ASPECTOS FISIOLOGICOS Y MORFOLOGICOS DE LAS MALEZAS

PROF. PEDRO RODRIGUEZESPECIALISTA EN HERBOLOGIA

DEFINICION DEL TERMINO MALEZA

• Yerbajo o planta arvense• WSSA - Planta indeseable que interfiere

con las actividades y el bienestardel hombre.

• Un cultivo puede convertirse en una maleza en algunas situaciones particulares.

HISTORIA DE LAS MALEZAS

• 10 MIL A.C – REMOCION A MANO 100% POR EL HOMBRE• 146 AC – EPOCA DE LOS ROMANOS – USO DE SALES• 1731 A.D – USO DEL CABALLO Y ARADO – CULTIVO EN HILERAS• 1900 – USO DE SALES INORGANICAS – SULFATOS DE CU. Y FE.• 1920 – COMIENZA EL USO DE LOS TRACTORES• 1925 – CONTROL BIOLOGICO – CONTROL DEL CACTUS EN

AUSTRALIA• 1945 – CONTROL QUIMICO - DESCUBRIMIENTO DE HERBICIDAS

HORMONALES - DA ORIGEN A LAS CIENCIAS DE LAS MALEZAS Y A UN

BOOM EN EL USO DE LOS AGROQUIMICOS EN GENERAL• 1060 – 70 – REVOLUCION VERDE – VARIEDADES MEJORADAS

- COMPAÑIAS SEMILLERAS• 1980 – MANEJO INTEGRADO DE MALEZAS• 1990 - DESARROLLO DE LA BIOTECNOLOGIA – (Norman Borlaug, premio

novel de ciencias 1970 – Convertir Revolución Verde en Revolución de los Genes)

IMPORTANCIA DE LAS MALEZAS

• De cada dolar que invierte el agricultor en el controlde plagas en su finca, 40¢ van dirigidos al control de malezas

• El costo total en el combate de malezas en los E.U. sobrepasa los $15 billones/año

• Como regla general, en cultivos de mucha densidad, por cada maleza presente, una planta de cultivo

menos

CLASIFICACIÓN DE MALEZAS

• MORFOLOGIA Y ANATOMIA – Hoja angosta, ciperáceas y hoja ancha• CICLO DE VIDA – Anuales, bienales y perennes (simples, rastreras y

trepadoras)• HABITAT – Terrestres y acuáticas (algas, emergentes y flotantes)• DAÑO QUE CAUSAN – Poco, mediana y altamente nocivas• ORIGEN – Nativas e introducidas• SISTEMA BINOMIAL DE NOMENCLATURA – Familia, genero y especie

• Existen 350 mil especies de plantas• La WSSA ha identificado 2 mil especies de malezas de importancia económica• Las tres familias de mayor importancia son, la Poaceae, Cyperaceae y la

Asteraceae (Constituyen el 43% de esas 2 mil especies)• ⅔ malezas más problemáticas del mundo son plantas anuales y del trópico

• Las malezas del trópico son más vigorosas (C4). C4 - 8 de las primeras 10 malezas más problemáticas del mundo

y sólo 3 de los 15 cultivos más importantes (trigo, arroz, maíz)

DOS FACTORES GOBIERNAN EL COMPORTAMIENTO DE LAS PLANTAS

HERENCIA

• CONTROLA LOS PROCESOS QUE LLEVA A CABO EL ORGANISMO

• FORMA DE VIDA

• CRECIMIENTO POTENCIAL

• METODO DE REPRODUCCION

• LARGO DE VIDA

AMBIENTE

• DETERMINA EN QUE GRADO OCURREN LOS PROCESOS DEL ORGANISMO

• FACTORES DE CLIMA1. LUZ – INTENSIDAD, DURACION – DETERMINA EL

FOTOPERIODO Y FLORECIDA2. TEMPERATURA – AFECTAN LA GERMINACION DE

LAS SEMILLAS3. AGUA – AFECTA PROCESOS DE GERMINACION Y

DE LA REPRODUCCION4. VIENTO – PROCESO DE TRANSPIRACION5. ATMOSFERA – RATIO CO2 Y O2, HUMEDAD,

SUSTANCIAS TOXICAS

• FACTORES DE SUELO1. pH2. FERTILIDAD3. TEXTURA4. MATERIA ORGANICA5. TOPOGRAFIA

CARACTERISTICAS IMPORTANTES DE LAS MALEZAS

• Germinación escalonada (dormancia - Latencia)

