1.29: Malezas y control de malezas

Figura 1 Las bonitas flores moradas son la lisimaquia morada, una planta traída a Norteamérica como ornamental pero se ha escapado para convertirse en un problema de maleza en las zonas de humedales.

Ralph Waldo Emerson definió una maleza como “una planta cuyas virtudes aún no se han descubierto”, pero de hecho se sabía que una serie de malezas tenían 'virtudes' y fueron esparcidas por humanos intencionalmente. El woad de Dyer es una plaga importante en el oeste de Estados Unidos, pero fue traído a Norteamérica intencionalmente para su uso una fuente de tinte azul (de ahí el nombre común). Muchas plantas malezas, por ejemplo, la lisimaquia púrpura (Figura 1), fueron introducidas intencionalmente por jardineros que las encontraron atractivas. Un gran número de organismos malezas de todo tipo son de manera similar el resultado de la introducción intencional en nuevos hábitats (abejas, lombrices de tierra, polilla gitana, estorninos y muchos más).

¿Hay una mejor definición de maleza? El ecologista considera que los organismos son 'malezas' si tienen un conjunto de características (alto potencial reproductivo, amplias capacidades de dispersión, tasa de crecimiento rápido, capacidad de reproducirse incluso en condiciones adversas) que los harían propensos a aparecer y sobrevivir en hábitats perturbados. Los hábitats perturbados, a veces llamados hábitats ruderales, son áreas que alguna vez han sido pobladas pero algunos disturbios, por ejemplo, el fuego, han eliminado lo que una vez vivió allí. Significativos para los hábitats terrestres, generalmente son sitios con suelos desarrollados, a diferencia de sitios que nunca fueron vegetados y no tienen suelo. Entonces, aunque las malas hierbas ecológicas son consideradas 'especies pioneras', no son pioneras en tierras deshabitadas anteriores nuestro suelo muy joven. Las malezas ecológicas pueden colonizar y dominar rápidamente un sitio perturbado, pero pueden no persistir porque a menudo no pueden competir con otras especies que eventualmente llegan al sitio.

Pero la 'hierba' no es utilizada solo por los ecologistas y su definición es a la vez utilitaria y subjetiva:

“Una planta que interfiere con los objetivos de gestión en un lugar determinado. Es una planta que crece donde no se quiere. Bajo ciertas situaciones, la planta puede no ser totalmente indeseable. '

Esta definición se centra en las plantas pero los organismos indeseables provienen de todo el espectro de la vida, incluyendo los organismos no vegetales considerados en este libro: cianobacterias, algas verdes, algas rojas, diatomeas, dinoflagelados y hongos.

Las malas hierbas son 'plagas', organismos que son indeseables por razones específicas de una situación particular y, como se señaló anteriormente, su naturaleza indeseable depende de la situación.

• las abejas son plagas cuando anidan en casas
• las lombrices de tierra son deseables en situaciones agrícolas pero son malezas en hábitats nativos donde pueden alterar las condiciones y perturbar la comunidad nativa
• los dientes de león son malas hierbas en el césped, donde algunos los consideran antiestéticos, pero son útiles para los polinizadores y para los recolectores que comen sus hojas y flores
• sandbur es altamente indeseable en las playas debido a sus frutos afilados que son dolorosos de pisar y adherirse a la ropa
• el woad de dyer claramente es (fue) útil como fuente de tinte pero si uno está manejando la tierra para otros fines entonces es una maleza
• los sauces llorones son deseables como ornamentales pero sus raíces pueden obstruir los sistemas de drenaje
• la bacteria fijadora de nitrógeno Rhizobium es deseable si invade las raíces de las plantas en hábitats donde el nitrógeno es relativamente escaso. Cuando el nitrógeno es abundante, el Rhizobium realmente disminuye el crecimiento de las plantas porque están siendo alimentadas por la planta

El último ejemplo destaca el hecho de que existe cierta superposición entre 'malezas' y 'enfermedad', algo que será considerado en el próximo capítulo.

