MANEJO DE ARVENSES.

Sonia Esperanza Aguirre F. –Nelson Piraneque

I. Generalidades Conceptos y Definiciones de Arvenses La malherbología y las ciencias agrícolas. Características Generales de las arvenses Perjuicios Ocasionados e Importancia Económica causadas por las arvenses Clasificación de arvenses Conceptos básicos sobre taxonomía de las Arvenses.

II. Aspectos Ecológicos de las Arvenses. Biología De Las Arvenses Producción y dispersión de semillas (o propágulos). Características ecológicas Arvenses Como Bioindicadores Interferencia y Competencia entre arvenses y cultivos Alelopatia: Problemas y oportunidades en el manejo de malezas

III. Manejo de Especies Arvenses. Sistemas de control Historia y clasificación de herbicidas Modo de acción de herbicidas. Formulación y Aplicación De Los Herbicidas Manejo Integrado de Arvenses

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MA�EJO DE ARVE�SES.

CO�TE�IDO.

Pág. I�TRODUCCIO� 2 U�IDAD I. Arvenses. 4 1. Conceptos y Definiciones y consideraciones 1.1 La malherbología y las ciencias agrícolas. 5 1.2 Características Generales de las arvenses 8 1.3 Perjuicios Ocasionados e Importancia Económica causadas por las 9

arvenses 1.4 Clasificación de arvenses 17 1.5 Diseminación de las malezas 21

1.7 Los Orígenes de la flora indeseable 34 U�IDAD II. Aspectos Ecológicos de las Arvenses. 36 2. Biología De Las Arvenses 2.1 Producción y dispersión de semillas (o propágulos). 2.2 Características ecológicas 41 2.3 Arvenses Como Bioindicadores 48 2.4 Interferencia y Competencia entre arvenses y cultivos 49 2.5 Alelopatia: Problemas y oportunidades en el manejo de malezas 55 U�IDAD III. Manejo de Especies Arvenses. 58 3.1 Sistemas de control 3.2 Historia y clasificación de herbicidas 64 3.3 Modo de acción de herbicidas. 66 3.4 Formulación y Aplicación De Los Herbicidas 72 3.5 Factores que afectan las etapas de la actividad de los herbicidas 80 3.6 Disponibilidad y destino de los herbicidas en el suelo 82 3.7 Control de malas hierbas en cereales 89 3.8 Control de malas hierbas en leguminosas 92 3.9 Manejo Integrado de Arvenses 93

I�TRODUCCIO�.

Las arvenses son plantas indeseables que crecen como organismos macroscópicos junto a las cultivadas, estas interfieren su desarrollo normal, al competir por espacio, alimentos, humedad, bióxido de carbono; entre otros. Son una de las principales causas de la disminución de rendimientos agrícola, pueden segregan sustancias alelopáticas; albergar plagas y patógenos, dificultando su manejo y finalmente, obstaculizar la cosecha, manual o mecanizada.

El manejo de las arvenses se originó cuando el hombre abandonó la recolección y la caza, haciéndose sedentario, con esto se inicio de la agricultura, desde entonces el hombre ha dedicado numerosos esfuerzos para combatirlas: primero en forma manual, posteriormente con el empleo de algunos artefactos, herramientas y equipos y luego a través de la química con algunas sustancias para mejorar la eficiencia en su control.

Existen sofisticados equipos mecánicos (cultivadoras) para remoción de las malezas, así como sustancias químicas o biológicas que se aplican, sobre el suelo o las malezas, para prevenir o retardar su germinación o crecimiento. En el transcurso de las últimas cinco décadas se han venido logrando significativos avances científicos y tecnológicos para obtener sustancias químicas o biológicas que sean menos tóxicas al hombre, menos agresivas al ambiente y, al mismo tiempo, más selectivas respecto a los cultivos donde se requieran.

La interferencia de las malezas con los cultivos es la suma de la competencia por; como resultado de esa interferencia, la maleza genera en la agricultura pérdidas, canto en calidad como en cantidad, de los alimentos y otros rubros producidos, desperdiciándose enormes cantidades de energía, sobre todo no renovable. Los costos del combate y los efectos sobre los rendimientos son muy variables, pues dependen del agricultor, del manejo de las especies predominantes, de la superficie cultivada y de las condiciones agroecológicas de la unidad de producción, entre otros factores.

Si quieres fortalecer tu proceso de aprendizaje te recomendamos esta página con el fin de visualizar las especies y explorar acerca de posibles usos.

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Objetivos Del Curso:

Transferir al estudiante de ciencias agrarias los elementos básicos y fundamentales en la ciencia de la malherbología, para su futuro desempeño profesional.

Enseñar la importancia de la biología y la ecología en el manejo de las malas hierbas y socializar las diferentes definiciones y aplicaciones de malezas y/o arvenses.

Analizar, entender y aplicar las diferentes estrategias que se utilizan en el control de arvenses en cultivos.

Estimular en el estudiante sus habilidades investigativas, mediante el desarrollo de talleres, ensayos en laboratorio y presentación de ensayos.

Discutir aspectos relacionados con el manejo de arvenses.

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U�IDAD I. ARVE�SES.

1. CO�CEPTOS, DEFI�ICIO�ES Y CO�SIDERACIO�ES DE ARVE�SES.

Una arvense, denominada comúnmente maleza, mala hierba o planta indeseables crece de forma predominante en situaciones alteradas por el ser humano (en cultivos agrícolas o jardines) y resulta indeseable para los cultivos en un momento o lugar determinado.

Por tanto, cualquier especie del reino vegetal puede ser arvense, de las aproximadamente 270.000 especies de plantas que existen, se consideran 8.000 como malas hierbas. Las especies consideradas como arvenses en una determinada zona son diferentes a las de otra, de forma que se cifra en unas 200 las plantas indeseables en un lugar concreto.

¿Por qué ha de ser "mala" una hierba? Las definiciones de mala hierba suelen ser antropocéntricas y algo subjetivas. Por ejemplo:

Son plantas que crecen fuera de lugar, o donde no son deseadas, o que compiten por espacio, posesión del suelo.

Son plantas que llegan a ser perjudiciales o indeseables en determinado lugar y tiempo.

Son plantas que invaden los cultivos, y que resultan difíciles de

eliminar.

Son plantas que se dan en lugares donde interfieren con los objetivos o necesidades humanas.

Estas definiciones son discutibles. Algunas plantas pueden ser malas hierbas en determinados cultivos (como la grama o el raygrass, Lolium spp.) y ser utilizadas en otros lugares (para formar céspedes, o como forrajeras como en estos casos). Incluso el trigo puede convertirse en mala hierba en otros cultivos, como remolachas o habas.

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Algunas se comportan como plantas invasoras de comunidades naturales, como la caña común (Arundo donax), especie introducida en tiempos de los árabes que resulta muy difícil de erradicar en determinadas zonas. Tampoco tienen por qué ser necesariamente herbáceas. Numerosas especies invasoras de ambientes naturales y antrópicos son leñosas, como algunos pinos en Nueva Zelanda, o Prunus serotinus (un arbusto) en los bosques holandeses. También se podrían considerar malas hierbas las que dificultan la circulación o visibilidad en carreteras y vías férreas, o las algas y plantas acuáticas que obstruyen acequias, invaden balsas, envenenan la fauna acuática, etc. Con esas definiciones se podrían resumir en que se trata de plantas indeseables, contra las que se debe luchar. No obstante, también hay una base biológica y ecológica para definirlas:

1. Son plantas pioneras de la sucesión secundaria (es decir, la que ocurre en terrenos no vírgenes; un campo en barbecho, por ejemplo).

2. Son plantas oportunistas, espontáneas y persistentes en hábitat

continuamente alterados por el hombre.

3. Son plantas que crecen siempre o casi siempre en situaciones muy alteradas por el hombre, y que no son deseables en determinados lugares y momentos.

4. Son plantas que compiten o dificultan el aprovechamiento de los

nutrientes, el agua o la luz por parte de las plantas cultivadas, tanto para ser recolectadas por el hombre o consumidas por el ganado, o que interfieren en actividades humanas.

5. Son plantas que retiran energía de un medio que resulta de interés para el ser humano.

1.1. LA MALHERBOLOGÍA Y LAS CIE�CIAS AGRÍCOLAS Se denomina malherbología a la ciencia, relativamente moderna, que se dedica al estudio de las malas hierbas o arvenses.

La palabra maleza se deriva del latín "malitia" que se traduce como "maldad". Barcia (1902) en el primer Diccionario general etimológico de la lengua

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Española la define así: "Maleza, femenino anticuado de maldad. La abundancia de hierbas malas que perjudican a los sembrados".

Klingman (1961) define maleza como "planta que crece donde no es deseada o planta fuera de lugar". Mercado (1979) señala que la maleza ha sido definida de varias maneras, entre ellas "plantas que interfieren con el hombre o área de su interés"; así mismo, cita a Ralph Waldo Emerson quien las definió así: "maleza es una planta cuyas virtudes aún no han sido descubiertas'.

Rodríguez (1988) ha señalado "maleza" como "término genérico antrópico, que califica o agrupa aquellas plantas que, en un momento o lugar dado y en un número determinado, resultan molestas, perjudiciales o indeseables en los cultivos o en cualquier otra área o actividad realizada por el hombre".

1.1.1. Historia De la Malherbología. Las malas hierbas son un problema crónico desde que existe la Agricultura. Tradicionalmente se han controlado mediante técnicas destinadas a cumplir otras misiones (control de plagas y enfermedades, o aumento de la fertilidad del campo): laboreo del suelo, quema de rastrojos, rotaciones, barbechos, etc. En el siglo XX comienzan los estudios sobre malas hierbas, pero son muy fragmentarios y sectoriales. El inicio de la Malherbología como tal se puede fechar en 1944, con la introducción del herbicida 2,4-D. El disponer de un método muy eficaz de lucha contra estos vegetales impulsó su estudio, y el desarrollo de una disciplina científica independiente, sobre todo tras la aparición de más productos herbicidas. Los fisiólogos vegetales se ocuparon de estudiar los mecanismos de acción de estos compuestos, los técnicos de los métodos de aplicación más eficaces y los botánicos de su identificación, sobre todo como plántulas con el objetivo de optimizar las cantidades de herbicidas aplicados ya que en esta fase las plantas son más sensibles. A partir de 1950 empiezan a aparecer asociaciones y congresos sobre la materia en Estados Unidos, donde en 1951 se crea la revista Weeds. La 1ª conferencia nacional del tema en Gran Bretaña ocurre en 1953, y en 1956 aparecen la Weed Science Society of América y la British Weed Control Conference. En 1958 se edita el primer manual inglés para el control de malas hierbas, y en 1960 esta ciencia se empieza a desarrollar a nivel europeo. En 1969 se crea la primera asociación malherbológica en Colombia, y en 1972 se funda la ALAM (Asociación Latinoamericana de Malezas). En 1979 se crea la International Weed Science Society.

