Hombre, Ciencia y Tecnología ISSN: 1028-0871 Vol. 26, No. 4, oct-dic, p.32-39, 2022
Vegetación aérea y banco de semilla de malezas en ecosistema cañero de la provincia Guantánamo
Aerial vegetation and weed seed bank in the sugarcane ecosystem of Guanta namo province
Autores:
Ing. Yamilka Palacios-Valido1 , https://orcid.org./0000-0003-2266-1 486
MSc. Marta Barrera-Fontanet2, https://orcid.org./0000-0002-2444- 7179
MSc. Gerardo Javier Cervera-Duverger2, https://orcid.org./0000-0001-8683- 562
Organismo: 1CPA Jesús Menéndez, El Salvador, Guantánamo, Cuba. 2UEB INICA Guantánamo. Km 11/2 Carretera a El Salvador, Montesano. Guantánamo.
E-mail: yamilka.pv2022@gmail.com, marta.bf@inicagm.azcuba.cu ,
gerardo.cd@inicagm.azcuba.cu
Fecha de recibido: 4 jul. 2022 Fecha de aprobado: 8 sept. 2022
Resumen
El suelo es un reservorio importante de semillas que pueden permanecer largo tiempo después de ser depositadas; a e ste conjunto de semillas maduras viables en el suelo, se le denomina Banco de semillas de malezas y guardan una estrecha relación con la vegetación aérea en los agroecosistemas. El estudio se desarrolló en el período 2019-2020, en cin co unidades productoras cañeras, de la Unidad Empresarial de Base Argeo Martínez en Guantánamo. El trabajo incluyó dos estudios: el inventario florístico de la vegetación aérea y se estimó el banco de semillas de malezas del suelo a
Abstract
The soil is an important reservoir of seeds that can remain for a long time after being deposited. This set of viable mature seeds in the soil is called Weed Seed Bank and they are closely related to aerial vegetation in agroecosystems. The study was carried out in the 2019-2020 period, in five sugarcane production units, of the Argeo Martinez Base Business Unit in Guantánamo. The work included two studies: the floristic inventory of the aerial vegetation and the soil weed seed bank was estimated through the emergence of seedlings. The results obtained showed that there is a relationship between the
través de la emergencia de plántulas. Los studies, being Cynodon dactylon ,
resultados obtenidos demostraron que existe relación entre los estudios, siendo
Rottboellia cochinchinensis and Ipomea trifida, the common weed species, whi ch
Cynodon dactylon, Rottboellia shows that they are the most important.
cochinchinensis e Ipomea trifida, las especies arvenses comunes, al ser las
K eywords:
Weeds ;
S eed
bank ;
más importantes.
Palabras clave: Arvenses; Banco d e semillas; Caña de azúcar; Ecosistema , S uelo
Sugarcane; Ecosystems; S oil
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Hombre, Ciencia y Tecnología ISSN: 1028-0871 Vol. 26, No. 4, oct-dic, p.32-39, 2022 Introducción
Las semillas son, en la mayor parte de las especies de interés agrícola, el prin cipal mecanismo de reproducción. Estas, una vez finalizado su desarrollo sobre la planta madre, permanecen en un estado de "reposo" hasta que se dan las condiciones favorables para su germinación (Pita y Pérez, 2020).
Las malezas poseen métodos de dispersión primaria y secundaria, que permiten que las semillas tengan una distribución, tanto vertical como horizontal en el suelo. Al conjunto de semillas maduras viables en el suelo que contribuye con el establecimiento de estas poblaciones en el agro-ecosistema, se le denomina banco de semillas de malezas (Murphy y Swanton, 2003; Nuñez et al., 2014).
El suelo es un reservorio importante de semillas de diferentes especies vegetales que pueden permanecer un largo tiempo después de ser depositadas y emerger cuando existen condiciones favorables para completar su ciclo y dispersar sus estructuras reproductivas. Una vez que se logra la producción de semillas de malezas, tienen destinos diferentes en el
suelo, algunas quedan latentes y otras germinan sin
sobrevivir. El estudio de su dinámica contribuye a conocer el comportamiento de los bancos de semillas para establecer estrategias de control (INTAGRI, 2017).
De Souza et al. (2006) explican que la densidad y calidad de semillas en el banco es un factor esencial en la dinámica temporal de las comunidades vegetales, por lo tanto, su manejo y conservación son muy importantes para el mantenimiento de su diversidad florística y de la sustentabilidad de estas unidades de vegetación.