TEMAS

• Características de las malezas
• Control de malezas

Figura 2 Sandbur es una hierba cuyos frutos tienen puntas muy afiladas.

Características de las malezas

Como se mencionó anteriormente, las plantas malezas generalmente crecen rápido y se reproducen rápida y abundantemente. Pero dada la definición flexible y utilitaria de maleza, una característica clave de las malas hierbas es que deben tener características que alguien podría considerar indeseables. Aquí hay algunos ejemplos:

• los dientes de león interrumpen la suave textura continua de un césped dando lo que algunos consideran un aspecto indeseable.
• sandbur produce frutos que son muy dolorosos de pisar o quedar atrapados en una media
• bardock, tickseed mendigo, stickseed y muchos otros producen frutas que se pegan en la ropa
• Los árboles de saúco producen una forma poco atractiva que arroja ramas fácilmente. Sus abundantes frutos obstruyen las canaletas
• hiedra venenosa, chirivía silvestre, hogweed gigante, San Juriswort son tóxicos para muchos humanos

Figura 3 La hiedra venenosa, originaria de América del Norte, es altamente indeseable porque produce un químico que es irritante de la piel.

La principal característica indeseable de las malezas agrícolas es que su presencia en tierras de cultivo disuade el crecimiento de cualquier cultivo que se esté cultivando, una interacción que generalmente sería etiquetada competencia, un concepto que es fácil de citar pero que a menudo es mucho más difícil de precisar. La idea básica es que si dos especies utilizan los mismos recursos (agua, luz, nutrientes) entonces la presencia de un competidor puede reducir la disponibilidad de estos recursos y con ello disminuir el crecimiento del cultivo. El fenómeno de disminución del crecimiento de los cultivos cuando se encuentra en presencia de malezas está bien establecido, pero el mecanismo exacto es esquivo y ciertamente puede variar entre diferentes malezas. Tenga en cuenta que el mejor competidor para cualquier planta de cultivo en particular es otro individuo del mismo tipo porque requiere los mismos recursos y los adquiere de la misma manera. Así, la competencia intraespecífica (entre individuos de la misma especie) puede ser difícil de separar de la competencia interespecífica (cultivo vs. maleza). Hacer un seguimiento de los recursos suele ser un desafío y otras interacciones podrían explicar el patrón. La petición podría deberse a factores como la alelopatía (la maleza produce productos químicos que disuaden el crecimiento del cultivo) o quizás porque la maleza atrae plagas de insectos/organismos patógenos que pueden afectar al cultivo. Por estas razones, la competencia suele definirse sin el requisito específico de agotamiento de recursos. La mayoría de las malezas agrícolas son plantas que disuaden el crecimiento de especies de cultivos por razones indeterminadas.

¿Qué podría hacer que una planta en particular sea probablemente una maleza agrícola? Aquí hay una gran superposición con las características de las malezas ecológicas:

• las semillas de malezas germinan fácilmente con pocos o ningún requisito específico de germinación
• las malas hierbas crecen rápidamente y como la adquisición de recursos está fuertemente ligada al tamaño de la planta, crecer rápidamente permite que las malas hierbas sean competidores muy efectivos
• las malas hierbas se reproducen fácilmente, permitiendo su perpetuación en un sitio y produciendo un “banco de semillas” sustancial de semillas en el suelo. Aunque la mayoría de las semillas de malezas germinan fácilmente, no todas lo hacen, y algunas semillas permanecen viables durante decenas de años, lo que significa que las semillas de malezas no germinadas permanecen en el suelo por períodos de tiempo prolongados

Figura 4 El woad de Dyer se introdujo en el este de América del Norte en la época colonial. No es un problema en la mayor parte de Estados Unidos sino que es un problema en partes de los estados occidentales.