• Producen grandes cantidades de semillas (40 – 250 mil sem./planta

• Reproducción vegetativa (estolones, rizomas, tubérculos, bulbos, fragmentación de tallo, yemas axilares)

• Interferencia por alelopatía

LATENCIA• Es un estado de crecimiento suspendido de la semilla en espera de que surjan las

condiciones más favorables para su desarrollo

• IMPORTANCIA “Un año de producción de semillas; siete años de malezas”.

• La germinación de semilla además de su herencia depende de 5 factores: luz, humedad, temperatura, oxígeno y presencia de inhibidores de crecimiento

• EXISTEN TRES TIPOS DE LATENCIA EN LAS SEMILLAS• Latencia Innata – Debida a factores genéticos tales como;

1. Testa impermeable o resistente – Bledo, Bejuco de puerco, Cadillo2. Embrión inmaduro o rudimentario – Sin desarrollar al desprenderse de la planta3. Presencia de inhibidores de crecimiento – Sust. endógenas dilatadoras del

crecimiento• Latencia Inducida – Causada por la interacción del ambiente después que la semilla

se ha desprendido de la planta. Persiste la latencia después quelas condiciones ambientales cambian.

• Latencia Forzada - Causada también por condiciones desfavorables como temperaturas bajasy falta de agua. Si cambian las condiciones a favorables, la semillagermina de inmediato

LATENCIABANCO DE SEMILLAS

• En el primer metro cuadrado de suelo existen entre30 mil a 350 mil semillas en diferentes edades y niveles de latencia

• Sobreviven en el suelo y continuan siendo fuentede infestación a través del tiempo

• La latencia puede ir desde semanas hasta cientosde años

ALELOPATIA

• Proceso mediante el cual las plantas liberan compuestos químicos queinterfieren con el crecimiento de otras plantas.

• Ejemplos de aleloquímicos: amonias, alkaloides, taninos, ácidosorgánicos, quinonas, flavonoides

• Se producen por stress de la planta por falta de factores de crecimiento o por el uso de herbicidas

• Tienen un efecto directo en la germinación de semillas de cultivos• Puede ocurrir autotoxicidad en cultivos (gandul, girasol) – Hacer

rotación de cultivos• El 90% de las malezas exhiben alelopatía

ALELOPATIA – cont.

• Dos tipos de alelopatía:1. Verdadera – Aleloquímicos son liberados directamente por la

planta (raíces y hojas)2. Funcional – Aleloquímicos son liberados al ambiente por

descomposición de residuos de cosechas mediante la acción microbiana.

• La alelopatía se presenta como una nueva disciplina en progreso:

1. Producción de herbicidas naturales – Reproducir el aleloquímicoque afecta malezas y hacerlo presente a través del cultivo a desarrollaro a través de la planta que lo produce2. GMO – Por transferencia genética producir cultivos resistentes quecontengan aleloquímicos que controlan malezas

BENEFICIOS DE LAS MALEZAS

• Fuente de alimento para el hombre y los animales.

• Usos medicinales.• Cobertoras para la erosión.• Como ornamentales.• Control de contaminación.• Huéspedes de insectos

beneficiosos.• Materia orgánica y fuente de

energía.

