencias que observaríamos al erradicar
completamente la flora de las malezas de los agroecosistemas. Algunas de estas
consecuencias serían (Tripathi 1977):
• Reemplazo de las malezas susceptibles a los herbicidas
por otras más resistentes.
• Disminución total de la producción por área por la
remoción de la biomasa vegetal.
• Reducción drástica de las fuentes genéticas, dado que
las malezas contribuyen sustancialmente al fondo genético existente.
• Las plantas de los cultivos serían atacadas por los
insectos o patógenos que hasta ese momento preferían a las malezas.
• Reducción en el número de insectos benéficos y de la
vida silvestre que usaban a las malezas como fuente de alimento alternativo,
como protección y como lugar de refugio.
• Aumento de los problemas de erosión luego de la cosecha
de los cultivos.
• Pérdida de los nutrientes almacenados por las malezas.
Un análisis objetivo del problema mencionado con
antelación, debería preparar el escenario para hacer énfasis en el manejo de las
malezas más bien que en el control de las mismas. La base ecológica de este
cambio énfasis, fue elaborada por Bantilan et al. 1974, Buchanan y Frans 1979,
Harper 1977, Sagar 1974, Tripathi 1977 y otros.
Este nuevo examen sobre el rol de las malezas como
componente ecológico puede, de hecho, conducir
al desarrollo de líneas de acción para el manejo total del agroecosistema.
Las malezas como fuentes de plagas insectiles en los
agroecosistemas
Las malezas,
tradicionalmente se han considerado como plantas no deseadas que merman los
rendimientos al competir con los cultivos o por albergar plagas insectiles o
enfermedades de las plantas. Entre los años 1934 y 1963 habían 442 menciones
que daban cuenta de las malezas como reservas de plagas; 100 de estas menciones
referidas a los cereales (van Emden 1965). El Centro de Desarrollo e
Investigación Agrícola de Ohio editó una serie de publicaciones relacionadas
con las malezas como reservorios de organismos que afectaban a los cultivos.
Más de 70 familias de artrópodos que afectaban a los cultivos se informaron,
primariamente, asociados con las malezas (Bendixen y Horn 1981). Ejemplos más
detallados respecto al rol de las malezas en la epidemiología de las plagas
insectiles y enfermedades de las plantas, se pueden ubicar en Thresh (1981).
Plantas de malezas cercanas
a los campos de cultivos, pueden ser un requisito necesario para la erupción
violenta de una plaga. La presencia de la Urtica dioica en los hábitats no
cultivables circundantes a las plantaciones de zanahorias, fue el factor más
importante que determinó altos niveles de daño a las zanahorias cercanas
ocasionados por las larvas de la mosca de las zanahorias. Las langostas adultas
invaden los huertos de duraznos comenzando por vegetación ubicada en los extremos
de éste y, subsecuentemente colonizan los árboles cuyo suelo está compuesto por
sus huéspedes silvestres preferidos. Llantén (Plantago spp.) es un
alimento alternativo para el áfido róseo de la manzana Dysaphis plantaginea,
plaga importante que afecta a la manzana en Inglaterra. Este áfido, permanece
durante la mayoría del verano en el llantén, volviendo a la manzana casi al
final del período estival. La
Ametrastegia glabrata se alimenta normalmente
de Rumex spp. y Polygonum spp, pudiendo la última generación de
larvas desplazarse a los manzanos cercanos para agujerear los frutos o reventar
sus puntas. (Altieri y Letourneau 1982, Altieri 1993).
El rol de las malezas en la ecología de los enemigos
naturales
Algunas malezas son
componentes importantes de los agroecosistemas al afectar positivamente la
dinámica y biología de los insectos beneficos. Sirven como fuentes alternativas
de polen o néctar, entregando micro hábitats a las presas/huésped, elementos
que no se encuentran disponibles en los monocultivos desmalezados (van Emden
1965). La entomofauna benéfica, relacionada con muchas especies de malezas ha
sido tema de amplia investigación (Altieri y Whitcomb 1979).
La investigación llevada a
cabo durante los últimos 25 años, demuestra que los ataques violentos de
ciertas plagas a los cultivos suelen ocurrir más frecuentemente en campos sin
malezas que en sistemas de cultivos diversificados con malezas (Altieri et al.
1977). Los campos con cultivos con una cubierta de malezas densa, tienen
generalmente una mayor cantidad de artrópodos depredadores que los campos
libres de malezas. Los escarabajos de tierra Carabidae, las moscas Syrphidae
y los Coccinellidae son abundantes en los sistemas diversificados
con malezas. Ejemplos relevantes de sistemas de cultivos en los cuales la
presencia de malezas específicas ha aumentado el control de algunas plagas en
particular, se presentan en la
Tabla 14.3.