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De este modo va tomando forma la disciplina científica de la Malherbología, denominada Weed Science en inglés, Malherbologie en francés, Herbologie en alemán, o Herbología en portugués. Al principio su enfoque fue más bien „terapéutico , centrándose en los herbicidas como solucin de „los síntomas de invasin . Luego pas a ocuparse de la prevencin, con herbicidas de presiembra, al tiempo que aumentaba la preocupación por la conservación ambiental. De este modo se tiende a integrar los métodos de control, mezclando los productos químicos con otras estrategias de lucha enfocadas desde una perspectiva ecológica y biológica que está alcanzando un cada vez mayor desarrollo.

A pesar de la importancia de esta ciencia, su estudio en América latina ha dejado bastante que desear. En los planes de estudios de muchas facultades universitarias y escuelas técnicas, la Malherbología no figuraba. Tan sólo podía cursarse en forma de estudios de posgrado, y en muchas ocasiones su enfoque era botánico o ecológico, dejando aparte otros aspectos importantes. El nombre de las arvenses comúnmente es “maleza” y su definición ha conducido a los agricultores a la destrucción permanente de la flora herbácea y arbustiva en forma indiscriminada, sin medir beneficios y consecuencias. El tema de las arvenses se orienta al agricultor hacia un manejo racional de las mismas, el conocimiento de las arvenses benéficas, a las que se les ha llamado “buenezas” en contraposicin a su significado negativo. Con el manejo adecuado de arvenses consigue además la protección de los suelos contra la erosión, la regulación de las aguas de escorrentía, la conservación de la biodiversidad genética y la reducción de los costos de las desyerbas hasta en un 85%. Las Arvenses son especies vegetales que conviven con los cultivos. Su manejo es la actividad basada en la selección de coberturas nobles, que permiten la conservación del recurso suelo. El establecimiento de coberturas protege al suelo del impacto de las gotas de lluvia, principal causante de la erosión de los suelos cafeteros colombianos. Prácticas inadecuadas: Los sistemas de desyerba utilizados por los agricultores de manera tradicional en las zonas de ladera del país, han tenido como finalidad desnudar totalmente los suelos. Para ello se han empleado herramientas como el azadón, la pala, el machete, la guadañadora y en los últimos 20 años los herbicidas.

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Estos sistemas, además de costosos, dejan los suelos expuestos al impacto de las lluvias y al arrastre por efecto de las aguas de escorrentía, causando erosión. Este manejo origina disminución permanente de la productividad de los suelos, pérdidas por escorrentía al no regular las aguas y disminución de la biodiversidad genética que conduce a desequilibrio ecológico y aparición de una agricultura insostenible para las generaciones presentes y futuras. Prácticas alternativas: El uso del azadón ha sido reemplazado por tecnologías conservacionistas del recurso suelo, como el mantenimiento de coberturas nobles y la mínima labranza, las barreras vivas y productivas y el asocio con cultivos de pancoger como el maíz y el fríjol. Éste último, utilizado alternativamente como abono verde. El término arvense se refiere a la vegetación que invade los cultivos, es decir, son plantas que crecen donde el agricultor no las quiere, limitando e interfiriendo el crecimiento y la producción de los cultivos ya que compiten por luz, nutrimentos, agua y espacio. No todas las arvenses interfieren de la misma forma el desarrollo del cultivo. 1.2. CARACTERÍSTICAS GE�ERALES DE LAS ARVE�SES Aproximadamente el 3% de las especies vegetales se comportan como malas hierbas. ¿Qué las hace ser tan invasoras y excelentes competidoras? su éxito se debe a unas estrategias reproductoras muy eficaces y a una alta resistencia:

1. Las semillas u otros propágulos pueden permanecer viables mucho

tiempo, en fase de latencia (estrategia común a muchos organismos parásitos, como los hongos con esclerocios), lo que dificulta su erradicación.

2. La dispersión de sus semillas es fácil: viento, animales (inclusive la

ropa de los que pasen junto a ellas), mezcladas con las de los cultivos, etc.

3. Pueden germinar escalonadamente en largos periodos de tiempo, lo que ayuda a su supervivencia tras catástrofes ocasionales.

4. La germinación de algunas especies está sincronizada con la del cultivo comensal, e incluso puede adelantarse unos días a éste. De

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este modo, colonizan antes el terreno. Los rasgos 1 a 4 son estrategias de dispersión temporal y espacial.

5. La producción de semillas es muy elevada, una típica estrategia de

tipo "r". Pueden competir con el cultivo gracias a su elevado número.

6. Presentan con frecuencia otros órganos de propagación vegetativa (estolones, rizomas, bulbos, tubérculos), que favorecen la invasión de nuevos hábitats, o su rebrote.

7. Suelen ser presentar un amplio rango ecológico (es decir, son muy

resistentes a las condiciones adversas), tolerando amplios rangos de condiciones climáticas y edáficas.

8. Su variabilidad genética es muy grande, lo que aumenta la posibilidad

de que algunos individuos sobrevivan a cambios adversos (lo que explica la aparición de resistencias a herbicidas).

9. Suelen ser plantas con altas tasas de crecimiento y absorción de

nutrientes (es decir, son „vigorosas ), sobre todo las que cuentan con órganos de reserva, y su biomasa puede sobrepasar a las cultivadas.

10. Su morfología y fisiología las hace ser más competitivas que las

cultivadas: raíces más frondosas, follaje más denso, metabolismo de tipo C4 (a veces), o bien emisión de compuestos químicos perjudiciales para otras plantas (alelopatía).

1.3 PERJUICIOS OCASIO�ADOS E IMPORTA�CIA ECO�ÓMICA.

Los daños que causan las malas hierbas a escala mundial, tanto directos como indirectos, son muy elevados. De acuerdo con datos de la F.A.O. (1993), las pérdidas se elevarían al 11,4% de la producción de cereales; 4% de patata; 12,7% de plantas de raíces comestibles; 5,8% de remolacha azucarera; 15,7% de caña de azúcar; 8,7% de leguminosas; 8,9% de hortalizas; 3% de frutas; 13,2% de café, té y cacao; 10,4% de oleaginosas; 6,9% de textiles; 8,1% de tabaco; 5% de caucho; etc. En suma, una media de pérdidas del 9,7%. No obstante, las pérdidas en los países pobres, así como en determinadas localidades, pueden ser mucho más elevadas.

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Entre los daños DIRECTOS que causan las malas hierbas a la agricultura se encuentran:

1. Incremento de los costos de las operaciones de control: uso de herbicidas, laboreo suplementario u otras prácticas, empleo de rotaciones de cultivos menos rentables, retraso de la fecha óptima de siembra, deterioro de maquinaria, etc. Por ejemplo, el porcentaje de dinero gastado en herbicidas respecto del total de fitosanitarios fue de un 24,5% en España en 1984, y subió al 29,4% en 1986. En los Estados Unidos, fue del 65,8% en 1985, y del 64,6% en 1990. A escala mundial fue del 46% en 1985, y el 45,6% en 1990.

2. Reducción del rendimiento de los cultivos, bien sea por competencia

con las malas hierbas -por los nutrientes, el agua, la luz (pueden llegar a causar ahilamiento) el aire, la polinización, o bien fenómenos de alelopatía-, o por hibridación, cuando algunas de éstas, afines a las especies cultivadas originan una descendencia menos valiosa (ej. arroz).

3. Reducen la calidad de la cosecha. Pueden portar ciertas sustancias

cuyo olor y sabor desagradables se transmiten a los granos, o bien a los productos lácteos y derivados.

4. Muchas de sus semillas son tóxicas y pueden causar trastornos al

ganado y a los humanos (por ejemplo, el helecho Pteridium aquilinum es capaz de convertir la leche del ganado en cancerígena).

5. Algunos frutos y semillas se adhieren al cuero o el pelo de los

animales a través de ganchos o espinas (epizoocoria), lo que disminuye la calidad de su piel o de su lana, o bien los lesionan, facilitando la infección por patógenos o insectos.

6. Ocasionan pérdidas de agua al invadir acequias y desagües (junto con

las algas) facilitando su desbordamiento o consumiendo agua directamente.

Entre los daños agrícolas I�DIRECTOS destacan:

1. Reducción de la superficie cultivada.

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2. Posibilidad de ser hospedantes alternativos de organismos patógenos,

así como de servir de refugio a diversas plagas, creando microclima favorable para éstas en donde pueden aguardar hasta el cultivo siguiente o desde donde pueden re-infectar el cultivo si se ha tratado con plaguicidas.

3. Una vez secas, pueden contribuir a la propagación de incendios.

Otros daños no vinculados con la agricultura son:

Invasión y destrucción de ecosistemas naturales frágiles (islas o ecosistemas costeros, por ejemplo), amenazando o desplazando a las especies autóctonas.

Capacidad de causar alergias (como Lantana camara –banderita -, las especies de Artemisia y las lechetreznas, que causan dermatitis con mucha frecuencia, Zygophyllum fabago, cuyo polen es alergógeno, al igual que numerosas especies de gramíneas y ciperáceas).

Reducción del valor de los terrenos.

Disminuyen la visibilidad o dificultan el tránsito en calles, carreteras o vías férreas. Perturban las actividades recreativas (ej. natación, navegación o pesca en ríos y lagos).

Su abundancia ocasiona exceso de materia orgánica que puede perjudicar a los peces (además del posible envenenamiento de la fauna acuática).

Impiden una cómoda llegada de los animales a sus abrevaderos naturales.