MALEZAS MAS PROBLEMATICAS DEL MUNDO

• Amaranthus dubius - Blero• Cyperus rotundus - Coquí• Echinochloa colona - Arrocillo• Eleusine indica - Pata de gallina• Paspalum conjugatum - Horquetilla• Cynodon dactylon - Yerba Bermuda • Portulaca oleracea - Verdolaga• Sorghum halapense - Pasto Johnson• Digitaria sanguinalis - Pendejuelo• Eichhornia crassipes - Jacinto de Agua• Rottboellia cochinchinensis - Caminadora

Amaranthus dubius - Blero

• Familia : Amaranthaceae• Propagación por semillas.• Produce hasta 119 mil

semillas/planta.• Es una planta anual.• Común en cultivos, potreros y

orillas de carreteras.• Hojas alternas con peciolo largo.• La inflorecencia es una panícula

compuesta de espinas largas sison terminales o más cortas sison axilares.

Cyperus rotundus - Coquí

• Familia : Cyperaceae• Se reproduce por tubérculos y rizomas.• Es una planta perenne con un sistema

radicular complejo compuesto de bulbos.

• Es común en cultivos, pastizales y en gramas.

• La inflorecencia es una umbelaterminal color café rojizo.

• Las hojas son alternas y se desarrollanen series de tres.

• En algunos lugares se cultiva ya quelos tubérculos son dulces.

• Es hospedero del nemátodoMeloidogyne.

• Los tubérculos producen sustanciasalelopáticas.

• La planta es sensible a la sombra.

Echinochloa colona - Arrocillo• Familia : Poaceae• Se reproduce por semillas.• Es una planta anual con tallos

huecos y ramificaciones cerca de la base.

• Crece preferiblemente en lugareshúmedos e inundados.

• La inflorescencia está formadapor 5 a 10 racimos con raquisaplanados.

• Las hojas son planas y tienenalgunos pelos en la base.

• Se ha reportado como hospederodel virus del mosaico de la cañade azúcar y del nemátodoMeloidogyne incognita.

Cynodon dactylon – Yerba Bermuda

• Familia : Poaceae• Se reproduce por rizomas y estolones y es u

maleza agresiva, invasora y dificil de contro• Es una planta perenne con tallo erecto y

entrenudos alternos, uno corto y uno largo.• Crece preferiblemente en terrenos valdíos,

cultivos y potreros. • La inflorescencia es solitaria y terminal con

4 a 6 espigas originadas en un mismo punto yflorece todo el año.

• Es originaria de Africa.• Se usa como césped y como pasto, es resiste

al pastoreo y al pisoteo.• Es un hospedero del patógeno Pyricularia ori

causante del añublo del arroz y del nemátodoMeloidogyne incognita.

Paspalum conjugatum - Horquetilla

• Familia : Poaceae• Planta perenne que se reproduce

mayormente por estolones.• Es común en potreros, cultivos

perennes, orillas de carreteras y céspedes.

• La inflorescencia consta de dos racimos divergentes.

• Es sinónimo de acidez del suelo• Cuando la planta está madura no es

palatable al ganado, pero si estásuculento, es muy apetecida por éste.

• Es agresiva en lugares húmedos.• Es hospedera del virus de la caña de

azúcar.

Sorgum halepense – Pasto Johnson• Familia : Poaceae• Planta perenne que se reproduce por

rizomas y semillas.• Nativa de Asia y Europa, es común en

cultivos anuales y perennes.• La inflorescencia es solitaria y terminal

en forma de pirámide.• Hojas planas, estrechas en la base y

más anchas en el centro con orillasaserradas.

• En ocasiones se usa como forraje pero sies afectada por sequía u otra condicióndesfavorable se vuelve venenosa(ácido cianhídrico).

• Es hospedera del hongo Pyricularia quecausa el añublo del arroz y del mosquito de la panoja, Contarina sorghicola,plagade importancia en el sorgo.

Portulaca oleracea -Verdolaga

• Familia : Portulacaceae• Planta suculenta anual, se

reproduce por semillas y porfragmentos de tallo.

• Es común en cultivos de hortalizas y ornamentales, y lugares abandonados.

• La inflorescencia consta de cinco pétalos amarillos quesólo abren en las mañanassoleadas.

• Las hojas son alternas, frecuentemente están juntas al final de las ramas.