Si bien lo anterior se aplica a las malas hierbas anuales, también hay malezas perennes que se reproducen fácilmente a partir de raíces fragmentadas que pueden ser producidas por labranza. ¿Por qué hasta? porque la mayoría de los cultivos son anuales y les costaría mucho competir contra plantas ya establecidas. Pero tenga en cuenta que la labranza “juega con la fuerza de la maleza”: es una forma de perturbación que generalmente es algo que requieren las malas hierbas.

Las características enumeradas anteriormente también serían características deseables de una planta de cultivo: germinar fácilmente, crecer rápidamente, reproducirse abundantemente. De hecho, se cree que varios cultivos han sido domesticados a partir de malezas (por ejemplo, trigo, girasol, cebada, zanahoria).

Otra característica que comúnmente se asocia con las malezas es que no son nativas, es decir, se introdujeron en una zona donde anteriormente no habían estado presentes, generalmente por la actividad humana (tanto intencional como no intencional). Si bien algunos considerarían que cualquier no nativo es una maleza, la mayoría requeriría que la especie introducida sea invasiva, es decir, propagarse desde donde se introdujo. Muchas especies introducidas son invasivas y esto generalmente se atribuye a que los 'controles naturales' (herbívoros, enfermedades) no se introducen simultáneamente con la maleza. Si bien esto ciertamente explica la naturaleza invasiva de algunas introducciones, otros factores entran en juego. El woad de Dyer se introdujo en el este de Estados Unidos y mostró solo una naturaleza invasiva modesta, ya que se extendió hacia el oeste y se restringió a sitios repetidamente perturbados como los lados de las carreteras. Al llegar a California y Utah en semilla de alfalfa contaminada su comportamiento cambió sustancialmente, volviéndose mucho más invasivo y entrando en hábitats mucho menos perturbados, reemplazando a las plantas nativas. Parte de este comportamiento se debe probablemente a que el hábitat nativo de la lana es mucho más similar al árido oeste que a la parte más mesic oriental y central del país.

Figura 5 Tinte índigo derivado del fruto del woad de Dyer. La mayor parte del índigo ahora se elabora sintéticamente, pero hasta el siglo XX las fuentes primarias de tinte azul (índigo) fueron el woad Dyers y varias otras especies no relacionadas.

Un patrón invasivo interesante es mostrado por la langosta negra, un árbol nativo del centro y sureste de Estados Unidos pero no del noreste. Después de que se introdujo intencionalmente al noreste se ha vuelto invasivo como lo ha hecho en varias otras partes de América del Norte. Se desconoce lo que antes había limitado su propagación. Una vez más apreciando que lo que es una maleza es subjetivo, la langosta negra podría considerarse una maleza en el noreste pero no en las zonas donde es nativa.

Otro patrón interesante se observa en Phragmites australis, caña común. Al parecer, una variedad de esta especie era originaria de América del Norte y estuvo presente cuando llegaron los europeos. Esta variedad nativa de la especie no es invasiva y no forma grandes rodales monotípicos. Los ecologistas señalaron que el comportamiento de la planta cambió drásticamente en el siglo XX, con la planta volviéndose mucho más invasiva. Lo que realmente sucedió fue que se había introducido una variedad europea de la misma especie y esta era la planta exhibiendo el comportamiento invasivo. Las dos variedades (no invasivas norteamericanas; invasoras europeas) están muy estrechamente relacionadas (misma especie) y muy difíciles de distinguir. Aparentemente, cambios genéticos menores pueden ser responsables de un comportamiento invasivo.

Figura 6 Phragmites australis, un pasto con variedades tanto maleza (invasiva) como no maleza.

Sin embargo, muchas malezas son 'nativas' (ambrosía, ambrosía gigante, girasol, alcachofa de Jerusalén, algodoncillo, Aster de Nueva Inglaterra, vara de oro) y la mayoría de estas no han invadido nuevos hábitats sino que han seguido ocurriendo en los hábitats perturbados que se encuentran en alguna región en particular.