ASPECTOS POSITIVOS. Las malas hierbas también pueden tener aspectos positivos, desde el punto de vista humano:

1. Controlan la erosión. Por su rusticidad pueden emplearse eficazmente en tareas de revegetación de taludes.

2. Sirven de alimento y refugio a los animales (especialmente interesante en campos extensivos y zonas peri-urbanas).

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3. Pueden tener usos medicinales (como las Solanáceas, por sus

alcaloides). 4. Añaden materia orgánica al suelo: pueden utilizarse como abono

natural (verde o seco). 5. Reciclan nutrientes con rapidez, gracias a sus altas tasas de

crecimiento, por lo que muchas especies pueden emplearse en tareas de limpieza de aguas y suelo.

6. Su genoma puede ser potencialmente valioso (una mala hierba gramínea puede ser tolerante a una plaga y si se localiza el gen o genes responsables, podrían implantarse a la especie cultivada).

7. Hospedan a insectos beneficiosos (por ejemplo, recientemente se ha descubierto que en las malas hierbas que rodean los invernaderos, pululan depredadores naturales de mosca blanca).

8. Su porte puede ser llamativo y son una fuente ornamental potencial a emplear en terrenos muy degradados (e.g. Chrysanthemum coronarium, Anacyclus clavatus, Diplotaxis spp.).

Todo consiste en hacer un balance de costos y beneficios que reportan, para ver si merece la pena su erradicación.

1.3.1. Investigaciones de los perjuicios causados por las arvenses. Black et al (1969) elaboraron una lista de especies de plantas eficientes e ineficientes en el uso de los factores de crecimiento, incluyendo malezas y plantas cultivadas. Resulta significativo que entre las eficientes (C4), sólo aparecen dos cultivos de importancia económica, el maíz y la caña de azúcar (Saccharum officinarum L.), mientras que el resto de plantas son consideradas como malezas. También es notorio que en la lista de las ineficientes (C3), sólo aparecen plantas cultivadas.

En la mayoría de las publicaciones sobre malezas, se señala que la competencia entre ellas y los cultivos es por agua, luz y nutrimentos; sin embargo, no hay estudios donde se evidencie el efecto separado de cada factor, debido a la dificultad de analizarlos aisladamente.

Varios autores coinciden en señalar las arvenses como uno de los factores que afectan negativamente la producción del maíz. Nieto (1970), indica que las pérdidas en la cosecha de maíz pudieron haber alcanzado 45% en Alemania, 30% en Rusia, 50% en India y 40% en Indonesia, si las malas hierbas no hubiesen sido controladas; además, señala que malezas de los géneros Setaria, Echinochloa, Amaranthus y Ciperus, causan las mayores pérdidas a escala comercial.

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Ramírez (1972), señala que las malezas ocasionan reducción del rendimiento del maíz entre 18% y 80%, según la zona y el híbrido de maíz usado. Rodríguez (1981), en trabajos realizados durante tres años consecutivos, concluyó que los rendimientos del maíz se redujeron en más de 70% por efecto de la interferencia (competencia más alelopático de la maleza, siendo mayor tal efecto (hasta 92%) en aquellas parcelas que, además de estar enmalezado, no recibieron fertilización. Además, la maleza afectó la calidad de la semilla producida, medida en función del porcentaje del tipo y tamaño obtenido.

Ennis (1976) y Shaw (1978), concluyeron que en los Estados Unidos las mayores pérdidas anuales de los cultivos, en rendimiento y calidad, son debidas a las malezas, y que el costo para controlarlas es superior al del combate de insectos, fitopatógenos y nematodos.

Ashby y Pfeiffer (1956), afirman que las pérdidas de rendimiento, debido a la competencia de las malezas, son muy altas en el trópico (50% o más), mientras que en la zona templada promedian 20%.

Koch et al., (1982), señalan que las pérdidas debidas a las malezas varían entre 5 y 25%, de acuerdo con el grado de tecnificación de la producción agrícola, pudiéndose perder totalmente la cosecha cuando no se combaten las malezas, u ocurrir pérdidas severas en rendimiento, de no combatirlas a tiempo. Igualmente, establecen que en ciertos sistemas tradicionales de siembras en el trópico húmedo, hasta un 70% de la mano de obra es usada

para combatir malezas.

Rodríguez (1984), señala que, según sus cálculos, los gastos por concepto de adquisición de herbicidas usados en Venezuela equivalían, para 1983, a 34 millones de dólares y que alrededor de 60 millones de dólares era el valor de la reducción de los rendimientos, es decir, un 17,5 %, de las pérdidas estimadas en el subsector agrícola. Rodríguez y Tovar (1984), luego de analizar las ventas de plaguicidas en el estado Portuguesa, durante el período de 1978 a 1983, concluyeron que 52,3% de ese volumen correspondió a herbicidas.

El término alelopatía fue creado por Molisch en 1937 (citado por Putnam, 1985), y se refiere a los efectos adversos de una especie de planta superior, o donante, sobre la germinación, crecimiento y desarrollo de otra especie de planta receptora. Sin embargo, el mismo autor señala que algunos investigadores incluyen efectos estimulantes bajo condiciones alelopáticas, asemejándolo al caso de algunos herbicidas en bajas concentraciones, que

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activan el crecimiento por efectos hormonales, aun cuando continúan siendo clasificados como herbicidas.

Alelopatía es un término formado por las raíces griegas allelon, uno de otros, y pathos, sufrimiento, al considerar el daño mutuo o perjuicio de unas plantas a otras. Putnam (1985) la define como la producción de sustancias químicas por una planta, o por la descomposición de sus tejidos, que interfieren con el crecimiento de otras plantas a su alrededor. Otro nuevo término, muy relacionado, es alelospolia, equivalente a competencia, cuya etimología proviene del griego allelon y del latín spolium o spoliator, que se apropia del bien común.

Los efectos alelopáticos de las malezas sobre maíz y otros cultivos han sido estudiados por varios investigadores. Mercado y Manuel (1978), encontraron que los extractos obtenidos de diferentes partes de la planta de paja peluda (R, exaltata), siempre contenían una sustancia inhibitoria que retardaba la germinación del arroz (Oriza sativa), más que del fríjol (Vigna radiata), inclusive en concentraciones de 0,1%, y que extractos provenientes de semillas, en estado de latencia, inhibían la germinación de maíz, soya y batata. Al hervir su semilla no se destruía tal actividad inhibitoria.

Por otro lado, Sibuga y Bandeen (1978), observaron que el Chenopodium album y la Setaria viridis retardan la floración y reducen los rendimientos del maíz.

Horowitz (1971), encontró que el corocillo (C. rotundus) contiene sustancias capaces de inhibir el crecimiento de plantas asociadas con él. Drost y Doll (1980), en estudios de invernadero, concluyeron que otra especie de corocillo (C .esculentus L.) también es capaz de inhibir el desarrollo del maíz y de la soya, tanto con los residuos mezclados con el suelo como con los extractos obtenidos. Similares resultados fueron obtenidos por Browmik y Doll (1982), con las especies Chenopodium album L., Amaranthus retroflexus L. y Abuliton theophrasti Medic., siendo mayor el efecto en suelos arenosos que en franco limosos. Los mismos autores, en 1983, obtuvieron resultados con la temperatura ambiental y la densidad del fluido fotosintetizado, que alteran los efectos alelopáticos de las malezas sobre los cultivos de maíz y soya.

Álvarez y Rodríguez (1986), determinaron los efectos alelopáticos de la flor amarilla (Aldama dentata La et Lex), paja Johnson (S. halepense) y la pira (A. dubius), sobre la germinación y crecimiento del cultivo de soya (Glycine

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max L.), y concluyeron que de esas tres malezas, la pira es la que más la afecta.

Las malezas, además de privar a las plantas de maíz de agua, luz y nutrimentos, pueden causar otros problemas. Montilla (1959) dice que "ciertas plantas trepadoras, como el bejuquillo (Ipomoea sp), dificultan la recolección del grano. Otras veces hay plantas urticantes que causan molestias a los obreros durante la cosecha, o bien, muchas de ellas pueden ser criaderos de insectos que atacan al cultivo".

Además de los efectos de interferencia de las malezas sobre el maíz, se han encontrado varias especies de que constituyen reservorios y alimento de patógenos e insectos, que luego son plagas para el maíz. Así, Marín (1964) cita a 81 familias, con 100 especies, hospederas de Aphis gossypii, y a 72 familias, con 80 especies, que albergan Myzus persicae.

Cermeli (1970), señala que varias especies de arvenses son hospederas de insectos como áfidos (M. persicae, A. gossypii y A, craccivora), transmisores de virus. Ordosgoiti y Malaguti (1969), informaron sobre la incidencia del virus del mosaico de la caña de azúcar en siembras comerciales de maíz y sorgo.

Malaguti (1978) estableció que la maleza Eleusine indica es hospedera del hongo Scleropthora macrospora, causante de la punta loca del maíz. El mismo autor, en 1981, afirmó que la paja Johnson (S. halepense), la falsa paja Johnson (S. verticilliflorum) y posibles híbridos silvestres, constituyen las peores malezas de nuestros campos, por ser hospederas de patógenos que afectan al maíz y al sorgo, como el mildiú lanoso (Peronosclerospora sorghi), mancha zonada (Gloeocercospora sorghi), la mancha gris (Cercospora Zeae maydis), la mancha alargada (Exzerohilum turcicum, entre otros hongos, además de los virus del mosaico de la caña o mosaico enanizante del maíz. En otro trabajo, Malaguti señaló al gamelote (Panicum maximun Jacq.) y al corocillo (C. rotundus) como hospedadoras de los carbones del maíz (Ustilago sp.) y a los sorgos silvestres (S. halepense y S. arundinaceum) como hospedadores del tizón del norte (E. turcicum), recomendando igualmente la eliminación de dichas malezas para poder controlar la enfermedad mildiú lanoso (P. sorghi). Nass, Lugo y Pineda (1979), determinaron igualmente que el S. arundinaceum (= S. vertilliflorum) es hospedador de P. sorghi, agente causal del mildiú lanoso del maíz y sorgo.

Garrido y Malaguti (1980), señalaron a las especies S. halepense. R. exaltata y S, viridis, como reservorios del virus del mosaico enanizante del maíz

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(MDMV). Garrido y Trujillo (1987), añadieron otras malezas como reservorios de ese virus: C. dactylon y S. verticilliflorum.

Malaguti (1996), en un informe de la visita realizada al área de Altagracia de Orituco (Guárico), reportó al hongo Sphacelia sorghi, agente causal de la enfermedad del sorgo conocida como melado o azucarado del sorgo, encontrado previamente en gamelote (P. maximum).