Se ha observado un
espectacular aumento del parasitismo en cultivos anuales y huertos con gran
cantidad de plantas subyacentes con flores silvestres. En el manzano, el
parasitismo de los huevos y larvas de la oruga tejedora, y las larvas de la
mariposa Tortrícidae, fue 18 veces mayor en aquellos huertos con crecimientos
florales subyacentes que en aquellos donde este último era escaso. Los
investigadores soviéticos del Laboratorio Tashkent descubrieron que la falta de
una fuente alimenticia para el adulto Aphytis proclia fue la causa de su
inhabilidad para controlar a su huésped, la escama de San José (Quadraspidiotus
perniciosus). La efectividad del parasitoide aumentó como resultado de
plantar un cultivo de cobertura con Phacelia sp. en los huertos. Tres
plantaciones sucesivas de Phacelia aumentaron el porcentaje de
parasitismo de un 5% en huertos cultivados limpios a un 75% donde se
sembraron estas plantas productoras de néctar. Estas investigaciones también
mostraron que Apanteles glomeratus, un parásito de dos especies de Pieris spp.
en los cultivos de crucíferas obtenía néctar de las flores silvestres de la mostaza.
Estos parásitos tenían una vida más larga y ponían más huevos cuando estas
malezas se encontraban presentes. Cuando las mostazas de floración rápida se
plantaban en los campos con cultivos de coles, el parasitismo en el huésped
aumentó de un 10% a un 60% (Altieri 1983b).
Algunos insectos entomofagos se sienten atraídos hacia
ciertas malezas, aún si no existe huésped o presa, por las sustancias químicas
secretadas por el huésped hervíboro de la planta o cualquier otra planta
asociada (Altieri et al. 1981). Por ejemplo, la mosca parasita Eucelatoria sp.
prefiere la okra al algodón, la avispa Peristenus pseudopallipes, que ataca al
chinche opaco de las plantas, prefiere al Erigeron que a otras especies de
malezas (Monteith 1960, Nettles 1979).
De un significativo y práctico interés son los
descubrimientos de Altieri et al.(1981), que mostraron que los porcentajes de
parasitismo de los huevos de Heliothis zea por Trichogramma sp. eran mayores
cuando los huevos se encontraban en la soya cerca del maíz y de las malezas
Desmodium sp. Cassia sp. y Croton sp. que cuando la soya crecía sola. Aunque el
mismo número de huevos yacían en la soya y plantas asociadas, muy pocos huevos
que estaban en las malezas eran parasitados, insinuando que estas plantas no eran
buscadas activamente por Trichogramma sp. pero así y todo aumentaban la
eficiencia del parasitismo en las plantas asociadas a la soya. Es posible que
emitieran sustancias volátiles con acción kairomonal. Pruebas posteriores
determinaron que, la aplicación del extracto de agua de algunas de estas
plantas asociadas (especialmente Amaranthus sp.), a la soya y otros cultivos
aumentaba el parasitismo de los huevos H.zea por las avispas Trichogramma sp.
Los autores hacen hincapié que una atracción mayor y la retención de las
avispas en las parcelas tratadas pueden ser los responsables de los mayores
niveles de parasitismo. La posibilidad que los terrenos de vegetación compleja
sean químicamente distintos a los monocultivos, y por tanto más aceptables y
atractivos para las avispas parasitas, abre nuevos horizontes para el control
biológico a través del manejo y modificación del comportamiento de parásitos.
El trabajo de Altieri et al (1977) en Colombia aportó
evidencia experimental sobre la reducción de las plagas insectiles en cultivos
anuales maleza-diversificados. La densidad de adultos y ninfas de Empoasca
kraemeri, la principal plaga del frijol en el área tropical de América Latina,
se redujo en forma significativa en la medida que se aumentó la densidad de malezas
en las parcelas de frijoles. Recíprocamente el crisomélido Diabrotica balteata
era más abundante en los hábitats diversificados de frijoles que en los
monocultivos, no siendo alterada la producción dado que al alimentarse de
malezas reducia el daño a los frijoles. En otros experimentos las poblaciones
de E. kraemeri se redujeron en forma significativa en los hábitats con malezas,
especialmente en terrenos de frijoles asociados con pasto-malezas (Eleusine
indica y Laeptochloa filiformis). Las densidades de D. balteata bajaron en un
14% en estos sistemas. Cuando las barreras de pasto-maleza, de un metro de
ancho, rodearon a los monocultivos de frijoles, las densidades de adultos e
inmaduros de E. kraemeri disminuyeron drásticamente. Cuando los terrenos con
frijoles fueron rociados con una mezcla acuosa homogénea de hojas frescas
pasto-maleza, los saltahojas adultos fueron repelidos; con aplicaciones
continuas se afectó la reproducción de saltahojas, evidenciado por la reducción
en el número de inmaduros (Altieri et al. 1977).
Las poblaciones de plagas
insectiles y antrópodos depredadores asociados, fueron muestrados en hábitats
simples y diversificados de maíz en dos lugares al norte de Florida, durante
1978 y 1979. A
través de varias manipulaciones culturales, las comunidades de malezas
características fueron implantadas selectivamente en hileras alternadas en las
parcelas de maíz (Altieri y Letourneau 1982).
