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Cultivos de cobertura y la regulación de factores y recursos ambientales que inciden en la emergencia de malezas

Publicado: 29 de diciembre de 2015
Por: Dr. (Msc) Horacio Acciaresi; Gabriel Picapietra (Técnicos del Grupo Malezas INTA Pergamino); Buratovich, María Victoria (Técnico del Grupo Malezas UNNOBA); y María Eugenia Cena (Técnico del Grupo Malezas CIC). Noviembre de 2015. Argentina
Los cultivos de cobertura (CC) han demostrado tener distintos efectos benéficos en los agroecosistemas, tales como la supresión de malezas, la protección de los suelos y el mejoramiento del ciclado de nutrientes. Así, los mismos han sido utilizados largamente como práctica conservacionista para la prevención de la erosión edáfica, la mejora de la estructura, del carbono orgánico y del nitrógeno del suelo. Por otro lado, existe un creciente interés en el uso de los cultivos de cobertura debido a que estos favorecen el manejo otoñal temprano de malezas. 
Es importante destacar que los cultivos de cobertura modifican la emergencia de malezas ya sea disminuyéndola o aumentándola, según sea la naturaleza de los factores intervinientes (figura 1). Así, los efectos supresivos de los cultivos de cobertura y/o sus residuos pueden resultar variables e inconsistentes, por lo que no todos los cultivos de cobertura serán igualmente adecuados para cada rotación. Más aún, pueden llegar a interferir con el establecimiento y crecimiento del cultivo principal de la rotación.
Los cultivos de cobertura también pueden interferir en el proceso de enmalezamiento por medio de efectos indirectos, tal como el favorecer hábitats para el crecimiento de insectos depredadores de semillas.
Tal como se describe en el esquema de interacción de los residuos con la emergencia de malezas (figura 1), el proceso de germinación se inicia cuando se supera la dormición de la semilla proceso que es favorecido por señales ambientales tales como la exposición a la radiación solar, una amplia fluctuación de la temperatura diaria, adecuada humedad de imbibición y presencia de oxígeno en el ambiente próximo a la semilla.
Así, los residuos de los cultivos de cobertura pueden mejorar la emergencia de malezas al aumentar la retención de humedad o por la liberación de compuestos nitrogenados que interactúan con las señales ambientales que conducen a la ruptura de la dormición (figura 1). Por otro lado, la presencia de residuos de CC puede inhibir la emergencia de malezas al atenuar las señales ambientales, debido al aumento de la impedancia física o por la liberación de compuestos fitotóxicos.
Respecto a la impedancia física a la emergencia de malezas, distintos estudios han demostrado que los residuos de los CC deben estar presentes en muy altas proporciones para proveer un nivel alto de supresión física de malezas anuales. Así, se ha determinado en estudios conducidos en EEUU que para alcanzar una inhibición de la emergencia de malezas por encima de un 75 % es necesario una biomasa de residuos de cultivos de cobertura por encima de los 8000 kg/ha y un espesor alrededor de los 10 cm. El mecanismo para esta interferencia física primaria se relaciona con el movimiento ascendente de la plántula durante la emergencia y con la penetración de la radiación solar en profundidad. Esos altos niveles de materia seca aérea de residuo es factible de alcanzarse en ambientes tropicales o subtropicales, pero no son característicos de CC otoño-invernales en climas templados. El uso de mezclas de CC (e.g avena y vicia) pueden alcanzar altos niveles de biomasa si se desarrollan hasta madurez (Acciaresi & Picapietra, 2015).
La mayoría de los cultivos de cobertura producen niveles de biomasa aérea que pueden encontrarse en el rango de 3000 a 5000 kg/ha, lo que podría resultar insuficiente para impedir la emergencia de malezas como los observados con los niveles altos señalados de biomasa de residuos de cultivos de cobertura. No obstante, los niveles moderados de residuos pueden actuar afectando la emergencia ya sea a través de señales que afecten la germinación o la manifestación de alelopatía (figura 1). Así, a través de la presencia de residuos es factible observar la reducción en la frecuencia de los sitios del suelo que reciben pulsos de radiación solar, una importante señal que actúa disparando a la germinación de muchas especies de malezas.
 