Kropff y Lotz (1992), Mediante un análisis sensitivo demuestran qué características morfológicas de las especies (altura y área foliar), son los factores más significantes a la hora de determinar las relaciones de competencia en condiciones de crecimiento favorables. Los mismos autores demuestran cómo la cobertura foliar relativa de las arvenses, medida 30 días después la siembra, explica de manera altamente significativa la reducción del rendimiento del cultivo de remolacha azucarera (Beta vulgaris), anotando además que para determinar los coeficientes relativos de daño para cada una de las arvenses más importantes estas deben ser estudiadas separadamente.

Weaver (1991), comenta como las funciones de daño se basan usualmente sobre la densidad e ignoran las diferencias en el tamaño de las arvenses, y sugiere que una función de daño basada sobre algún aspecto del tamaño de la arvense en lugar o en adición a la densidad puede mejorar la precisión de los estimativos de disminución del rendimiento. El mismo autor encontró que los estimativos de disminución del rendimiento basados sobre el área foliar relativa de la arvense tres semanas después de la siembra presentaron mayor variabilidad entre tratamientos y años que los factores de densidad de arvenses y densidad foliar.

1.3.2. Modelos para predecir el efecto de las arvenses sobre el rendimiento de los cultivos. Algunos modelos generalmente usados describen los rendimientos de los cultivos a partir de experimentos aditivos arvense-cultivo (Cousens, 1991). El establecimiento de un umbral económico necesariamente incluye predicciones sobre los efectos directos de las

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arvenses sobre los rendimientos de los cultivos o sobre otras formas de pérdidas económicas debidas a la asociación de los cultivos con éstas.

Modelos arvense-cultivo basados sobre niveles de umbrales de arvenses que reflejan la disminución de los rendimientos del cultivo, están cada día más disponibles como herramientas para el manejo de éstas (Radisevich et al., 1997).

Wilkerson et al (1991), fue el primero en desarrollar un programa interactivo de computador (Modelo HERB) como ayuda para evaluar el potencial de daño de multiespecies y complejos de arvenses en soya con el fin de determinar la acción de control más adecuada. En este modelo 76 arvenses son clasificadas en una escala de 0 a 10 de acuerdo a su competitividad con la soya.

La disminución potencial del rendimiento del cultivo es estimada a partir de la densidad de población de cada especie de arvense y del rendimiento esperado con el cultivo libre de arvenses. Las recomendaciones de manejo son dadas dependiendo del costo del herbicida, eficacia del control bajo condiciones determinadas y el precio esperado de venta de la cosecha.

1.4. CLASIFICACIÓ� DE ARVE�SES.

Existe varias formas de clasificarlas entre ellas se encuentran: 1.4.1. Según su agresividad: Agresivas que se deben eliminarse de los cultivos. Arvenses nobles o poco agresivas se deben eliminar de los platos o

zona de raíces y deben dejarse en las calles, para que protejan el suelo de la erosión. Así las plantas cultivadas estarán bien nutridos y pueden producir buenas cosechas. La eliminación total de las arvenses puede causar desequilibrios biológicos en el entorno y facilitar la aparición de algunas plagas y enfermedades ejemplo, gusanos medidores y el minador de la hoja del café.

El control de las arvenses es exitoso, rentable y conveniente si se integran los diferentes métodos, Mecánicos: machete o guadaña. Químicos: herbicida, utilizando el selector de arvenses.

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1.4.2. Según Clasificación botánica. Las unidades básicas son: género, especie y familia, las cuales a su vez se agrupan en órdenes, clases y divisiones; estas diferentes categorías, si se quiere abstractas, sitúan una planta en distintos niveles dentro del marco de la clasificación taxonómica. A manera de ejemplo se ubica taxonómicamente al corocillo (Cyperus rotundus L.), así: género Cyperus especie rotundus familia Cyperaceae; subclase Monocotiledónea; clase Angiosperma; división Traqueofita.

La clasificación taxonómica permite el intercambio internacional de información entre científicos o técnicos en la especialidad de Botánica o de la "Malerbologíá', neologismo aplicado a las disciplinas que estudian las malezas y sus efectos sobre las plantas cultivadas.

1.4.3. Clasificación por ciclo de vida. Bajo este sistema se agrupan las plantas según su longevidad; muchos autores los agrupan en anuales, bianuales y perennes. En el trópico, dadas sus condiciones climáticas y las formas de reproducción de las plantas, se podrían clasificar en anuales, perennes y semiperennes o perennes obligadas.

Anuales: cuando las malezas cumplen su ciclo de vida en menos de un año, son de rápido crecimiento y se propagan, principalmente, por semilla sexual. Ejemplo: la pira o bledo (Amaranthus dubius Mart.).

Perennes: plantas que viven más de un año, se pueden propagar tanto por semilla de origen sexual como por propágulos vegetativos (asexual), siendo esta última, la forma principal de dispersión; por ejemplo, el corocillo y la paja Johnson (Sorghumhalepence (L.) Pers.).

Semiperenne o perennes obligadas: algunas especies de las familias. Malvaceae y Sterculiaceae conocidas con el nombre vulgar de escoba (Malachrar sp., Sida sp), así como la brusca (Cassia occidentalis L.) y brusquilla (Cassia tora L.), de la familia Leguminoseae, pueden considerárseles anuales o perennes, de acuerdo con las condiciones ambientes, particularmente de pluviosidad, y al manejo del cultivo, según el grado de preparación mecánica de la tierra. Su reproducción es por semilla sexual, son de porte bajo y, en caso de existir la humedad mínima necesaria, pueden vivir un año o más.

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1.4.4. Clasificación por hábito de crecimiento. Erectas: son plantas con tallos ortotrópicos o de crecimiento erecto. Ejemplos: el mastranto (Hyptissuaveolens (L.) Poit.), la pira o bledo (A. dubius). Rastreras: son plantas cuyos tallos crecen tendidos sobre la superficie del suelo; entre ellas existen dos variantes: las que emiten raíces principalmente en los nudos, como son los tallos estoloníferos de la paja bermuda, pelo de indio o paja Guzmán (Cynodón dactylon (L.) Pers.)y de la suelda con suelda (Commelina diffusa Burm. f.), y aquellas cuyos tallos rastreros no emiten raíces, como hierba de pasmo (Kallstroemia maxima (L.) Wight y Arn). Trepadoras o volubles: se agrupan aquí las plantas con tallo de crecimiento oblicuo, capaces de trepar sobre las plantas de maíz, como la batatilla (Ipomoea tiliacea (Willd) Choisy),el bejuquillo (Rhynchosia minima (L.) D.C.), la picapica (Mucuma pruriens (L.) D.C.); cundeamor (Momordica charantia L.). Estas plantas interfieren con el cultivo, no sólo por competir con él, sino porque dificultan la recolección de la cosecha, como el caso de la picapica.

1.4.5. Clasificación por el grado de nocividad. Trujillo (1981), agrupó las malezas según el grado de dispersión, daño, costo y posibilidad de erradicación, en cuatro categorías: levemente perjudicial, medianamente perjudicial, muy perjudicial y nociva. En maíz se pueden agrupar así:

Levemente perjudicial: las que ocurren en baja densidad en algunas localidades y son fáciles de controlar, como el tostón (Boerhaavia erecta L.).

Medianamente perjudicial: tienen densidad variable en muchas localidades y su interferencia podría estar limitada a la competencia por agua, nutrimentos y/o luz. Se pueden controlar por medios físicos, mecánicos o con herbicidas selectivos, como la pira o bledo y el corrocillo (Echinobloa colonum (L.) Link).

Altamente perjudicial: o nociva: están presentes en altas densidades en todas o casi todas las regiones maiceras, tienen alta interferencia con el cultivo, pues son plantas muy agresivas; compiten por agua, luz, nutrimentos y cualquier otro factor de producción escaso, y pueden segregar sustancias alelopáticas o interferir con la recolección de la cosecha. Ejemplos: paja peluda (Rottboellia exaltada L.F. o R, cochichinensis (Lour.) Clayton), corocillo (C. rotundus), paja Johnson (S. halepense), bejuquillos (I. tiliacea), entre otras.

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1.4.6. Clasificación por requerimientos hídricos. Hidrófitas: altos requerimientos de agua; no existen en el cultivo del maíz. Mesófitas: intermedios requerimientos de agua, grupo en el cual se encuentra la mayoría de las malezas que crecen en las siembras de maíz. Xerófitas: plantas adaptadas a condiciones de sequía o de clima seco. Higrófitas: plantas que requieren alta humedad atmosférica.

1.4.7. Clasificación por requerimientos lumínicos Heliófitas: altos requerimientos de luz. El maíz es una planta heliófita. Esciófitas: bajos requerimientos lumínicos. Hemiesciófitas: con requerimientos intermedios de luz. 1.4.8. Clasificación por requerimientos térmicos Macrotérmicas: de tierras calientes por encima de 20°C. El maíz presenta estos requerimientos. Macromesotérmicas: 10 a 20°C de temperatura. Mesomicrotérmicas: de tierra fría, entre 5 y 10°C de temperatura. Holotérmicas: termoubicuas. 1.4.9. Clasificación por la composición química del sustrato

Malezas adaptadas a las más variadas condiciones, alto contenido de sal (halófitas), de calcio (calcícolas), a la acidez (acidófitas ), entre otras. De acuerdo a los requerimientos hídricos, lumínicos, térmicos y de suelo, el maíz y las principales malezas asociadas a este cultivo se podrían clasificar como: Mesófitas, heliófitas, Macrotérmicas, de suelos sueltos, con mediana a alta fertilidad; no obstante, se debe tener presente que las malezas son plantas muy agresivas, por su rápido crecimiento y desarrollo, unido a la alta capacidad competitiva, con no amplio rango de tolerancia o adaptabilidad a los factores ambientales.

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1.5. DISEMI�ACIÓ� DE LAS MALEZAS

La distribución de las malezas alrededor del mundo ha sido asociada directamente con la exploración y colonización del hombre. Así, cuando él se muda de un sitio a otro, lleva consigo plantas alimenticias, medicinales, ornamentales, semillas, animales, etc., e involuntariamente, semillas de las malezas comunes en la región de donde procede.

