Download Diapositiva 1 - 2° CONGRESO DE CIENCIAS AMBIENTALES

HERBICIDAS, POSIBLE IMPACTO EN EL
CULTIVO Y EL AMBIENTE, “VANEAMIENTO” EN
EL ARROZ Y EL POTENCIAL DE LA ALELOPATÍA
COMO PRÁCTICA AGROECOLÓGICA PARA EL
MANEJO INTEGRADO DE MALEZAS
Hernando Delgado Huertas
Docente Universidad de los Llanos
Facultad de Ciencias Agropecuarias
Programa de Ingeniería Agronómica
MATERIALES Y
MÉTODOS:
 Barbechos antecedentes:
1. Barbecho nativo espontáneo (Testigo).
Barbechos mejorados con Plantas Leguminosas:
2
3.
4.
5.
Crotalaria juncea L.
Crotalaria ochroleuca G. Don
Mucuna deeringianum (Bort) Small (Vitabosa)
Canavalia ensiformis (L.) DC.
 Periodo de cobertura del suelo: 9 meses
C. juncea
C. ochroleuca
Canavalia
ensiformis
Mucuna deeringianum
“Vitabosa”
“Caminadora”
“Falsa caminadora”
Barbecho nativo
espontáneo
MATERIALES Y MÉTODOS:
-Diseño experimental: Parcelas subdivididas, tres repeticiones.
-Parcela principal: Tres Sistemas de Labranza en Arroz y Maíz:
Cero, reducida y convencional.
-Sub-parcelas: Cinco tipos de barbecho precedente.
-Sub-subparcelas: Tres dosis de herbicidas en Arroz y Maíz:
Cero herbicidas, 70% y 100% de dosis comerciales.
.
MATERIALES Y MÉTODOS:
VARIABLES DEPENDIENTES EVALUADAS:
-Densidad total de arvenses resurgentes: Gramíneas, dicotiledóneas,
ciperáceas y conmelináceas en el arroz y el maíz, estado 2 – 4 hojas,
tres marcos al azar de 1 m² en diferentes tratamientos, posterior a
aplicación de tratamientos de herbicidas.
-Cambios en características físicas, químicas y biológicas del suelo:
*Resistencia mecánica a penetración de raíces.
*Contenido de materia orgánica, bases intercambiables, elementos mayores
y menores.
*Cambios en poblaciones de microorganismos del suelo: bacterias, hongos
y actinomicetos; actividad biológica y diversidad de hongos heterótrofos.
-Rendimiento de grano al 14 % de humedad en cultivos de Arroz y Maíz.
Análisis estadístico:
-Análisis de varianza y diferencias entre medias, previa verificación
de normalidad del modelo: Sistema estadístico SAS.
INTRODUCCIÓN
Alelopatía:
Inhibición química ejercida por una planta viva
o muerta, sobre la germinación o desarrollo de
otras, debido a sustancias biológicamente
activas (aleloquímicos) liberados al medio
ambiente por plantas en desarrollo o por su
biomasa en proceso de descomposición en el
suelo.
EL PROBLEMA
Llanos Orientales
Gramíneas Nocivas:
“CAMINADORA” :
Rottboellia cochinchinensis L.F.
“FALSA CAMINADORA” : Ischaemum rugosum Salisb
Crecen y producen semillas libremente en periodos
de descanso entre cultivos.
Grandes bancos de semillas latentes en el suelo.
Muy costoso control químico: requieren cada día,
herbicidas más específicos y de alto costo.
Resistencia Genética a Herbicidas:
Resistencia de Echinochloa colona al herbicida propanil (Fischer,
1996).
Múltiples reportes de posible resistencia de biotipos de “Falsa
Caminadora” I. rugosum al Bispyribac – Na y a otros herbicidas
de su mismo sitio de acción (ALS), que son de uso generalizado en
el país (Cuevas, 2007).
HRAC
Comité de Acción para la Resistencia a Herbicidas, desde 1995:
Recomienda la integración con métodos no químicos de control:
Periodos de Barbecho con Coberturas Verdes y
Combinación con pastoreo, para disminuir el banco de semillas de
biotipos resistentes en el suelo (Fischer, 1996).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN:
EFECTO EN SUELOS
Incrementos en Materia Orgánica por efecto de barbechos
Materia orgánica (%)
mejorados con Leguminosas. Suelo inceptisol. Localidad 2. Granada, Meta. |
3
33% 29% 29%
14%
2.5
2.1
2
1.5
Nativo (T.)