Control de malezas

En la mayoría de las situaciones las malezas no pueden eliminarse permanentemente pero sus poblaciones pueden controlarse mediante tres enfoques: (1) control químico, uso de pesticidas (herbicidas) para matar la maleza (2) control biológico, usar agentes biológicos (patógenos, herbívoros) para reducir las poblaciones de malezas y (3) control cultural , modificando cómo se mantiene la tierra para reducir las poblaciones de malezas.

Control químico

El control químico es una innovación reciente, convirtiéndose solo en un agente de control significativo en los últimos ochenta años. La idea básica es simple: encontrar algún químico que mate las malas hierbas. La dificultad es que la mayoría de los químicos que matan las malas hierbas no son selectivos, es decir, no solo matan las malas hierbas, matan a todas o a la mayoría de las plantas, incluidas aquellas cuyo crecimiento estás tratando de promover. Se ha desarrollado una amplia variedad de herbicidas pero los tres siguientes son ampliamente utilizados y muestran un grado de selectividad y por lo tanto se pueden usar en algunas situaciones sin dañar las plantas/cultivos que uno está tratando de cultivar.

2, 4 D (ácido 2, 4, diclorofenoxiacético) es el herbicida más antiguo ampliamente utilizado. Su descubrimiento como un producto útil, un herbicida, fue el resultado de una investigación 'básica', es decir, una investigación que no se centró en la utilidad (desarrollar un herbicida) sino más bien en la investigación que simplemente implicó desarrollar una comprensión del mundo natural. En este caso, los trabajadores estaban estudiando los efectos de la auxina, la primera hormona vegetal químicamente identificada, originalmente estudiada por Darwin cien años antes. La única auxina natural es el ácido indolacético, pero a principios de la década de 1940 los trabajadores descubrieron una serie de químicos, con estructuras similares al ácido indolacético, que podrían producir efectos similares en el crecimiento y desarrollo de las plantas. Una de estas auxinas artificiales fue de 2, 4 D. Corrió al Dr. Franklin D. Jones hacer alguna ciencia 'aplicada', es decir, aplicar la investigación básica a un problema práctico. El doctor Jones buscaba algo para matar a la hiedra venenosa que asolaba a sus hijos. Intentó 2, 4 D y encontró que era muy efectivo para matar hiedra venenosa. Significativamente, 2, 4 D es selectivo: mata la mayoría de las plantas de hoja ancha (dicotiledóneas) pero perdona plantas de 'hoja estrecha', pastos y especies similares. Debido a que esta selectividad coincide con lo que uno podría buscar para eliminar las malas hierbas del césped y las malas hierbas de los granos de cereales (por ejemplo, maíz, trigo), 2-4 D ha demostrado ser muy útil.

Roundup (glifosato) fue desarrollado en la década de 1970 y es el herbicida más utilizado tanto en situaciones agrícolas como en situaciones de hogar/jardín. No es para nada selectivo, básicamente matando cualesquiera plantas a las que se aplique. También es un herbicida sistémico, lo que significa que si se aplica a las hojas puede ser transportado a las raíces y rizomas y puede matarlos también. La selectividad se desarrolló debido a que la resistencia a Roundup, usando genes de bacterias, ha sido genéticamente modificada (es decir, transferencia de genes) en varias especies de cultivos, primero soja ('Roundup Ready Soybeans), y luego a maíz y algodón. Los campos con estos cultivos específicos se pueden tratar con Roundup para matar a todas las demás plantas.

La atrazina es el segundo herbicida más utilizado en Estados Unidos, pero principalmente en situaciones agrícolas y menos en situaciones residenciales. Es selectivo, matando a la mayoría de las especies de hoja ancha y muchas gramíneas malezas, pero siendo tolerada por varias especies de cultivo: maíz, sorgo y caña de azúcar (todas son pastos). Adicionalmente, también se ha desarrollado una variedad de canola resistente a la atrazina (OGM).