Son muy pocos los estudios relacionados a los sistemas agrícolas ganaderos que compara n sistemas de remoción de suelo y su relación con el comportamiento de las malezas en el BSS. Debido a la importancia que tiene el BSS de malezas en los rendimientos de los cultivos, por constituir un reservorio importante de futuras nuevas plántulas, se con sidera prioritario su estudio en este tipo de sistema (Foresto et al., 2020)
Por lo antes expuesto la investigación lainvestigación tiene como objetivo evaluar el banco de semillas de malezas del suelo y comparar los resultados con la vegetación aérea.
Materiales y métodos
El estudio se desarrolló en cinco unidades productoras cañeras (UPC), que representan igual número de zonas del macizo cañero de la provincia Guantánamo (figura 1), pertenecientes a la Unidad Empresarial de Base (UEB) Argeo Martínez. Los experimentos se desarrollaron en el periodo octubre del 2019 a marzo del 2020.
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Hombre, Ciencia y Tecnología ISSN: 1028-0871 Vol. 26, No. 4, oct-dic, p.32-39, 2022 Figura 1.- Ubicación de las localidades en el macizo cañero UEB Argeo Martínez.
La investigación se ejecutó sobre la cepa de caña planta, en dos tipos de suelos: Sialitizad os cálcico y Aluvial, que pertenecen al agrupamiento agro productivo para el cultivo de la caña de azúcar según Ascano y Sulroca (1986) (Tabla 1) .
Tabla 1.- Unidades, áreas y tipos de suelos, objeto de estudio.
No. UPC Bloque Campo Área (ha) Tipo de suel o
1 UBPC Honduras 39 1 7,65 Sialitizados cálcico
2 UBPC Alfonso Escalante 31 2 8,0 Sialitizados cálcico
3 CPA Jesús Menéndez 1 1 2,27 Sialitizados cálcico
4 UBPC La Esperanza 1 1 13,60 Sialitizados cálcico
5 UBPC Manuel Sánchez 24 1 17,37 Aluvial
El trabajo incluyó dos estudios: primero, se realizó el inventario florístico aéreo de las especies de arvenses en el área de investigación y se evaluó la taxonomía de las especies por clase, familia, ciclo de vida y forma de propagación. Las evaluaciones se realizaron en nueve puntos por unidad productora utilizando para el muestreo el método visual.
En el segundo estudio, se estimó el banco de semillas de malezas del suelo (BSMS) por la Metodología de Emergencia de Plántulas (MEP) según Forcella et al. (1997). Se utilizó la técnica de muestreo en diagonal doble, en nueve puntos por campo en cada UPC, de 1 m 2
de superficie. La toma de muestras de suelo se realizó con una barrena agroquímica según Martínez (2018), las que se colocaron en bandejas previamente identificadas, las que permanecieron por espacio de ocho semanas en condiciones semi-controladas, cub iertas con sarán para la sombra, mientras que la humedad se realizó con riego a dosis bajas en intervalos cortos .
Posterior a la emergencia, se identificaron las especies utilizando los manuales de Medina, Donantes, Lorenzi, Cayon y Mendoza (1990) citados por Martínez (2018). Las plántulas emergidas fueron cuantificadas por especies y extraídas de las bandejas y a partir de estos datos se estimó el contenido de semillas total y de cada especie por m2, para cada sitio de origen.
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Hombre, Ciencia y Tecnología ISSN: 1028-0871 Vol. 26, No. 4, oct-dic, p.32-39, 2022 Resultados y discusión
Resultado taxonómico del inventario florístico de la vegetación aérea .
El resultado taxonómico del inventario florístico se muestra en la tabla 2. Se determinó que existieron 18 especies de arvenses pertenecientes a ocho familias botánicas, con predominio de las Poaceae, con cuatro especies que representa el 50 % del total registrada. Las familias identificadas todas son consideradas de importancia económica, principalmente, porque afectan el rendimiento de los cultivos (Duke, 2018).
El estudio mostró predominio de la clase Magnolliatae y ciclo de vida anual. Todas las especies se propagan por semillas, aunque cuatro de ellas también se reproducen por otra parte de la planta, atributos de las malezas que la hacen persistente en las áreas agrícolas. Estos resultados que coinciden con los reportados por Moreno y Balaguera (2021) en la caracterización de la comunidad de malezas y su diversidad en una modelación esta dística en el cultivo de durazno.
Resultados similares fueron obtenidos por Núñez et al. (2020) en el municipio de Contramaestre, Santiago de Cuba en plantaciones de caña de azúcar, donde se identificó la presencia de 33 especies, distribuidas en 14 familias. Predominaron en el estudio la clase Magnoliatae (57,6 %). La familia Poaceae fue la predominante en el agroecosistema cañero al aportar la mayor cantidad de especies.
Tabla 2. Taxonomía de las especies en el inventario florístico .