La incidencia del gusano
cortador (Spodoptera frugiperda) fue consistentemente más alta en
hábitats libres de malezas que en del maíz con complejos de malezas naturales o
asociaciones de malezas seleccionadas. El daño causado por el gusano del maíz (Heliothis
zea) fue el mismo para con los tratamientos libres de malezas o con ella,
sugiriendo que este insecto no se vea afectado mayormente por la diversidad de
malezas.
La distancia entre las
parcelas se redujo en una localidad. Mientras que los depredadores se movían
libremente entre los hábitats, fue díficil identificar durante la inustipación,
las diferencias que habían en la composición de la comunidad depredadora.
En la otra localidad, al
aumentar la distancia entre las parcelas se minimizó la migración entre
parcelas, resultando una mayor densidad poblacional y diversidad de insectos
depredadores en aquellos sistemas de cultivo de maíz con manejo de maleza, que
en las parcelas sin maleza. Las relaciones troficas en los hábitats con maleza
fueron mucho más complejas que la trama alimenticia de los monocultivos.
Las malezas dentro de un sistema
de cultivo, pueden reducir la incidencia de plagas, incitando a los insectos
del cultivo. Por ejemplo, los escarabajos, Phyllotreta cruciferae,
concentran su alimentación en la maleza Brassica campestris, en vez de las
repollos (Altieri y Gliesmann 1983). Esta especie de maleza tienen una
concentración significativamente más alta de sustancias quimicas que atraen a
pulguillas adultas y por tanto desvían a las pulguillas de los cultivos.
Igualmente, en Tlaxcala, México, la presencia de Lupinus spp. En
floración en campos de maíz, generalmente desvía el ataque del escarabajo
frailecillo, Macrodactylus sp desde las flores del maíz femeninas hacia
las flores del lupino (Trujillo y Altieri 1990).
En Inglaterra los predios de
cebada de invierno con maleza-pasto tienen una cantidad menor de áfidos y diez
veces más escarabajos estafilínidos que los predios sin maleza (Burn 1987). En
forma similar, los predios sembrados con alfalfa en primavera y llenos de
malezas, tienen un complejo depredador en las flores mayor que lo encontrado en
predios libres de malezas (Barney et al. 1984). El carábido Harpalus pennsylvanicus
y los depredadores en el follaje (i.e. Orius insidiosus y Nabidae) fueron
más abundantes en campos de alfalfa donde dominaban los pastos-malezas.
Smith (1969) concluyó que
las malezas entre los brotes de bruselas aumentaba la acción de enemigos
naturales contra los áfidos al proveer de lugares de desove al depredador. Lo
anterior, explicó en forma parcial la baja población áfida registrada en
predios con malezas. Al permitir una cobertura selectiva de Spergula
arvensis entre los brotes de bruselas, las poblaciones de Mamestra
brassicae, Evergestis forficallis, mosca de raíz de la col y Brevicoryne
brassicae, fueron reducidas drásticamente (Theunissen y den Auden 1980).
Manejo de malezas para regular las plagas insectiles
Tomando como base la
evidencia comentada anteriormente, parece que alentando la presencia de algunas
malezas específicas en los cultivos, es posible mejorar el control biológico de
ciertas plagas insectiles (Altieri y Whitcomb 1979). Naturalmente, se deben
definir estrategias de manejo muy cuidadosas a fin de evitar la competencia de
malezas con cultivos y la interferencia con algunas prácticas culturales. En
otras palabras, el umbral económico de las poblaciones de malezas
necesita ser definido y los factores que afectan el balance maleza/cultivo
deben ser entendidos (Bantilan et al. 1974).
El manejo de las malezas involucra cambiar el equilibrio
cultivo/maleza de tal manera que los rendimientos de los cultivos no sufran una
reducción económica. Esto se puede lograr con herbicidas, através de prácticas
culturales selectivas o mediante la manipulación de los cultivos a fin de
favorecer a estos últimos y no a las malezas. Se pueden obtener niveles
aceptables de malezas que toleren poblaciones de insectos benéficos, dentro de
un predio, diseñando mezclas de cultivos competitivas, permitiendo el
crecimiento alternado de malezas en hileras o que crezcan tán solo en los límites
del predio, usando cultivos de cobertura, espacios más estrechos entre las
hileras, dejando períodos de tiempo sin malezas (por ejemplo, mantener a los
cultivos sin malezas durante el primer tercio de su ciclo de crecimiento, desde
la energencia hasta la cosecha), usando mulch y estableciendo regímenes de
cultivos.
En el estado de Georgia, Estados Unidos, las poblaciones
de Anticarsia gemmatalis y Nezara viridula eran mayores en los cultivos de soya
sin malezas que en los que se dejó maleza por un período de 2 a 4 semanas después de la
emergencia o por toda la temporada (Altieri et al. 1981).
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