Cultivos de cobertura y la regulación de factores y recursos ambientales que inciden en la emergencia de malezas - Image 1
Figura 1: representación esquemática de los factores y recursos ambientales que afectan (en rojo) o favorecen (en verde) la emergencia de malezas ante la presencia de residuos de cultivos de cobertura. Las „X‰ indican el proceso en el cual interfieren (modificado de Teasdale et al, 2007). 
Otro factor que afecta la germinación de malezas ante un CC es la modificación de la calidad de la radiación. Esta modificación del espectro de la radiación solar incidente es ejercida por una cobertura viva en tanto no se registran cambios en la calidad de la radiación por parte de los residuos de un CC. La merma en la germinación de malezas ante el cambio de la calidad de la radiación es debida a una reducción de la relación de longitudes de onda rojo/rojo lejano del espectro de radiación. Así, relaciones mayores (1,05-1,25) conducen a la forma activa del fitocromo receptor en la semilla que favorece la germinación, en tanto relaciones bajas (0,05-0,15) conducen a la forma inactiva del fitocromo y por ende se inhibe la germinación. El residuo vegetal de un CC posee poca influencia en la relación rojo/rojo lejano, sólo afectando la cantidad de radiación solar que llega a la superficie del suelo.
La presencia de residuos vegetales de un CC ejerce también un efecto sobre la amplitud térmica del suelo. Así, se observa una reducción de la temperatura máxima y un leve incremento de la temperatura mínima. Estos efectos son insuficientes por sí mismos para incidir en la germinación de las malezas, pero el efecto neto sobre la amplitud térmica puede afectar el comportamiento de la semilla. Una menor amplitud térmica es característica de estratos edáficos más profundos y consecuentemente conduce a la semilla a „sensar‰ que se encuentra en una posición muy profunda para germinar, aun cuando se encuentre a una profundidad factible de alcanzar una emergencia exitosa.
Asimismo, la liberación de componentes fitotóxicos (aleloquímicos) a partir de los residuos de los CC puede inhibir el crecimiento radical y del hipocótilo de las malezas inmediatamente después de la germinación y disminuir la emergencia de las plántulas. Este proceso tiene mayor probabilidad de ocurrir inmediatamente después del secado del CC cuando el residuo se encuentra aún fresco y contiene material foliar intacto. La ocurrencia de lluvias en este momento, comienza a liberar flujos de aleloquímicos a partir de la degradación inicial de los residuos. Luego de la misma, se alcanza una descomposición total del material foliar con la mayor liberación de aleloquímicos y la mayor actividad fitotóxica de los residuos. Esta fitotoxicidad se espera que no supere pocas semanas luego del secado del CC, aunque hay experiencias que han registrado efectos hasta tres meses después del secado del CC.
La supresión subsecuente de la emergencia de malezas más allá de estas pocas semanas a partir del secado el CC se debe mayormente a efectos físicos sobre la germinación y la emergencia de las plántulas que a efectos alelopáticos en sí.
Un aspecto importante a destacar es que la liberación de compuestos nitrogenados inorgánicos puede estimular la germinación de determinadas especies de malezas bajo una cantidad baja o moderada de residuos (figura 1). Por ejemplo, es posible observar un incremento en la germinación de yuyo colorado cuando un lote de semillas es tratada con un extracto de vicia con condiciones de temperatura y radiación moderadas (Teasdale et al., 2005). La actividad del extracto de vicia y el amonio liberado estuvieron estrechamente relacionados, sugiriendo el importante rol del nitrógeno inorgánico en este proceso.
Por otra parte, el residuo del CC puede crear un „sitio seguro‰ debajo el mismo y favorecer una mayor emergencia de malezas al mantener una mayor uniformidad de la humedad edáfica y una temperatura de suelo moderada bajo condiciones de alta temperatura del aire y de baja humedad edáfica. Asimismo, la existencia de un „sitio seguro‰ puede asociarse a una mayor intercepción de herbicidas aplicados al suelo con acción residual.
De acuerdo a lo anterior, puede resultar dificultoso el poder predecir la emergencia de malezas en los CC, particularmente en el caso de coberturas de leguminosas tal el caso de vicia debido a los múltiples efectos observados sobre la germinación y emergencia. Los efectos estimulantes e inhibitorios sobre la germinación y el crecimiento de los compuestos vegetales de los residuos de los CC pueden ser altamente dependientes de las condiciones locales y los factores ambientales considerados.
Sin dudas, es necesario llevar adelante estudios locales a los efectos de comprender la compleja interacción entre el suelo, los residuos y el ambiente y su efecto en la germinación y emergencia de malezas. De ese modo, en orden de recomendar a los productores el uso de un determinado CC o combinación de ellos por su habilidad supresiva de malezas, la misma deberá ser necesariamente consistente en una variedad de ambientes productivos.
 
Lecturas relacionadas.
1. Acciaresi H. & G. Picapietra. 2015. Relación de la intercepción de la radiación fotosintéticamente activa y la materia seca aérea de cultivos de cobertura invernales en la productividad de malezas invernales. XXII congreso de la ALAM y I congreso de la AsACiM. Bs As. Setiembre 2015.
2. Teasdale J.R.; C.B. Coffman; R.W. Mangum. 2007. Potential long-term benefits of no-tillage and organic cropping systems for grain production and soil improvement. Agronomy Journal 99: 1297-1305.
3. Teasdale J.R.; P. Pillai; Collins, R.T. 2005. Synergism between cover crop residue and herbicide activity on emergence and early growth of weeds. Weed Sci. 53:521-527.
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Autores:
Horacio Acciaresi
Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria - INTA
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Gabriel Picapietra
Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria - INTA
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María Eugenia Cena
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