No. Nombre científic o
Nombre común
Clase
Familia
Ciclo de vida
Forma de propagación
1
Cynodon dactylon (L.) Pers.
Hierba fina
L
Poaceae
Perenn e
Rizomas, estolones y
semillas
2 Cyperus rotundus L. Cebolleta
L
Cyperaceae
Perenn e
Semillas y tubérculos
3
Rottboellia cochinchi nensis (Lour.) Clayton
Zancarañ a
L
Poaceae
Anual
Semillas
4
Sorghum halepense (L.) Pers.
Don
Carlos
L
Poaceae
Perenn e
Semillas y rizomas
5 Croton lobatus L
Frailecillo cimarrón
M
Euphorbiaceae Anual
Semillas
6
Xanthium strumarium L. (X. chinenese Mill. )
Guizazo de caballo
M
Asteraceas
Anual
Semillas
7
Ipomoea trifida (Kunth)
Bejuco aguinaldo
M
Convolvulacea e
Anual Semillas botánica
8
Mucuna pruriens (L.) DC.
Pica pica
M
Fabac eae
Anual
Semillas
9 Sida acuta Burm. f.
Malva de caballo
M
Malvaceae
Perenn e
Semillas
10
Merremia quinquefolia
Bejuco peludo
M
Convolvulacea e
Anual
Semillas
11
Leptochloa filiformis Beauv, (Retz.) Ohwi
Plumilla
L
Poaceae
Anual
Semillas
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No. Nombre científic o
Nombre común
Clase
Familia
Ciclo de vida
Forma de propagación
12
Momordica ch arantia L .
Cundiamo r
M
Cucurbitaceae Anual
Semillas y rizomas
13
Leucaena leucocephala
Leucaena
M
Fabaceae
Perenn e
Semillas
14 Tamarindus indi ca
Tamarind o
M
Fabaceae
Perenn e
Semillas
15
Vigna vexillata (L.) A. Rich.
Frijol marrullero
M
Fabaceae
Perenn e
Semillas
16
Brachiaria fasciculata (Sw.) Blake.
Súrbana
L
Poaceae
Anual
Semillas
17
Dichanthium annulatum (Forsk.)
Jiribilla pitilla
L
Poaceae
Perenn e
Semillas
18
Macropilium lathyroides (L). Urb.
Maribari
M
Fabaceae
Anual
Semillas
Leyenda: Liliatae (L); Magnolliatae (M)
Diferentes estudios señalan a la familia Poaceae como la predominante en el agroecosistema cañero, al aportar la mayor cantidad de especies, como Barrera et a. (2019) en Guantánamo y Téllez (2017) en Granma, al señalar a las Poaceae como las más importantes pot aportar mayor cantidad de especies en varios sistemas agrícolas.
Resultados de la composición florística de especies en el Banco de Semillas de Malezas del Suelo (BSMS) .
En el estudio del BSMS se registraron ocho especies de arvenses, distribuidas en cinco familias botánicas (tabla 2), se aprecia predominio de las Poaceae con cuatro especies que representa el 50 % del total registrada. El resto de las familias botánicas estuvieron constituidas por una sola especie que representa el 12,5 % para cada una de ellas. La cl ase Liliatae y el ciclo de vida anual fueron representativas en el inventario con cinco especies cada una, para un 62,5 %.
Esto indica el carácter invasivo que presentan las arvenses que guardan una estrecha relación con el modo de propagación, el número de semillas viables en el suelo y el uso de determinados métodos de control. De igual manera la aplicación continúa de herbicidas, las láminas de agua y las rotaciones de cultivos producen variaciones en la emergencia y la composición de las especies de malezas de un año a otro, a la vez que se introducen otras en la zona.
Tabla 2. Composición florística de especies en el BSMS del área de estudio.
Nombre científico
Nombre común
Clase
Familia
Ciclo de vida
Rottboellia cochinchinensis (Lour.) Clayton
Zancar aña
L
Poaceae
Anual
Cynodon dactylon (L.) Pers. Hierba fina L Poaceae Perenne
Brachiaria subquadriparia (Trin.) Hitchc.
Pasto prieto
L
Poaceae
Anual
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Leptochloa filiformis Beauv, (Retz.) Ohwi
Plumilla
L
Poaceae
Anual
Kallstroemia máxima (L.) T. et G.
Ab rojo
M
Zygophylaceae Perenne
Portulaca oleracea L. Verdolaga M Portulacaceae Anual
Bejuco M Convolvulacea Anual
Ipomoea trifida (Kunth) aguinaldo e
Cyperus rotundus L. Cebolleta L Cyperaceae Perenne
Leyenda: Liliatae (L); Magnolliatae (M )
Los resultados obtenidos coinciden con los reportados por Guerra y Pérez (1995) en Santiago de Cuba y Barrera et al. (2019) en Guantánamo. En estos estudios, realizados en poblaciones de malezas en caña de azúcar, prevaleció la familia Poaceae propagadas por semillas. Coincidió también con Cardenal et al. (2016) en estudios con zanahoria.