En cuanto al origen, la mayoría de las malezas más dañinas para el maíz en América son foráneas. Según Holm et al., (1977), y Schnee (1984), de Asia tropical y de la India en particular, proceden entre otras, las siguientes especies: la paja peluda o rolito (R. cochinensis o R. exaltata); corocillo (C. rotundus); pala mona (Leptochloa filiformis (Lam) Beauv.); arrocillo (E. colonum); pata de gallina (Eulice indica (L.) Gaertn).

De Europa provienen: la falsa pata de gallina (Digitaria sanguinalis (L.) Scop), limpia botella (Setaria vorticillata (L.) Beauv y Setaria viridis (L.) Beauv). Del área del Mediterráneo y Asia Menor procede la paja Johnson (S. halepense).

De África, la paja bermuda (C. dactylon); la verdolaga (Portulaca oleraceae L.).

América tropical es sitio de origen del bejuquillo o batatilla (tiliacea); bemba de negro o lechonsito (Euphorbia beterophylla L.); bledo o para (A. dubius).

Las malezas son distribuidas o llevadas de un lado a otro por ignorancia o descuido, mediante semilla sexual de especies anuales y perennes, y partes asexuales (bulbos, cormos, raíces, rizomas, estolones, tubérculos, cte.), que son los principales medios de propagación de las malezas perennes. Igualmente, el traslado de animales y maquinarias constituye otro de los medios de diseminación. Finalmente, algunos factores ambientales como el agua, la fauna silvestre y el viento también contribuyen a la diseminación, aun cuando son más limitados.

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)

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mezclan con las de cereales pueden provocar envenenamientos. Otras

especies

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U�IDAD II. Aspectos Ecológicos de las Arvenses.

2. BIOLOGIA DE LAS ARVE�SES. El perfecto conocimiento de la biología y ecología de las malas hierbas es requisito indispensable para encontrar el manejo más adecuado. Las estrategias de vida son diversas, todo ser vivo trata de incrementar las posibilidades de supervivencia, bien especializándose en un ambiente concreto, o bien tratando de ser extremadamente flexibles y tolerantes, de manera que logre progresar en múltiples situaciones. Para conocer la estrategia de vida de un organismo (arvenses) debemos conocer las adaptaciones de su ciclo biológico: nacimiento, crecimiento, reproducción y dispersión de la descendencia generada. Se iniciará por la fase de producción de semillas, seguidamente se presentan la fase de dispersión, plántula y factores están relacionados con el crecimiento de éstas últimas, con énfasis en los aspectos que directamente están relacionados con las prácticas de control (producción de propágulos, dispersión, existencia de bancos de semillas, fenómenos competitivos).

2.1. PRODUCCIÓ� Y DISPERSIÓ� DE SEMILLAS (O PROPÁGULOS).

Las posibilidades de colonización de una especie de mala hierba vienen determinadas, en gran medida por:

1. Factores implicados en la producción de propágulos 2. Factores involucrados en la dispersión de los propágulos. Tipos y

número de vías de propagación, -sexual, vegetativa o ambas conjuntamente-, peso del propágulo, adaptaciones anatómicas y ecofisiológicas que faciliten la dispersión, etc.

3. Factores implicados en la supervivencia de la plántula. La capacidad de producción de propágulos es muy variable (por ejemplo, Avena sterilis produce 100 semillas/ planta, mientras que Salsola kali produce unas 200 mil/ planta), y depende tanto de la especie en sí, como de los factores ambientales que le afectan. En general, las especies de semillas más

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pequeñas son más prolíficas que las de semillas mayores (Salsola o Amaranthus > Avena o Galium aparine) Uno de los rasgos que son comunes a muchas especies malas hierbas con mayor repercusión es que cada individuo, en condiciones favorables, puede producir grandes cantidades de semillas. Los datos que a continuación se ofrecen pueden ser ilustrativos del poder de producción de semillas:

Planta Número de semillas/planta Amapola 50-60.000 Matricaria 45.000 Zanahorias silvestres 1.200-11.000 Jaramago (Sinapis spp.) 1.200-4.000

Precisamente, la elevada producción de propágulos lleva asociada incremento en la probabilidad de supervivencia de algún individuo de la población cuando se aplica cualquier tratamiento de control. Esta propiedad puede ser especialmente problemática en algunas especies como Abutilon theophrasti (Malvaceae), mala hierba especialmente agresiva en cultivos de algodón, maíz, patata y girasol de regadío y que está comenzando a introducirse en los cítricos, melocotonero y espárrago. Un ejemplar puede producir 8000 semillas que pueden permanecer viables más de 40 años. Los individuos tardíos, o que no han sido tratados o que han subsistido al tratamiento, llegan a fructificar con facilidad (aunque sea en poca cantidad) y a re-infestar los campos afectados en pocos años. Las cápsulas con semillas flotan en los canales de riego, por lo que se dispersan a través de éstos; también se dispersan con el estiércol (Saavedra et al., 1995; Cortés et al., 1999). Generalmente, las malas hierbas perennes no leñosas pueden también propagarse merced a diversas estructuras vegetativas (rizomas, estolones, tubérculos, bulbos, etc.), además de su vía sexual habitual. También se dan casos excepcionales de especies cuya producción de semillas es nula pero que se dispersan de manera eficaz por vía vegetativa (el vinagrillo, Oxalis pes-caprae, a través de sus bulbillos). Existen algunas malezas leñosas que pueden dispersarse por vía vegetativa, como por ejemplo, Ailanthus altissima (Simaroubaceae) o árbol del cielo, especie oriunda de China y Japón que se ha empleado como ornamental desde el siglo XVIII y hoy se encuentra naturalizada en casi todo el Globo

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Otro factor de importancia es el peso y tamaño de los propágulos. En el reino vegetal, el tamaño y peso de las semillas varía ampliamente, desde las diminutas semillas de las orquídeas y algunas ericáceas, que parecen polvo y pesan aproximadamente 0,001 mg hasta las grandes semillas del coco de mar (Loidicea sp.), el

coco gigante de las Seychelles que puede llegar a pesar hasta 20 kg. Sin embargo, en general, las semillas de las malas hierbas son de pequeño tamaño, generalmente no mayores de 1.5-2 mm, aunque hay bastantes excepciones notables como las zygofiláceas, algunas gramíneas (Avena spp., Hordeum spp., Bromus spp.), etc. En muchas ocasiones, lo que se dispersa es el fruto completo y por tanto, interesa conocer las características (tamaño, tipo de dispersión, existencia de estructuras morfológicas especiales, etc.) del fruto. En estos casos, como regla general, se trata de frutos secos (indehiscentes o no) en aquenio (como en la mayoría de las compuestas, Amarantáceas –los bledos, es decir, especies del género Amaranthus-, muchas quenopodiáceas – géneros Chenopodium y Atriplex-) o en cariópside (como casi todas las gramíneas), es decir, con el pericarpo (la capa más externa del fruto) tan íntimamente unido a la semilla, que todo el conjunto parece una semilla. En estos casos, el tamaño del fruto es (frecuentemente) también reducido y de dimensiones semejantes a las señaladas arriba, aunque hay algunos géneros que se escapan a esta regla (por ejemplo, en diversos géneros de quenopodiáceas como Halogeton, Salsola, algunas gramíneas importantes desde el punto de vista económico como Avena spp. o Bromus spp., geraniáceas como Erodium spp., etc.). En el caso de malas hierbas sin flores como los equisetos o colas de caballo (Equisetum sp.), helechos, etc., lo que se dispersan son las esporas originando prótalos que darán origen a nuevos pies de planta esporofíticos. En algunos de estos helechos, la propagación puede realizarse también por vía vegetativa a través de fragmentos del rizoma (ej. Pteridium aquilinum). Pero además de la producción de grandes cantidades de semillas, las plantas adventicias deben presentar eficaces medios de dispersión de su propágulos.

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2.4.2. Competencia Entre Malas Hierbas y Cultivos. La razón principal por la que las malas hierbas son consideradas como plantas indeseables es su interferencia en el desarrollo de los cultivos, siendo capaces de reducir sustancialmente sus rendimientos. Los efectos negativos causados por las malas hierbas pueden ser de dos tipos: competencia y alelopatía.

Fenómenos de competencia. La competencia es proceso por el cual las

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plantas que conviven en un mismo lugar tratan simultáneamente de obtener los recursos disponibles en el medio. Estos recursos pueden agotarse o resultar menos asequibles para un organismo como consecuencia de la vecindad de otro. El agua (humedad edáfica), los nutrientes y la luz son los recursos que usan las plantas cultivadas, aunque dependen de cada cultivo. Competencia por el espacio. Afecta tanto a la parte aérea como a la subterránea, por lo que sus efectos, se manifestarán en el desarrollo de los sistemas de raíces y aéreos de las plantas cultivadas y malas hierbas. Se ha comprobado que el desarrollo de las raíces de una planta disminuye cuando crece en la vecindad de otras. La competencia es muy diferente según sea la planta cultivada. Las malas hierbas con peso radical débil (avenas, poa, etc.) suelen ser menos competitivas que las de peso elevado (grama, corregüela, etc.). Competencia por la luz. Aunque en los primeros estados de desarrollo del cultivo esta competencia es prácticamente nula, tan pronto como las plantas comienzan a sombrearse entre sí, desempeña papel importante (la sombra interfiere con la fotosíntesis). Son malas hierbas muy dañinas en este caso aquéllas de crecimiento rápido (jaramagos), talla elevada y denso follaje (estramonio), o las trepadoras (corregüela). El efecto de este tipo de competencia depende en gran medida también de la tolerancia a la sombra, tanto del cultivo como de las malas hierbas (por ejemplo, los cenizos aguantan bien la sombra, mientras que la verdolaga se ve bastante afectada). Por otro lado, las malas hierbas que se reproducen vegetativamente (grama, corregüela), gracias a las sustancias almacenadas en raíces, rizomas, etc., pueden brotar y crecer muy rápido, por lo que compiten por la luz con mayor efectividad que las que se reproducen por semillas (amapolas, jaramagos, etc.). La falta de luz provoca en las plantas, desarrollo anómalo, llamado ahilado o etiolación, que consiste en el alargamiento de la planta a costa de perder resistencia en sus tejidos estructurales (entrenudos más largos, menor grosor, mayor fragilidad, etc.). Competencia por el agua. La capacidad de las malas hierbas para competir por el agua depende en gran medida, de la arquitectura de su sistema de

