Biología y Manejo del Pteridium aquilinum (helecho macho) una Maleza

Problema 

Estudio Integral del Estudio Integral del Pteridium Pteridium aquilinumaquilinum y su relación con el cáncer y su relación con el cáncer

gástrico en el Estado Táchira.gástrico en el Estado Táchira.

Proyecto Interdisciplinario y multidisciplinarioProyecto Interdisciplinario y multidisciplinario

Financiado por:Financiado por:

Coordinación de Ciencias Agropecuarias del Coordinación de Ciencias Agropecuarias del Decanato de Investigación – UNETDecanato de Investigación – UNET

Fundacite -Táchira y el CCCGFundacite -Táchira y el CCCG

Coordinadores:Coordinadores:Dr. Simón Peraza –Centro de Control de CáncerDr. Simón Peraza –Centro de Control de Cáncer

Gastrointestinal (CCCG) Gastrointestinal (CCCG)

Prof. Olga Arnaude Prof. Olga Arnaude de Chacón – UNETde Chacón – UNET

EEl cual estudia uno de los probables l cual estudia uno de los probables factores causantes de la carcinogénesis factores causantes de la carcinogénesis gástrica como es la infestación de potreros gástrica como es la infestación de potreros por la planta helecho macho (por la planta helecho macho (Pteridiun Pteridiun aquilinumaquilinum), la cual es muy abundante en ), la cual es muy abundante en zonas altas de producción ganadera del zonas altas de producción ganadera del Estado TáchiraEstado Táchira ..

Pteridium aquilinum, una maleza problema

Clasificación Taxonómica:REINO: PlantaeDIVISION: PolypodiophytaFAMILIA: DennstaedtiaceaeGENERO: PteridiumESPECIE: Pteridium aquilinum

Pteridium derivado de “Pteron” = alasAquilinum relativo a “águila”

www.anbg.gov.au/projects/fern.htm.2001

+ +

Nombres comunesHelecho macho

Helecho aguila

Helecho montaña

Helecho alambre (Costa Rica)

Samanbaia (Brazil)

Helecho de potrero

Características morfológicas

PROPAGACION:

Vegetativa y por esporas

PROPAGACION:

Vegetativa y por esporas

Es una de las plantas más ampliamente distribuídas sobre la tierra.

Es una maleza presente en 20 ó más cultivos en 65 paises (HOLM et al. 1997)

El hombre interviene

Tala Quema

Progresivamente se va poblando de plantas silvestres

.

El Pteridium aquilinum es un indicador de la intervención del hombre.

Sucesión ecológica: Proceso mediante el cual la naturaleza va transformando paulatinamente un espacio en su composición florística hasta alcanzar el equilibrio.

Pteridium aquilinum es una maleza con éxito en una sucesión ecológica

Interferencia Competencia

Alelopatía

El Pteridium es una maleza exitosa porque es capaz de interferir el desarrollo de otras especies

Competencia

Privación por parte de la sp. más competitiva, de uno o más recursos limitantes. Luz:Nutrimentos:Agua:Espacio:

Luz:

Tasa de Crecimiento Rápido

Sombreamiento

Afecta la Fotosintésis

Competencia….

Competencia….

NUTRIMENTOS:•Crece en una gran diversidad de suelos menos en los

pesados e inundados.

• La fertilización incrementa el peso seco de la fronda, el rizoma y la longitud del rizoma.

• Acumula K

• Los rizomas movilizan P desde fuentes inorgánicas y lo hacen disponible a la planta

(Mitchell, 1973)

-

Competencia….

Agua:Reduce la cantidad disponible para el crecimiento de cultivos.Mayor sistema radical

Interferencia Competencia

Alelopatía

ALELOPATIAALELOPATIA

Producción de sustancias químicas a Producción de sustancias químicas a partir de tejidos vegetales vivos o en partir de tejidos vegetales vivos o en proceso de descomposición que en proceso de descomposición que en

forma directa o indirecta van a forma directa o indirecta van a ocasionar efectos perjudiciales sobre el ocasionar efectos perjudiciales sobre el

crecimiento de plantas vecinas, crecimiento de plantas vecinas, ubicadas dentro del área de influencia ubicadas dentro del área de influencia de la planta donadora del aleloquímico.de la planta donadora del aleloquímico.

(Rice, 1985)(Rice, 1985)

Alelopatía en Pteridium….

La producción y liberación de compuestos químicos alelopáticos por parte del Pteridium es un factor importante en su habilidad para desplazar a otra vegetación.