• Es comestible y se reportacomo planta medicinal.

Eleusine indica - Pata de Gallina

• Familia : Poaceae• Planta anual con sistema radicular

amplio y se reproduce por semillas.• Maleza muy común en cultivos,

jardines y lugares abiertos transitados.• Inflorescencia terminal con dos a ocho

espigas todas saliendo de uno o dos puntos y raquis aplanados. La semilla esverde o morada con estrías.

• Los tallos son huecos y generalmenteblancos en la base .

• Bien resistente al pisoteo.• Es hospedera del cogollero, Spodoptera

frugiperda y del nemátodoMeloidogyne incognita.

Digitaria sanguinalis - Pendejuelo• Familia : Poaceae• Planta herbácea anual con tallos

fornidos.Se reproduce porsemillas.

• Común en cultivos anuales, bordesde carreteras y potreros.

• La inflorescencia - panículacompuesta por varias espigas queparten de un mismo punto, parecida a la yerba pangola.

• Las hojas son lineal-lanceoladas, planas y con una vainadensamente pubescente en la base.

• Es hospedera alterna del cogolleroSpodoptera frugiperda.

Rottboellia cochinchinensis - Caminadora

• Familia Poaceae• Planta anual de tallo erecto que puede

medir hasta tres metros de altura.• La inflorescencia es terminal o axilar.

La espiga se hace más delgada haciael ápice y está compuesta de entrenudos, cada uno conteniendo unasemilla fértil.

• Común en cultivos anuales y perennes y a orillas de carreteras.

• Las hojas son de pubescencia áspera.• En la base del tallo se forman raíces

adventicias y gran cantidad de macollas.• Debido a sus pelos urticantes hace

dificultosas las cosechas.• Se ha distribuido rapidamente en Centro

américa en el cultivo del arroz.

• Familia : Pontederiaceae• Es una planta perenne y se

reproduce por semillas y porestolones los cuales llevanconsigo yemas axilares.

• La planta es flotante y en algunos lugares se utiliza comofiltro para purificar el agua

• Causa problemas de navegacióny manejo de agua en canales de riego.

• Remueve del agua metalespesados como el selenio, manganeso y el cromio

Eichhornia crassipes - Jacinto de Agua

DISPERSION DE MALEZAS

• Viento• Agua• Maquinaria• Aves y animales• Fuerza fisiológica• Hombre (transporte

internacional)

PRACTICAS DE MANEJO DE MALEZAS

• Prevención – Evitar que la maleza llegue al área.1. Semilla certificada2. Maquinaria limpia3. Aislar animales importados4. Ciclo de vida – evitar la germinación de semillas5. Control químico – Controlar desarrollo de partes vegetativas6. Sanidad vegetal – Respetar leyes de importación

• Erradicación – Eliminación total de las malezas y sus propágulos.Es la mejor práctica en pobl.pequeñas de malezas.

• Control – Convivir con las malezas reduciendo su población pordebajo del umbral económico del cultivo.

METODOS DE CONTROL DE MALEZAS

• Control Mecánico – Se usa en agricultura de pequeña escala.

1. Labranza – arar, invertir, rastrillar,triturar el suelo.

2. Desyerbo manual – Arrancar a manoo usando asada, pico, machete, etc.

3. Cultivo mecánico – “Row Crop Cultivation” - Maquinas con implementos para eliminar malezasentre hileras de cultivos.

METODOS DE CONTROL DE MALEZAScont. Control mecánico

4. Uso de máquinas taladoras – Eliminar la parte vegetativa de la maleza.

5. Uso de mullas (mulches) – biruta, cáscara de pino, café, arroz, residuos de plantas.

6. Cubiertas plásticas – En vegetales, farináceos y piña.

7. Fuego o Quema – Requiere vegetaciónseca, no es selectivo, contamina y rompe la dormancia de semillas.

8. Inundación del predio – Crearcondiciones anaeróbicas a plantas no acuáticas. Plantas acuáticas dominan.

METODOS DE CONTROL DE MALEZAS

• Control Biológico – Es el uso de organismos vivos para combatir malezas. Su objetivo principal es mantener lasmalezas por debajo del umbraleconómico de la cosecha.1. El agente biológico utilizado debe ser específico en cuanto a la maleza a controlar, debe ser efectivo en el control, debe adaptarse y además, reproducirsebién.2. Se utilizan tres tipos de organismos : hongos, insectos y herbívoros(peces, gansos, ovejas, cabros, mamíferosacuáticos).