C. juncea
1
C. ochroleuca
0.5
M. deeringianum
C. ensiformis
0
Barbecho antecedente
Incrementos en porcentaje del contenido de fósforo en el suelo por efecto
de barbechos mejorados con leguminosas. Suelo inceptisol. Localidad 2.
Granada, Meta.
40
44%
40%
Fósforo (ppm)
35
30
12%
24%
25
25
20
Nativo (T.)
15
C. juncea
10
C. ochroleuca
M. deeringianum
5
C. ensiformis
0
Barbecho antecedente
EFECTOS BENÉFICOS:
 Mejora en Microbiología del Suelo:
 Aumento
en
microorganismos.
Actividad
Biológica
 Alta Diversidad de Hongos Benéficos:
 Solubilizadores de Fosfatos
de
Principales Cambios observados
en Biología del Suelo en Localidad 2
Aumentos en Actividad Biológica de Microorganismos:
 B. Nativo: 112 kg/ha CO2
 C. juncea: 122 kg/ha CO2
 Canavalia: 127 kg/ha CO2
 Mayor Diversidad de Hongos (Índice de Shanon):
 M. deeeringianum:
81 %
 Canavalia ensiformis: 72 %
 En Localidad 1: C. ochroleuca: 86 %
Aspergillus sp., Clamydomices sp.,
Cladosporium sp., Fusarium sp., Gliocephalis sp., Penicillium sp. y
Trichoderma sp.
Géneros
predominantes:
De estos, Aspergillus, Cladosporium, Trichoderma y Penicillium, han
sido reportados como Hongos Solubilizadores de Fosfatos (Perez et
al., 2005) y pueden haber influido en Incrementos del P del Suelo
(40%) y Altos Aumentos de Rendimiento en el
Arroz Secano
Favorecido en la región del Ariari.
EFECTOS FÍSICOS BENÉFICOS :
 Reducción de Compactación del Suelo:
 Disminución de la Resistencia del Suelo a la
Penetración de las Raíces del Cultivo.
Efecto de Barbechos Mejorados con Leguminosas, frente al Barbecho Nativo,
sobre la Resistencia del suelo inceptisol a la Penetración de Raíces del cultivo del
Arroz Secano Favorecido. Localidad 2, Granada. Zona del Ariari.
4
3.5
Resistencia (MPa)
3
2.5
2
1.5
C.ochroleuca
C.juncea
C.ensiformis
M.deeringianum
Barbecho nativo
1
0.5
0
2
4
6
8
10
12 14 16 18
20 22 24 26
Profundidad (cm)
*Suelo con 23,8 % de humedad.
28 30 32 34
36 38 40
RESULTADOS Y DISCUSIÓN:
POBLACIONES MALEZAS
EFECTOS BENÉFICOS:
 Control
Alelopático
de
Malezas
«Caminadora» y «Falsa Caminadora» :
(Incluidas
 Mayor efecto alelopático:
 Mucuna deeringianum (Bort) Small (Vitabosa) y
 Crotalaria ochroleuca G. Don
Efecto del tipo de barbecho antecedente sobre la densidad total de
malezas dentro de cultivos posteriores de arroz y maíz.
M. deeringianum
1200
a
B. nativo
1000
Densidad de malezas
C. juncea
C. ensiformis
800
ab
ab
M. deeringianum
Sólo efecto
600
ab
C. ochroleuca
50%
herbicidas
b
400
39% 41%
*
*
C. ochroleuca
a
a
ab 46%
ab
200
62%
b
0
Localidad 1
Arroz sabana
Localidad 2
Arroz secano favorecido
Localidad 3
Maíz
* Diferentes del Barbecho nativo (Media ± Error estandard).
Promedios con la misma letra no difieren significativamente entre si (Tukey 0,01).