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raíces, de su rapidez de desarrollo, de su sincronización fenológica con el cultivo y de su eficiencia en el uso del agua. Una mala hierba es muy perjudicial si tiene un poderoso sistema radical, sincroniza sus necesidades hídricas con el cultivo y transpira mucho (lo que puede crear incluso zonas de privación de agua para el cultivo). Algunas plantas, como la verdolaga, son muy eficientes y ahorradoras al aprovechar el agua (282 g agua/ g materia seca) mientras que otras, como los girasoles, consumen bastante (623 g agua /g materia seca). Por supuesto, este tipo de competencia es más importante en los cultivos de secano que en los de regadío (salvo que en éstos se den restricciones de riego). Competencia por los nutrientes. La cantidad de nutrientes en el suelo es limitada y las malas hierbas consumen una buena porción, por lo que baja su disponibilidad para el cultivo. Puesto que estos nutrientes se toman disueltos en el agua del suelo, se repiten aquí los esquemas mencionados para el agua. La velocidad de crecimiento y desarrollo del sistema radical es muy importante, es una carrera entre las malas hierbas y los cultivos que puede reducir considerablemente el rendimiento de estos últimos. Muchas de las malas hierbas perennes presentan el sistema de raíces desarrollado antes de que se inicie el cultivo y parten con ventaja en la extracción de nutrientes. La fertilización de los cultivos puede servir para controlar o acrecentar los problemas originados por esta competencia. Ej.: Matricaria inodora o Polygonum aviculare son especialmente competitivas en ausencia de N en el suelo, y su agresividad se reduce al aumentar las dosis de abonado. El abonado nitrogenado, sin embargo, favorece aún más el desarrollo de ciertas especies de malas hierbas (Avena fatua, Chenopodium album o Sinapis arvensis). 2.4.2.1. Factores Que Afectan a La Competencia. Las relaciones de competencia existentes entre los cultivos y las malas hierbas están determinadas, no sólo por las características intrínsecas de las especies de malas hierbas y por su densidad, sino por factores extrínsecos. Algunos de ellos pueden ser manejados por el agricultor, lo que le permite minimizar los efectos negativos. Tipo de cultivo. Existen grandes diferencias en la competitividad de

diferentes cultivos e, incluso, de diferentes variedades. Por ejemplo, los cultivos de cereales compiten muy bien con las malas hierbas, sobre todo las especies más vigorosas. Otros cultivos con buena capacidad competitiva son las patatas y la alfalfa. Por el contrario, son malos

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competidores cultivos tales como la remolacha, la cebolla o los ajos, ya que tienen desarrollo temprano muy lento, corta talla y densidades muy bajas.

Densidad y espaciamiento del cultivo. El establecimiento de cultivos

densos y sanos incrementa la competitividad del cultivo y permite ahogar el desarrollo de las malas hierbas. Por el contrario, cuando el desarrollo del cultivo es deficiente debido a fallos de siembra, ataques de plagas y enfermedades o accidentes climatológicos, las malas hierbas invaden rápidamente el cultivo. Asimismo, y a igualdad de densidad de siembra, cuanto más próximos estén los surcos y más uniforme sea la distribución de plantas, más favorece la competitividad del cultivo.

Periodos de competencia. La época de emergencia de las malas

hierbas en relación con la del cultivo es un factor que influye decisivamente en la intensidad de la competencia. Como en tantas otras situaciones de la vida, el primero que llega a un sitio será el primero en utilizar los recursos disponibles en la zona, adquiriendo una clara ventaja sobre las plantas que se establecen más tarde, que se encontrarán el terreno ocupado.

Esta ventaja inicial se mantiene y se acrecienta a lo largo de su desarrollo. Por tanto, y desde el punto de vista práctico, es extremadamente importante conseguir que el cultivo se establezca antes de que las malas hierbas empiecen a emerger, y que el cultivo quede libre de malas hierbas durante sus primeras etapas (de 2 a 4 semanas habitualmente). Después de este periodo las malas hierbas que emergen no suelen causar mayores perjuicios al cultivo, salvo que éste sea realmente poco competitivo. En caso de que la nascencia de malas hierbas se produzca al mismo tiempo que la del cultivo, si se destruyen en esos primeros momentos, el cultivo se recupera y no se reduce la producción final. Un caso de competencia tardía que puede también llegar a ser importante ocurre cuando se produce sequía en el periodo de maduración del cultivo. Las malas hierbas consumen agua que el cultivo necesita, causando el asurado o desecado prematuro de frutos o granos.

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En el caso de cultivos leñosos la competencia con las malas hierbas es menor o incluso nulo (por ejemplo, cuando el cultivo leñoso está inactivo), e incluso éstas pueden ser beneficiosas, ya que contribuyen a evitar la erosión del suelo e, incluso, a mantener su humedad durante más tiempo.

Condiciones del medio ambiente. Los factores ambientales pueden hacer variar considerablemente los fenómenos de competencia. La temperatura, por ejemplo, afecta de forma diferente a especies con metabolismo C3 y C4. Las especies C4, como Amaranthus retroflexus suelen ser más competitivas que las C3 (ej.: Chenopodium album) si

sube la temperatura, o la disponibilidad de CO2 es menor. El factor humano. Lógicamente, las técnicas de cultivo empleadas, la

gestión del suelo, el laboreo, etc., influyen notablemente en las poblaciones de malas hierbas y en su competitividad, tal como se ha visto en otros temas.

2.5. ALELOPATIA: PROBLEMAS Y OPORTU�IDADES E� EL MA�EJO DE MALEZAS La alelopatía es la producción de sustancias tóxicas por ciertas plantas y la consiguiente inhibición o interferencia de la germinación, crecimiento o desarrollo ocasionada en las plantas próximas. Los mecanismos de alelopatía pueden incluirse en lo que se ha denominado también competencia extrínseca y van dirigidos a reducir las posibilidades de que el competidor explote el recurso; estas interacciones implican interferencia directa en la obtención del recurso o menguar la capacidad del competidor en usar el recurso. Aunque la competencia y la alelopatía son dos fenómenos distintos que pueden separarse de forma teórica y experimental, en la práctica son difícilmente separables. Por esta razón se utiliza de manera menos precisa el término interferencia, para incluir todas las interacciones existentes entre distintas plantas sin precisar su causa. Los compuestos alelopáticos (aleloquímicos) suelen ser fenoles, terpenos, flavonas, alcaloides y otros compuestos del metabolismo secundario vegetal. Normalmente se trata de compuestos hidrosolubles. La complejidad estructural de estas sustancias es muy variable (desde sencillos como el ácido fenólico, hasta auténticas exhibiciones de la complejidad que puede llegar a

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alcanzar la naturaleza, como los derivados flavonoides). Éstos últimos se encuentran también en las flores, y, aparte de sus propiedades alelopáticas, cumplen otras funciones; por ejemplo, reflejan longitudes de onda muy concretas, lo que sirve de „pista de aterrizaje para muchos polinizadores (ej. abejas) que pueden captarlas. Muchos ecofisiólogos no suelen otorgar papel importante a los metabolitos secundarios, pero a la hora de competir con otras plantas, pueden significar la diferencia entre el éxito y el fracaso. Generalmente, estos aleloquímicos se producen en hojas, tallos y raíces, y pueden entrar en contacto con otras plantas por varios caminos. En algunas especies también se producen en las flores (ej. Acacia dealbata, Leguminosae). Así, las hojas y restos vegetales caen al suelo y al descomponerse liberan sus sustancias tóxicas. Los exudados de las raíces o partes aéreas también pueden ser lavados por la lluvia y arrastrados al suelo, donde pueden entrar en contacto directo con las raíces de las plantas vecinas o bien, pueden ser degradados por la actividad microbiana hasta otros compuestos que, incluso, pueden llegar a ser más tóxicos que las sustancias de partida. Con mucha frecuencia, lo que existe en la planta no es un sólo tipo de molécula, sino mezclas de ellas que actúan conjuntamente. En algunos casos, unas refuerzan la acción de otra, en otros, cada una actúa en distintos loci de acción. Como se ve, el asunto guarda cierta semejanza con los fundamentos de los herbicidas. Desde el punto de vista agronómico la existencia de estos fenómenos tiene sus inconvenientes: las malas hierbas que posean esos rasgos alelopáticos, además de competir (en el sentido clásico) con las cultivadas, pueden dañarlas aún más inhibiendo la germinación de muchas de las semillas, retardando la germinación de otras (cuyas plántulas llegan demasiado tarde al nivel de humedad del suelo), disminuyendo el crecimiento de las cultivadas (especialmente de los ejemplares jóvenes), su vigor o el número de raíces y la extensión de la biomasa radical, así como decreciendo la producción de flores o frutos. Así, la alelopatía es responsable de que en determinadas parcelas (las tierras de grama) la germinación y desarrollo de los cultivos sean irregulares y defectuosos. Por otro lado, las plantas cultivadas también pueden exudar sustancias con efectos alelopáticos frente a las malas hierbas. Estos daños se incrementan cuanto mayor sea el estrés al que están sometidas las dos especies (cultivada y alelopática), ya que, por un lado, en estas condiciones de estrés, las plantas se tornan más sensibles a cualquier tipo de ataque (insectos, hongos, virus, malas hierbas, etc.) y, por otro lado, „las atacantes sintetizan mayor cantidad de aleloquímicos que se acumulan en diversos

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rganos de las plantas y se „lavan posteriormente por la lluvia o el rocío, o se

excretan por las raíces de manera activa. Por ello, si se observan este tipo de daños (clorosis, falta de vigor, pequeño tamaño, escasa germinación o germinación ralentizada) y se tiene la certeza de que están causados por procesos alelopáticos, se debe tratar de disminuir las condiciones de estrés (si existen) o realizar algunas prácticas a corto y medio plazo. Entre éstas, el aumento del abonado (sobre todo nitrógeno) y del riego (especialmente indicado está proporcionar varios riegos abundantes al suelo, para diluir estas sustancias) son las prácticas más frecuentemente recomendadas. Desde luego, resulta imprescindible eliminar la cubierta de malezas responsable de esta situación.