Las preocupaciones sobre los herbicidas abundan e incluyen: preocupaciones de salud humana, preocupaciones ecológicas y preocupaciones sobre el desarrollo de 'supermalezas' resistentes a herbicidas. Tanto Roundup como Atrazine se han utilizado lo suficientemente extensamente como para que haya nuevas variedades de malezas que no se ven afectadas por estos químicos, comparables a la evolución de bacterias resistentes a antibióticos.

Control biológico

El control biológico implica el uso de otros organismos para disuadir el crecimiento de malezas. En general, este tipo de control se desarrolla para especies de malezas introducidas, invasivas y se realiza una búsqueda de herbívoros o patógenos (ver Capítulo 30 sobre la enfermedad) que son nativos de donde vino la introducción pero no están presentes en la región que han invadido. Se debe tener cuidado para evitar introducir especies que puedan ser dañinas para las especies nativas existentes. Esto es más probable si los agentes de biocontrol seleccionados son 'especialistas' en sus hábitos alimenticios. La lisimaquia púrpura es un ejemplo de una maleza invasora que ha sido controlada (no eliminada) por la introducción de insectos herbívoros, escarabajos y gorgojos que se especializan en la lisimaquia púrpura. Estas especies son comunes en el hábitat nativo de la lisimaquia púrpura (Europa y Asia) pero no se introdujeron en América del Norte cuando la lisimaquia púrpura era.

Control cultural

Control cultural Por definición las malas hierbas son siempre un problema, al menos un problema para alguien. Aunque las malas hierbas pueden ser un 'problema' en hábitats nativos, la gran mayoría de los problemas de malezas involucran a humanos (jardineros, agricultores) tratando de criar plantas específicas, es decir, probar las plantas de 'cultivo' que de alguna manera son deseables. Las prácticas culturales que se siguen pueden influir en la magnitud del problema de las malas hierbas. La elección de los cultivos, el momento de la siembra, la densidad de siembra, la distancia entre hileras, el número de temporadas secuenciales en las que se planta un cultivo, todas son prácticas culturales que pueden influir en la severidad de los problemas de malezas. Debido a que la mayoría de los cultivos son anuales, necesitan ser plantados cada año y la siembra implica perturbaciones, fomentando así el crecimiento de malezas. De hecho, algunos agricultores de principios del siglo XIX consideraron que las primeras versiones del arado estaban “envenenando el suelo” y promoviendo el crecimiento de malezas. Al apreciar que los agricultores se encuentran en una condición de captura-22, necesitan perturbación pero la perturbación promueve problemas de malezas, existen prácticas culturales que pueden disminuir el problema como el momento del arado y lo intensivo que es el arado. Una técnica moderna se llama “labranza cero” que utiliza labranza mínima, lo que le da a las malas hierbas menos área para utilizar y esa área que está disponible se siembra con un cultivo que puede superar a las malas hierbas. Los cultivos perennes no leñosos como la alfalfa, los espárragos, las fresas y las frambuesas requieren diferentes prácticas culturales que podrían incluir elementos como acolchado, siega, labranza o la siembra intencional de plantas del sotobosque que podrían suprimir el crecimiento de malezas. Esto también es cierto para los cultivos leñosos perennes como las uvas y las manzanas. Las prácticas culturales varían ampliamente según el cultivo y sus características. Por ejemplo, las inundaciones son un medio eficaz de control de malezas, pero solo se pueden utilizar si los cultivos, por ejemplo, el arroz, toleran las inundaciones. El fuego se puede utilizar para cultivos anuales y para cultivos leñosos (arbóreos) si se trata de un fuego superficial de baja intensidad.

Figura 7 Cultivo sin labranza: En lugar de arar todo el campo, se 'perfora' una estrecha zanja donde se siembra la semilla. Tenga en cuenta los tallos de maíz del año pasado.

La mayoría de las estrategias de manejo de malezas utilizan 'Manejo Integrado de Plagas', un enfoque que incorpora enfoques químicos, biológicos y culturales para manejar no solo malezas sino también plagas de insectos y patógenos.