Las hierbas son inhibidas en su desarrollo Las hierbas son inhibidas en su desarrollo luego que el Pteridium es removido, debido luego que el Pteridium es removido, debido a la presencia de aleloquímicos residuales a la presencia de aleloquímicos residuales en el suelo.(en el suelo.(Horsley, 1977; Glieesman y Muller,1978Horsley, 1977; Glieesman y Muller,1978))

En un suelo asociado con Pteridium En un suelo asociado con Pteridium aquilinum, se encontró que contenía ácido aquilinum, se encontró que contenía ácido p-hidroxibenzoico, vanillico, p-p-hidroxibenzoico, vanillico, p-hidroxicinámico y ácido ferúlico, los cuales hidroxicinámico y ácido ferúlico, los cuales estaban presentes en altas concentraciones estaban presentes en altas concentraciones en las frondas (en las frondas (Whitehead,1964; Glass,1969)Whitehead,1964; Glass,1969)

•Los acidos fenolicos producidos por la planta e incorporados al suelo son de considerable importancia en reducir el crecimiento de raices en las especies potencialmente competidoras.

(Glass, 1976)

•La liberación de compuestos aleloquímicos por parte de las frondas del Pteridium aquilinum varía según el ambiente, la variedad y la edad.

(Gliessman, 1976)

•Existe un fuerte efecto inhibitorio en los extractos acuosos de frondas verdes sobre la germinación y crecimiento de ciertos cultivos y malezas.

•Existen resultados controversiales sobre la toxicidad de las frondas muertas o en senescencia.

(Taylor y Thomson, 1998)

ADICIONALMENTE

El Pteridium aquilinum es:

Una planta resistente a plagas y enfermedades

“Evidencia fosiles sugieren que el helecho macho ha tenido al menos 55 millones de años para evolucionar y perfeccionar químicos antienfermedades y antiherbivoros”

(Page, 1986)

.Una maleza adaptada al fuego

Pteridium aquilinum no solo se adapta sino que promueve el fuego por su alta producción de hojas secas durante el verano. (Page, 1986)

Incendios repetidos favorecen al Helecho (Pteridium aquilinum) porque retoña vigorosamente antes que cualquier otra vegetación.

(Chapman et al. 1982)

El suelo quemado por su pH alcalino favorece la germinación de esporas.

BENEFICIOS DEL FUEGO:

1.- Remoción de competencia

2.- Retoño de las yemas del rizoma.

3.- Los retoños después del fuego son más vigorosos, el helecho se pone más fuerte y produce más esporas.

UNET- Laboratorio de Fisiologia vegetal UNET- Laboratorio de Fisiologia vegetal Centro de Control de CáncerCentro de Control de Cáncer Gastrointestinal (CCCG) Gastrointestinal (CCCG)

EEstudio integral de ésta studio integral de ésta planta incluyendo caracterización planta incluyendo caracterización morfofisiológica y química, caracterización morfofisiológica y química, caracterización fisicoquímica de los suelos donde se ubica la fisicoquímica de los suelos donde se ubica la planta, así como el efecto de planta, así como el efecto de residuos residuos y y extractos de extractos de PteridiuPteridiumm aquilinum aquilinum sobre sobre especies horticolas y de pastos importantes especies horticolas y de pastos importantes en la Regiónen la Región y sobre y sobre animales de animales de experimentaciónexperimentación..

Efecto de extractos acuosos y organicos sobre el desarrollo de

plantas de Licopersicon esculentum

Bracho y Arnaude, 2002

POTENCIAL ALELOPATICO DE Pteridium aquilinum var.caudatum, SOBRE PLANTAS DE Lactuca sativa L.

Gonzalez y Arnaude, 2002

..

..

..

..Muestreo de plantas de Muestreo de plantas de Brachiaria decumbens.Brachiaria decumbens.

Los extractos acuosos de frondas de Los extractos acuosos de frondas de Pteridium Pteridium aquilinumaquilinum obtenidos a temperatura ambiente y obtenidos a temperatura ambiente y ebullición presentaron un efecto alelopático en ebullición presentaron un efecto alelopático en la producción de materia seca de plantas de la producción de materia seca de plantas de Brachiaria decumbens.Brachiaria decumbens.

El extracto acuoso obtenido a ebullición causó El extracto acuoso obtenido a ebullición causó mayor inhibición en la acumulación de materia mayor inhibición en la acumulación de materia seca de plantas de seca de plantas de Brachiaria decumbensBrachiaria decumbens

Morales y Arnaude, 2003Morales y Arnaude, 2003

MATERIA SECA (g) EN PLANTAS DE MATERIA SECA (g) EN PLANTAS DE Brachiaria Brachiaria decumbensdecumbens SOMETIDAS A DIFERENTES DOSIS DE SOMETIDAS A DIFERENTES DOSIS DE EXTRACTOS ACUOSOS OBTENIDOS A EBULLICION.EXTRACTOS ACUOSOS OBTENIDOS A EBULLICION.