METODOS DE CONTROL DE MALEZAS

• Prácticas Culturales – Prácticas quefavorecen el crecimiento del cultivo y no de las malezas.

1. Selección apropiada del cultivo o variedad a sembrar.

2. Rotación de cultivos3. Distancias de siembra4. Fechas de siembra5. Riego por goteo6. Abonamiento

METODOS DE CONTROL DE MALEZAS

• Control Químico – Uso de compuestosquímicos para el control selectivo de malezas.

Herbicidas – Negocio billonario en el mundo. Su mercado global es de unos $13.5 billones/año.

Ventajas – Control más eficiente y económico de las malezas.

Desventajas – Daño potencial al ambiente y a los seres humanos.

REGISTRO DE HERBICIDAS

• Dos requisitos básicos de una compañía comercial para poder registrarun nuevo herbicida en la EPA: 1. Demostrar que el H. es efectivo contra las malezas2. Demostrar que el H. no es tóxico al ambiente y a los seres humanos

• Leyes federales relacionadas al registro de H.1. FIFRA – Federal Insecticide, Fungicide, and Rodenticide Act

Ley envuelta en el control de plaguicidas. Creada en 1947 y enmendada en 1988 para ampliar los estandares del Acta original de 1910

2. FDCA - Food, Drug, and Cosmetic Act – Ley envuelta en el establecimiento de tolerancias(concentración de residuosde H. que es permitido en un producto agrícola)

CLASIFICACION DE HERBICIDAS

• De uso general – Menos tóxicos• De uso restringido – Requiere permiso de uso• De acuerdo a modo de acción – Grado de toxicidad. Se mide por el (LD50)

1. De contacto -- Matan el tejido donde caen - Gramoxone® (40-150mg/kg)2. Sistémicos - Absorbidos y traslocados por la pl. - Roundup® (5000 mg/kg)

• De acuerdo a su selectividad1. Selectivos - Mata sólo cierto tipo de planta (2,4D, Fusilade, Manage)2. No selectivos - Gramoxone, Roundup

• De acuerdo a tiempo de aplicación1. Presiembra - (pre arado, p. temprano, p. incorporado,)2. Preemergentes3. Postemergentes

* Permiso de uso experimental – Lotes experimentales pequeños en lo que se consigue el permiso de uso

FACTORES QUE INFLUYEN EN EL MAL USO DE UN HERBICIDA

• Selección y aplicaciónequivocada del herbicida.

• Dosis inapropiada (alta - tóxico; baja - pobre control).

• Mala calibración y ajuste del equipo (velocidad, presión, boquillas).

• Aplicar el herbicida en condiciones adversas. ( lluvia, viento)

• Mala preparación del suelo

LO NUEVO EN EL FUTURO DE LAS CIENCIAS DE LAS MALEZAS

• SISTEMAS DE CULTIVOS QUE REDUZCAN EL BANCO DE SEMILLAS Y EL COSTO DE PRODUCCION

• MANEJO DE MALEZAS EN SISTEMAS ORGANICOS DE PRODUCCION

• CONTROL BIOLOGICO

• BUSQUEDA DE MOLECULAS NUEVAS (ALELOQUIMICOS) PARA EL COMBATE DE MALEZAS

• BIOTECNOLOGIA AGRICOLA (GMO) ESTUDIOS GENETICOS EN MALEZAS

DATOS DE INTERES SOBRE BIOTECNOLOGIA

• Desde los años 80, grandes compañias como la Monsanto se han enfocado en la búsqueda de características genéticas comola resistencia a herbicidas y calidad de alimentos.