Barbecho Nativo
Alta Resurgencia de Malezas
Canavalia ensiformis
Bajo Efecto Alelopático
Crotalaria juncea
Efecto Alelopático
Resurgencia de Gramíneas
Crotalaria ochroleuca
Efecto Alelopático
Baja Resurgencia de Gramíneas
Mucuna deeringianum (Vitabosa)
Alto Efecto Alelopático
Ausencia Total de Malezas Resurgentes
RESURGENCIA DIFERENCIAL
DE MALEZAS EN EL ARROZ
POR EFECTO ALELOPÁTICO
DE LAS COBERTURAS
LEGUMINOSAS
Barbecho nativo
Herb. Cero
Labr. Cero
Canavalia
Herb. Cero
Labr. Cero
C. juncea
Herb. Cero
Labr. Cero
C. ochroleuca
Herb. Cero
Labr. Cero
Vitabosa
Herb. Cero
Labr. Cero
Barbecho nativo
Labr. Cero
Vitabosa
Labr. Cero
Mulch formado por Vitabosa
Coincidencia con Múltiples Reportes de
Manejo Alelopático de Malezas con
Leguminosas,a nivel Internacional:
Van Eijk-Bos et al. (1987): Mucuna deeringianum
controlaron exitosamente la maleza nociva “Guayacana”
Imperata contracta, y se duplicó el rendimiento del
cultivo de maíz siguiente, en Urabá – Colombia.
Putnam y Duke (1978) y Rice (1979): Los Aleloquímicos
de las plantas se mantienen en sus tejidos. En la
Descomposición de su Biomasa son liberados al Suelo
afectando germinación de semillas y/o el desarrollo de
plántulas de otras especies. La intensidad del Efecto
Alelopático depende de la calidad y cantidad de los
aleloquímicos liberados.
Lorenzi (1984): Mucuna aterrima como cobertura en
sistemas de siembra directa en Brasil:
Efecto
alelopático sobre Cyperus rotundus o “Coquito” y
muchas otras especies de malezas.
Almeida (1991) en Brasil: Maíz sobre coberturas
muertas y herbicidas alaclor + atrazina. Según su
observación: Sí Herbicidas Preemergentes tienen
Efecto Residual más Corto que el del Efecto Alelopático
la cobertura muerta, el suelo se mantiene con una Baja
Densidad de Malezas: No por la acción de los
herbicidas, sino por
Cobertura muerta.
el
Efecto
Alelopático
de
¡ Esta observación coincide plenamente con nuestros
resultados obtenidos en los Llanos Orientales de
Colombia !
la
Alelopatía de Mucuna deeringianum:
Fujii (1999): El principal agente alelopático de Mucuna
deeringianum es L-Dopa (Dihidroxifenilalanina).
Narwal (1994): L-Dopa está presente en la planta en
0,5 % a 1,5 % de peso verde. Aislado presenta poco
efecto. Como Mucuna produce entre 20 a 30 t/ha de
biomasa verde, significan 200-300 kg/ha de L-Dopa, lo
que hace posible que este producto sea de mayor
importancia para el manejo de malezas.
Reportes de Manejo Alelopático de Malezas con
Leguminosas:
Buckles (1993); Altieri et al.(2000): Cobertura
leguminosa de Mucuna spp es Práctica Ancestral de
pequeños agricultores en Centroamérica: Duplican
rendimiento de maíz, recuperan suelos degradados,
reducen uso de fertilizantes en 80% y costos de
producción
en
22%,
respecto
a
monocultivo
convencional.
Caamal-Maldonado et al. (2001): En México,
evaluaron cuatro leguminosas, todas
redujeron
el
crecimiento de malezas y mejoraron el rendimiento
del Maíz, pero M. deeringianum mostró la mayor
reducción de biomasa de malezas con un 68% y
demostraron su Potencial Efecto Alelopático in vitro, en
invernadero y en campo.
Alelopatía de Crotalaria ochroleuca G. Don
en los Llanos Orientales de Colombia
El alto efecto alelopático de la descomposición de su
biomasa también observado con Crotalaria ochroleuca
en esta investigación, controlando malezas de hojas
anchas, ciperáceas y gramíneas en germinación, incluso
las
gramíneas
nocivas
“Caminadora”
y
“Falsa
Caminadora”, en un grado un poco menor que Mucuna
deeringianum, es también de gran importancia
agronómica y primera vez que se reporta a nivel
internacional.
Reportes de Manejo Alelopático de
Malezas con Leguminosas:
Duke (2001): Puede lograrse una Alta Reducción del
Uso de Herbicidas en campo, mediante el uso de
plantas de cobertura alelopáticas.