En las Ciencias Agronómicas depende del grado de conocimiento que se tenga sobre el proceso biológico en sí y de la imaginación de la que se haga gala para aprovecharnos de su existencia. Por ello, la existencia de alelopatía puede llegar a suponer un recurso en los cultivos extensivos y en los procesos de producción de plantas. En el primer caso, existe un campo de investigación tremendamente sugerente que trata de emplear estas plantas y sus extractos (usados en bruto, o bien re-sintetizándolos en laboratorios) como un método

biológico de controlar las malas hierbas.

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U�IDAD III. MA�EJO DE ARVE�SES.

En los capítulos anteriores se determinaron los efectos que la presencia de malezas trae para los cultivos principales o comerciales: compiten por los nutrientes del suelo, agua y luz; sirven de hospederas a insectos y patógenos dañinos a las plantas cultivables; en ciertas ocasiones sus exudados radicales y lixiviados foliares resultan ser tóxicos a las plantas cultivables; obstruyen el proceso de cosecha y aumentan los costos de tales operaciones y sus semillas contaminan la producción obtenida. Así, la presencia de las malezas en áreas cultivables reduce la eficiencia de la fertilización y la irrigación, facilita el aumento de la densidad de otras plagas y al final los rendimientos agrícolas y su calidad decrecen severamente (FAO, 1996). Para el manejo de arvenses se puede hacer uso de varias estrategias como: Control preventivo, métodos culturales, métodos mecánicos, control biológico y el control químico. Este tema ha sido por mucho tiempo, tema de numerosas investigaciones, sin embargo, adecuado manejo no implica necesariamente la destrucción total de la planta pero si la reducción de los órganos de reproducción. Para un adecuado control y/o manejo de las arvenses, se puede recurrir a cuatro estrategias: prevención, contención, reducción y erradicación. La prevención se aplica cuando el objetivo es mantener una determinada zona o región libre de determinadas especies denominadas malas hierbas, evitando su introducción. Las medidas más efectivas se basan en una legislación que por medio de cuarentenas, certificados fitosanitarios, controles, etc., evitan el paso de las especies potencialmente dañinas. También son útiles las medidas higiénicas, como el empleo de semillas limpias o certificadas, limpieza de maquinaria y aperos agrícolas (cosechadoras, sobre todo), colocación de mallas en acequias y balsas, etc. Si la mala hierba empieza a instalarse, se debe eliminar mediante métodos químicos, escardas manuales, etc. 3.1. SISTEMAS DE MA�EJO

3.1.1. Prevención. Para evitar o reducir al mínimo los inconvenientes ocasionados por las malezas, se hace necesario prevenir, manejar y controlar las malezas en forma eficaz y eficiente. La prevención consiste en una serie de medidas tendientes a evitar la introducción de una especie de

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maleza inexistente en un país, región o área determinada, o a evitar la dispersión de las ya existentes, mediante la eliminación o control de las fuentes de infestación.

La prevención se apoya sobre medidas legales como la Ley sobre Defensas Sanitarias Vegetal y Animal, Resoluciones Cuarentenarias y Resoluciones y Reglamentos de Producción y Certificación de Semillas. Igualmente se apoya en prácticas culturales, como épocas de siembra, métodos de control, manejo de las malezas según las condiciones agroecológicas del área, fundamentadas en el conocimiento de la biología y ecología de cada una de las especies de maleza problema.

Las medidas preventivas con base jurídica, por medio de la obligación de someter a cuarentena los materiales vegetales de origen extranjero, sospechosos de portar dos especies de malezas extremadamente perjudiciales, han permitido evitar su introducción al país.

Además del adecuado cumplimiento de las normativas de sanidad agrícola, se recomienda: Limpieza de semilla: Aunque su costo sea más alto, hay que utilizar

semillas de confianza o certificadas, que no lleven mezcladas las de malas hierbas.

Vigilancia de plantones, semilleros, etc. pueden ser portadores de

semillas o plántulas de malas hierbas (grama, juncias, etc.), así que se debe comprobar la ausencia de propágulos en el suelo.

Limpieza de maquinaria y aperos: muchas veces, las cosechadoras y

otras máquinas dispersan malas hierbas, lo que podría ser evitado con un mínimo de higiene y limpieza.

Limpieza de zonas próximas no cultivadas: las cunetas, vías férreas,

márgenes de caminos, fincas baldías, etc., son excelente reservorio de malas hierbas, por lo que deben ser eliminadas de tales sitios.

Vigilancia de los movimientos del ganado: muchas malas hierbas

tienen dispersión zoócora de las semillas, y utilizan al ganado para tal fin.

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Análisis del agua de riego: no sólo los hongos como Pythium u

Olpidium viven y se transmiten por balsas y acequias, sino también propágulos de ciertas malas hierbas.

3.1.1.1. Métodos Culturales De Control. - Rotación de cultivos: Un monocultivo que se repita año tras año

puede acabar seleccionando poblaciones de malas hierbas adaptadas a él, y muy difíciles de erradicar. La rotación diversifica las especies de plantas cultivadas, y favorece la aparición de poblaciones distintas de malas hierbas, por lo que ninguna de éstas acaba predominando (y hay menos posibilidades de que llegue a convertirse en un problema). Sin embargo, la rotación de cultivos no siempre es posible, por motivos económicos.

- Empleo de cultivos competitivos: Se trata de sembrar plantas que

sean aún más veloces en su desarrollo y competitivas (o alelopáticas) que las malas hierbas (ej: la cebada, la alfalfa o la patata suelen competir mejor que la cebolla o la remolacha). Además, esta competitividad se puede reforzar mediante laboreo, aplicación adecuada de fertilizantes y otras técnicas culturales, etc.

- Empleo de cultivos trampa: Se pueden emplear contra plantas

parásitas. Un ejemplo clásico es el del "método siciliano" para combatir el jopo de las leguminosas (Orobanche crenata). Las semillas de jopo germinan por estímulos químicos procedentes de las raíces del hospedante. Si se siembra a saturación una leguminosa forrajera de bajo valor (una veza, por ejemplo), el jopo germinará masivamente, atacará a las raíces de la veza y sus tallos emergerán a la superficie. Entonces, antes de que florezcan, podrán ser eliminados por métodos mecánicos o químicos.

3.1.2. Métodos de combate. Los métodos de combate de arvenses más utilizados a través de la historia de la producción agrícola, han sido el método físico, mediante el fuego; el manual, con uso de herramientas menores; el mecánico, con empleo de implementos agrícolas y el químico, mediante la aplicación de herbicidas.

3.1.2.1. Método físico. El fuego es el método físico más utilizado por ganaderos y campesinos para combatir las malezas y otras plagas. El

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productor lo ha venido utilizando como la herramienta eficiente y barata para eliminarlas; de esa forma, deja la tierra preparada para la siembra, sin remover el suelo. El llanero y los habitantes del las márgenes de los ríos, Meta y Orinoco, antes de la popularización de los herbicidas de contacto, cortaba y quemaba la maleza de su vega, previamente a la inundación por el río (meses de abril y mayo) y sembraba a partir de octubre, cuando el río se retiraba y el terreno quedaba libre de maleza: una verdadera "labranza mínima".

3.1.2.2. Control manual. Es el método de combate de maleza más antiguo usado por el hombre. Consiste en arrancar las malezas alrededor de las plantas, utilizando las manos o estacas elaboradas con diferentes materiales, o cortarlas con machete, azadón o escardilla. Este método se continúa usando por agricultores con menores recursos económicos y/o tecnológicos, sobretodo en pequeñas unidades de producción; también lo usan productores medianos cuando se imposibilita, técnica o económicamente, la utilización de maquinaria agrícola o la aplicación de herbicidas.

3.1.2.3. Control mecánico. Este método incluye la labranza y el acondicionamiento previo del terreno para la siembra mediante el uso de arados, rastras u otros implementos, así como el pase de segadoras y cultivadoras mecánicas, acopladas al tractor.

Varios autores como Robbins et al., (1952), Montilla (1952), Rincón (1962) y Rodríguez (1987), entre otros, han señalado las ventajas del control por medios mecánicos: Al favorecer la penetración y colocación del agua y los fertilizantes en el suelo, facilitaran su absorción y aprovechamiento por el cultivo, e incrementar la aireación y nitrificación del suelo.

Sin embargo, los mismos especialistas advierten que el principal beneficio derivado del laboreo postsiembra, es la eliminación de malezas entre las hileras, aunque pudieran ocasionar una poda de raíces del maíz. Dicho método no puede ser usado en siembras realizadas al voleo, y cuando los ciclos son muy lluviosos, se dificulta el control de malezas por esos medios mecánicos. Ramírez (1972), encontró que los mayores rendimientos de las siembras de maíz se obtenían con el control mecánico, en comparación con el control químico.

3.1.2.4. Control químico. El control químico de malezas ha permitido liberar al hombre del enorme esfuerzo que significa limitar la interferencia ejercida por la maleza sobre el cultivo, siendo este método más eficiente y eficaz en muchos casos; además, los herbicidas preemergentes constituyen un seguro

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contra las futuras condiciones ambientales adversas, como las lluvias continuas que impedirían el empleo de mano de obra y de maquinarias en labores de desmalezamiento.

En el mundo, el control químico de maleza inicia en la década de 1940, a pesar de existir referencias anteriores sobre la translocación de sustancias reguladoras de crecimiento. Klingman (1966), quien cita a Sachs (1887) y refiere que entre 1897 y 1900, Bonnet en Francia, Shultz en Alemania y Bolley en los Estados Unidos, trabajando independientemente, usaron soluciones de sales de cobre para el control de malezas de hoja ancha en cereales.

Así mismo, refiere que en 1941, Pokorny en Estados Unidos, logró la síntesis del 2,4-Diclorofenoxiacético (2,4-D); en 1942 Zimmerman y Hitchcock, son los primeros en reportarlo como sustancia reguladora del crecimiento y que en 1944, Martch y Mitchell establecen su selectividad, y Hamner y Tukey lo usaron con éxito en el control de malezas en condiciones de campo.

Después del descubrimiento de la fitoxicidad selectiva de los derivados químicos del grupo fenoxi, realmente ocurre el desarrollo del control químico; se inicia así la tecnología moderna con nuevos productos, unidos con nuevas prácticas y técnicas de utilización, que permitieron su extensión en el mundo. Al mismo tiempo, se desarrolló la ciencia de la Malherbología, con especialistas en las diferentes áreas de esta nueva disciplina.