De igual manera fueron afines a los reportes de Hernández y Bombino (2014) en Ciego de Ávila al evaluar malezas del quinquenio 2009-20013 y León et al. (2014) en Camagüey con nueve años de estudio (2006-2014). Ambas investigaciones demostraron predominio de las Poaceae anuales monocotiledóneas.
Los resultados mostrados en esta investigación se corroboran con estudios realizados por Hoyos et al. (2015) los que manifestaron que las especies monocotiledóneas de familia Poaceae encontradas en su investigación son reconocidas por su amplia distribució n, número de especies y adaptación a sistemas agrícolas.
También coinciden con los mostrados en la investigación en el cultivo de melón (Cucu mis melo) en Costa Rica, donde predominaron las especies de la familia Poaceae de la clase Magnolliatae. Los estudios corroboraron que la preparación del terreno, promueve la germinación de semillas en el campo, ya que remueve la cubierta de las plantas y transfiere semillas a la superficie del suelo. Estas semillas quedan expuestas a la luz natural y favorece su germinación, debido a que el fitocromo se activa y las semillas de Poaceas que son fotosensibles emergen (Vargas y Blanco, 2012)
Los estudios realizados por Sorul et al. (2021) en bancos de semillas de malezas en lotes de cultivos semestrales en Colombia, reportan predominio de las especies de arvenses de las Gramíneas, mientras que la clase predominante fue Magnolliatae. De igual manera coinciden con Foresto et al. (2020) en Argentina quien demostró la presencia de 25 especies, de 17 familias botánicas con predominio de la clase Magnolliatae y ciclo de vida anual, en un sistema agrícola-ganadero intervenido por diferentes tipos de labranzas .
En el suelo, como resultado de la investigación se observó que ocho especies de arvenses dieron lugar a la germinación de 201 semillas. La tabla 3 muestra los detalles del análisis cualitativo y cuantitativo de especies y semillas germinadas por unidad productora .
En la unidad Alfonso Escalante brotaron las 8 especies de malezas y se contabilizó el mayor número de semillas germinadas. En las cinco localidades coincidieron tres especies Ipomea trífida, Cynodon dactylon y Cyperus rotundus, mientras que Rottboellia c ochinchinensis estuvo presente en cuatro unidades.
Los estudios realizados por Sorul et al. (2021) en Colombia, describen a la Rottboellia cochinchinensis como especie predominante en banco de semillas de malezas.
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Tabla 3. Análisis cualitativo y cuantitativo de especies y semillas germinadas por unidad productora.
UPC
Total de especies
Total de semillas
Especies germi nadas
UBPC Honduras 4 15 C. dac., C. rot., B. sub. I. trí.
UBPC Escalante
Alfonso
8
100
C. dac., C. rot., B. sub.I. trí., R. coc., K. máx., L. fily P. ole.
CPA Jesús Menéndez 4 41 C. dac., C. rot., L. tríy R. Coc.
UBPC Sánchez
Manuel
4
26
C. dac., C. rot., L. tríy R. Coc.
UBPC La Esperanza 4 19 C. dac., C. rot., L. tríy R. Coc.
TOTAL 201
Leyenda: C. dac: Cynodon dactylon, C. rot.: Cyperus rotundus, R. coc.: Rottboellia cochinchinensis, I. tri. Ipomoea trífida, L. fil.: Leptochloa filiformis, B. sub.: Brachiaria subquadriparia y K. máx.: Kallstroemia máxima
El análisis entre la vegetación aérea y banco de semilla de malezas del suelo demostró que Cynodon dactylon, Rottboellia cochinchinensis e Ipomea trifida, fueron las especies de arvenses comunes. Quedó demostrada la efectividad de la encuesta de malezas realizada por el SERCIM, al coincidir con tres especies en el inventario florístico y el BSMS, quien corroboró la importancia de los estudios.
A partir de los resultados, se hace necesaria la toma de decisiones con inmediatez y establecer acciones que conduzcan al manejo integrado de malezas para mantener los niveles de enyerbamiento por debajo del umbral económico.
Conclusion es
El análisis comparativo entre la vegetación aérea y el el banco de semillas de malezas del suelo, demostró que Cynodon dactylon, Rottboellia cochinchinensis e Ipomea trifida, fueron las especies comunes, lo que demuestra ser las más importante para la implementación de acciones de manejo.
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