Narwal (1999): Los Cultivos de Cobertura no ejercen
100% de control pero pueden reducir las malezas a
niveles que no causen daños económicos y así poder
usar herbicidas sólo como complemento de manejo.
Teasdale (2004): El uso de cultivos de cobertura en
los sistemas agrícolas puede permitir el desarrollo de
Sistemas Ecológicos de Manejo de Malezas.
EFECTOS BENÉFICOS:
 Mayor rendimiento del Cultivo de Arroz
Secano Favorecido – Ariari (Entre 1.0 – 1.5
t/ha, mayor que el Testigo sin Leguminosa).
Efecto del Tipo de Barbecho Antecedente en el Rendimiento de los cultivos
principales siguientes de Arroz y Maíz en tres localidades.
7000
+1446
+1015
a
a
a
a
*
6000
Rendimiento (kg/ha)
*
5000
B. nativo
C. juncea
4000
C. ensiformis
C. ochroleuca
3000
M. deeringianum
2000
*
*
1000
0
Localidad 1
Arroz sabana
Localidad 2
Arroz secano favorecido
*: Diferentes del Barbecho nativo (Media ± Error estandard).
Promedios con la misma letra no difieren significativamente entre si (Tukey 0,01).
Localidad 3
Maíz
a
EFECTOS BENÉFICOS:
 Potencial reducción de Dosis de Herbicidas.
Tendencia del Rendimiento a ser Mayor en la Dosis Reducida de Herbicidas al
70%, en los cultivos de arroz secano favorecido
8000
a
7000
a
a
b
Rendimiento (kg/ha)
6000
5000
Herbicidas 0
Herbicidas 70 %
4000
Herbicidas 100 %
b
3000
a
a
2000
1000
b
0
Localidad 1
Arroz sabana
Localidad 2
Arroz secano favorecido
Promedios con la misma letra no difieren significativamente entre si (Tukey 0,01).
Localidad 3
Maiz
a
Efecto de Herbicidas en Suelos:
Múltiples y recientes reportes: el uso de herbicidas
puede producir efectos sobre biomasa microbiana y
actividades enzimáticas del suelo (Vischetti et al., 1997;
Perucci et al., 2000; Alvear et al., 2006).
Y dado que, los microorganismos por medio de sus
enzimas catalizan procesos esenciales en el ciclado de
nutrientes y el crecimiento de las plantas, la
interferencia
de
los
herbicidas
se
relacionaría
directamente con la fertilidad del suelo (Vischetti,
1997).
CONCLUSIONES:
Resultados muy promisorios: Un periodo de barbecho
mejorado, especialmente con Mucuna deeringianum y
Crotalaria ochroleuca, constituye una eficiente
herramienta biológica en planes de MIN (Manejo
Integrado de Malezas) y de cultivos (MIC) de arroz y
maíz.
Su uso continuado podría contribuir a reducir las
altas poblaciones de malezas nocivas, los actuales
altos costos económicos y ambientales de su manejo
exclusivamente químico, así como a la recuperación de
suelos degradados por su uso intensivo y mejora de la
rentabilidad y sostenibilidad de los cultivos.
CONCLUSIONES:
Se
debe
continuar
la
investigación
interdisciplinaria en esta temática para afinar,
adaptar y validar la Práctica Agroecológica de
inclusión
de
las
Coberturas
Leguminosas
Alelopáticas en los Sistemas rotacionales de
Cultivos Anuales y de Labranza de Conservación en
los Llanos Orientales de Colombia.
Este trabajo da luces importantes sobre algunas
de las posibles causas de las bajas en rendimiento
del cultivo del Arroz en los Llanos Orientales y del
«Vaneamiento» ???
RELACIÓN ENTRE ALTO USO DE HERBICIDAS Y
BAJAS DE RENDIMIENTO EN ELARROZ: ????
 Cambio de Paradigma
Investigación.
y
continuar
con
 Existe información que posibilita la opción de
producir Arroz más Limpio, con tendencia a
buscar Producción Orgánica.
 Indispensable: Validar esta y otras PRÁCTICAS
AGROECOLÓGICAS para una Agricultura de
Menor Impacto en Suelos, Agua, Biodiversidad y
Salud Humana.
 Alternativa: Presión de la Comunidad de
Consumidores por Productos Agrícolas Limpios.
GRACIAS !