• En 1985 se aisla por primera vez el clon que genera resistenciaal Roundup. En el cultivo de la soya, en el año 1997, se logróaislar el gen RoundupReady para resistencia al Glifosato y le siguieron maíces Bt – resistentes a orugas de lepidópteros.

• Al presente ya se reportan 300 biotipos diferentes de plantas resistentes a herbicidas.

• Para el año 2003 el 80% de la soya de EU y el 98% de la soyaArgentina era transgénica.

• Estados Unidos, Cánada, Francia y Australia comercializan al presente con estos nuevos productos y Argentina y México hanpermitido la venta de algunos de ellos.

DATOS SOBRE LA BIOTECNOLOGIA EN PR

• El clima de PR provee un laboratorio natural para biotecnología• Puede completarse un ciclo completo de producción en sólo

85 – 105 días lo que puede reducir el tiempo de investigación total a la mitad

• La proximidad y relación política con los EU atraen grandescompañias de biotecnología agrícola a la Isla

• Luego de Hawai, PR es segundo en la nación en términos de experimentos agrícolas en biotecnología por milla cuadrada

• Se cultivan en la Isla 3,400 cuerdas en agricultura de biotecnología. Estas se usan para siembra de maíz, soya, girasol y sorgo

• El énfasis en estas fincas es la investigación y desarrollo de variedades de semillas

DATOS SOBRE BIOTECNOLOGIA EN PR – cont.

• Las firmas de biotecnología agrícola en PR son:

►AgReliant Genetics ►Iowa State University►Adventis Seeds ►Monsanto Caribe Inc.►Bayer Crop Science ►Mycogen seeds PR►Golden harvest ►Pioneer Hi-Bred►Illinois Crop ►Rice Tech►Improvement Association ►Syngenta Seeds

• Estas firmas ubicadas en su mayoría en Santa Isabel, Juana Díaz y Lajas, generan 2,100 empleos directos e indirectoscon un impacto total en la economía de $220 millones al año

DATOS DE INTERES EN BIOTECNOLOGIAVIRTUDES

• Se erige como la panacéa que puede dar solución a problemascruciales de la humanidad como el hambre y las enfermedades.

• Pueden producirse rendimientos mayores en menores superficies.• La ingeniería genética a través de las técnicas del ADN, permitirá

saltar el puente biológico de la evolución y transferir genes de la misma especie y entre especies totalmente distintas.

• Permitirá insertar genes mediante un caracter particular detectado en una determinada especie tales como resistencia a enfermedades, a herbicidas, a sequía y a insectos, así comoproductos con demanda biomédica.

• Reducir los costos en el uso de herbicidas postemergentes al utilizar un solo producto.

• Eliminar los daños ocasionados al cultivo y al ambiente por el usode otros herbicidas postemergentes.

DATOS SOBRE BIOTECNOLOGIARETOS

• Los cultivos transgénicos representan un dilema ya que un gen puede moverse a otros campos, regiones o cultivos.

• Existe siempre la interrogante sobre los posibles efectos adversos al ecosistema de las plantas y al ser humano.

• Riesgo de monopolio por parte de las grandes compañias yaque podrán insertar en los cultivos genes para que éstosmueran luego de la cosecha y que el agricultor tenga quecomprar sus semillas para cada nueva siembra.

• Riesgo de monopolio en el uso de un solo producto químicopara todo el ciclo de producción de la planta ya que lascompañías tendrán patentes para el uso de sus productostransgénicos

ES IMPOSIBLE RESISTIRNOSAL CAMBIO

• ANTES - “COMO PUEDO MATAR ESTA MALEZA”

• AHORA – “QUE SISTEMA DE MANEJO PUEDO UTILIZAR PARA MINIMIZAR EL IMPACTO DE ESTA MALEZA”

• “LA IGNORANCIA DE LAS MALEZAS, COMO CUALQUIER OTRA IGNORANCIA,

ES COSTOSA” - $$$