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

30 35 40 45 50 55 60

DIAS DESPUES DE LA SIEMBRA (dds)

MA

TER

IA S

ECA

(g) E0

E1

E2

E3

E4

MATERIA SECA (g) EN PLANTAS DE MATERIA SECA (g) EN PLANTAS DE Brachiaria Brachiaria decumbensdecumbens SOMETIDAS A DIFERENTES DOSIS DE SOMETIDAS A DIFERENTES DOSIS DE EXTRACTOS ACUOSOS OBTENIDOS A EXTRACTOS ACUOSOS OBTENIDOS A TEMPERATURA AMBIENTE.TEMPERATURA AMBIENTE.

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

30 35 40 45 50 55 60

DIAS DESPUES DE LA SIEMBRA (dds)

MAT

ERIA

SEC

A (g

)

A0

A1

A2

A3

A4

Residuos senescentes y juveniles

Rico y Arnaude, 2003

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

1 2 3 4 5 6 7

Muestreo

Mat

eria

sec

a (g

) D0 D1D2D3D4

Acumulación de materia seca (g) parte aérea en plantas de Brachiaria decumbens sometidas a residuo juvenil de Pteridium aquilinum.

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

1 2 3 4 5 6 7

Muestreo

Mat

eria

sec

a (g

) D0 D1 D2 D3 D4

Acumulación de materia seca (g) parte aérea en plantas de Brachiaria decumbens sometidas a residuos senescentes de Pteridium aquilinum

EFECTO DE RESIDUOS DESCOMPUESTOS DE Pteridium aquilinum L. Kuhn

SOBRE PLÁNTULAS DE Brachiaria decumbens, Lactuca sativa

y Coriandrum sativum

Contreras y Arnaude, 2004

0

0,001

0,002

0,003

0,004

0,005

0,006

0,007

1 2 3 4 5 6

muestreos

peso

sec

o (g

) T1

T2

T3

Efecto de residuos de Pteridium aquilinum descompuestos (T2), arena (T1) y suelo orgánico (T3) sobre peso de la parte aerea de plántulas de Lactuca sativa.

Bioensayos en semillas

EEfecto de fecto de residuos residuos y extractos y extractos de Pteridiude Pteridiumm aquilinum sobre aquilinum sobre semillas de especies horticolas semillas de especies horticolas y de pastos importantes en la y de pastos importantes en la RegiónRegión

Peraza y Arnaude, 2004

Ensayo con ratonesEnsayo con ratones

EEfecto de extractos de Pteridiufecto de extractos de Pteridiumm aquilinum aquilinum sobre sobre ratonesratones

Manejo integradoManejo integrado

Combinación de varias tácticas de control Combinación de varias tácticas de control que procura mantener la plaga a un nivel que procura mantener la plaga a un nivel que no afecta los intereses del hombre.que no afecta los intereses del hombre.

Propuesta de manejo integradoPropuesta de manejo integradoPteridium aquilinumPteridium aquilinum

Uno o dos cortes para desgastar reservas y Uno o dos cortes para desgastar reservas y activar yemasactivar yemas

Aplicación de un herbicida sobre frondas Aplicación de un herbicida sobre frondas completamente extendidascompletamente extendidas

Control del rebrote (2 - 3 años)Control del rebrote (2 - 3 años) Mejoramiento del pastoMejoramiento del pasto Manejo adecuado de la carga animalManejo adecuado de la carga animal

CONCLUSIONCONCLUSIONEl helecho macho El helecho macho Pteridium Pteridium

aquilinum, aquilinum, representa un riesgo representa un riesgo potencial en la producción potencial en la producción agropecuaria, ya que por su agropecuaria, ya que por su característica altamente competitiva característica altamente competitiva y alelopática invade los campos y alelopática invade los campos disminuyendo paulatinamente el disminuyendo paulatinamente el área útil o aprovechable para área útil o aprovechable para animales y cultivos.animales y cultivos.

Donde esta planta es ingerida por Donde esta planta es ingerida por animales produce intoxicaciones animales produce intoxicaciones agudas y crónicas, y su presencia agudas y crónicas, y su presencia en ciertas zonas ha sido asociada en ciertas zonas ha sido asociada como un factor de riesgo en la como un factor de riesgo en la producción de cáncer gástrico.producción de cáncer gástrico.