La definición original de herbicida hacía mención a productos químicos, pero con la utilización de los micoherbicidas para el control de malezas, los herbicidas han sido definidos por la Sociedad Americana de la Ciencia de Malezas (W.S.SA) como sustancias químicas y biológicas creadas para matar o retardar significativamente el crecimiento de las plantas. El factor más importante en el auge de los herbicidas es por la capacidad de muchos de ellos, llamados selectivos, de afectar o matar las plantas indeseables, sin dañar las cultivadas.

3.1.2.5. Control Biológico. Desde que existe la Agricultura, los animales herbívoros (aves, peces, rumiantes, etc.) han ejercido control espontáneo sobre las malas hierbas. Sin embargo, su uso deliberado como método de lucha es bastante reciente, y se basa en el empleo de insectos o bien de organismos parásitos (hongos, sobre todo) para mantener las poblaciones de estas plantas en niveles aceptables. En principio es más lento que el control químico, pero a la larga puede dar resultados óptimos.

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Sus ventajas son bien conocidas: no deja residuos químicos, su especificidad es alta, puede auto-perpetuarse una vez introducido, los fenómenos de resistencia son menos probables y puede ser aplicado en zonas poco accesibles. También presenta inconvenientes, sobre todo si el agente de control cambia de hábitos y ataca a las plantas que no debe; en este caso, los daños pueden ser irreversibles y, debido a su especificidad, el control biológico se limita a unas pocas especies. Este tipo de lucha se ha empleado contra malezas perennes presentes en grandes extensiones, de explotación poco rentable. Un ejemplo típico es el intento de erradicación de la chumbera en Australia, mediante Cactoblastis cactorum y otros insectos. También se puede citar el control de Hypericum perforatum en California mediante el escarabajo Chrysolina quadrigemina. El control mediante hongos parásitos (micoherbicidas) se ha usado en Australia contra Chondrilla juncea (con la roya Puccinia chondrillina). En Estados Unidos se han comercializado cepas de Colletotrichum gloeosporioides y Phytophthora palmivora contra ciertas malas hierbas, y otros hongos, como Alternaria. El procedimiento de control biológico tradicional ha de observar ciertas precauciones. Normalmente, se buscan enemigos de las malas hierbas en sus países de origen (donde es más probable que existan), se producen en grandes cantidades y se procede a su liberación. No obstante, antes se debe averiguar:

Si es realmente necesario el control, o el daño causado por las malas hierbas no es significativo.

Si en el lugar donde se va a realizar el tratamiento existen ya agentes de control que podrían servir de ayuda, en vez de introducir un organismo extranjero.

Si existen plantas cultivadas emparentadas con las malas hierbas, y que podrían también ser atacadas.

Si el agente de control es demasiado agresivo (y es peor el remedio que la enfermedad...).

Si se introducen por accidente junto al agente de control predador o parásito de este, o cualesquiera otros organismos peligrosos.

La aplicación del control biológico también requiere que se den ciertas condiciones ambientales. Por ejemplo, los micoherbicidas requieren humedad ambiental alta, para que las esporas de los hongos puedan germinar. En el caso de insectos o ácaros, sería deseable que sus poblaciones pudieran mantenerse en la zona durante varios años, y no tener que recurrir a liberaciones periódicas.

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Por otro lado, el estudio de las micotoxinas producidas por hongos contra especies concretas de malas hierbas sugiere la posibilidad de fabricar en el futuro herbicidas muy específicos y respetuosos con el medio ambiente. 3.1.2.6. Inversión De Flora. A veces, el empleo de algunos métodos de control, o el cambio de éstos por otros, provoca un cambio en la flora de malas hierbas, conocido como inversión de flora. Puede que algunas especies sean controladas o erradicadas, pero otras van a proliferar en su lugar. Por ejemplo, el laboreo tradicional del suelo es eficaz para controlar malas hierbas perennes. Debido al coste de la maquinaria y el combustible, en muchos lugares el laboreo tradicional se sustituye por la escarda química, y eso implica que la diversidad y cantidad de malas hierbas perennes aumente (cardos, correhuelas, juncias, dientes de león, etc.). Esto ocurre también si se emplean herbicidas muy específicos para un tipo de mala hierba concreto. A la eliminación de esta especie sensible, puede seguirle la infestación por otras especies no sensibles que ocupan el hueco dejado por la primera.

3.2. HISTORIA Y CLASIFICACIÓ� DE LOS HERBICIDAS.

3.2.1. Definición. El término herbicida ha sido definido como sustancia química o biológica que mata o retarda significativamente el crecimiento de las plantas. La característica por la cual los herbicidas han sido aceptados, ha sido la de eliminar económicamente algunas especies de plantas, sin causarle daño irreversible a otras; esto es lo que se conoce como selectividad a un cultivo, pudiéndose controlar de esa forma a las especies que son malezas.

3.2.2. Historia. Los herbicidas son sustancias que inhiben parcial o totalmente a las malas hierbas. La lucha química contra los vegetales indeseables es bastante reciente. A finales del siglo XIX se empezó a utilizar sulfato de cobre para controlar malas hierbas en cereales y en las décadas siguientes se usaron con este fin otros compuestos inorgánicos (cloruro sódico, sulfato de hierro, arsénico sódico e incluso ácido sulfúrico diluido). No obstante, fue en 1941 cuando se sintetizó el primer herbicida que merece tal nombre, el 2,4-D (ácido 2,4-diclorofenoxiacético), lo que significó el inicio de la Malherbología como ciencia. El 2,4-D fue sintetizado en EE.UU. por Pokorny, quien trataba de hallar nuevos fungicidas e insecticidas y resultó un producto ineficaz para tal fin. En cambio, al poco tiempo se descubrió que el 2,4-D era un regulador del crecimiento

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vegetal, que podía ser empleado para el control de malas hierbas dicotiledóneas en céspedes. En 1943, se logra sintetizar en Inglaterra otro herbicida, el DNOC, y en 1945 el MCPA. En 1949 se desarrollan los primeros aceites minerales herbicidas, y a partir de la década de 1950, diversas empresas químicas privadas comienzan a sintetizar gran diversidad de herbicidas, muchos de los cuales son de uso corriente en la actualidad.

3.2.3. Clasificación. Existen muchas alternativas para clasificar los herbicidas. Se señalan algunas de ellas, con ejemplos de los nombres genéricos o de los productos comerciales.

Según el momento de aplicación: 1. Pre-siembra: butilato. 2. Pre- emergente: atrazina, alacloro, pendimentalina. 3. Postemergente: 2,4-D, bentazone, nicosulfurón.

De acuerdo a la selectividad: 1. �o selectivo: paraquat. 2. Selectivo: atrazina.

Por su modo de acción: 1. De contacto: paracuat. Son de acción aguda, actúan localmente, no se movilizan dentro de la planta y requieren cubrir el 100% del área foliar de la maleza. 2. Sistémico: 2,4-D, nicosulfurón. Son productos de acción crónica, se movilizan desde el punto de absorción al sitio de acción vía floemática y xilemática, por lo que requieren concentración de la mezcla de aspersión más que cubrimiento.

Según su mecanismo de acción: 1. Inhibidores de la fotosíntesis: atrazina. 2. Inhibidores de la síntesis de las proteínas: glifosato, nicosulfurón. 3. Inhibidores de la división celular: ditiocarbamatos, pendimentalina. 4. Inhibidores de la síntesis de los pigmentos fotosintéticos: Fluoricloridona (Racer®). 5. Inhibdores de la síntesis de los ácidos grasos: alacloro, metacloro.

Por la composición química: 1. Inorgánicos: arseniato de sodio. 2. Orgánicos: a aceites de petróleo: kerosene; b. herbicidas orgánicos arsenicales: DSMA, MSMA; c. fenoxiacéticos: 2,4-D; d. cloroacetamicidas: alacloro, metacloro; e. dinitro anilidas: pendimentalina; f carbamatos: butilato; g. derivados de urea, uracilos: nicosulfurón; h .triazinas: atrazina, simazina; i. ácidos alifáticos: glifosato; j. ácidos arilalifáticos: dicamba (Banvel ®); k. derivados de fenol. DNBP; l nitrilos sustituidos, bipirilios. paracuat; m. éteres difenílicos: nicrofen; n. pirinas, piridazinonas: Picloram ®; ñ. ácidos policíclicos alcanoicos: Fluazifop®.

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Según la extensión de la aplicación se distinguen: - Extensivos: se aplican a toda el área del cultivo. - En bandas: Se aplican entre dos surcos o hileras de árboles. - En manchas o dirigidos: Se aplican en zonas muy localizadas del

cultivo, normalmente para acabar con un rodal de malas hierbas. Según la dirección o destino del herbicida, se tiene: - De acción foliar: Se aplican en postemergencia para ser absorbidos

por las partes aéreas de las plantas. - De suelo: Se añaden al terreno para que actúen desde éste. - Inyectados: Se incorporan a cierta profundidad mediante dispositivos

mecánicos de inyección. Son poco frecuentes.

Micoherbicidas: son hongos patógenos de plantas que se han desarrollado para controlar malezas, de la misma manera como son usados los Herbicidas químicos (Templeton et al., 1985). Los productos registrados son: De Vine ®, que es la formulación con Phytophthora palmivora, para el control de la maleza Morrenia odorata Lindl, planta trepadora en cultivos de cítricas; otro producto es Collego ®, formulación a base del hongo Collectotrichum gloeosporoides (Penz) Sacc.F.sp. aeschynomene, usado para el control de la maleza Aeschynomene virginica (L) BSP en arroz y soya.

3.3. MODO DE ACCIÓ� DE LOS HERBICIDAS.

Aproximadamente 2/3 de los herbicidas empleados son activos a través del suelo. La mayoría se aplica en presiembra o preemergencia, raramente en postemergencia. El producto se suele distribuir en los 6 cm superficiales del suelo, donde están las semillas de las malas hierbas anuales y los órganos de resistencia de las perennes. Los herbicidas se pueden incorporar al suelo con ayuda de medios mecánicos, o bien distribuyéndolos sobre la superficie. En este último caso, se requiere la acción de la lluvia para penetrar en profundidad (lixiviación) y activarse. Por otro lado, muchos factores ambientales influyen

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en la acción de los herbicidas: temperatura, pluviometría, características edáficas, formulación del producto, etc. En el suelo, los herbicidas pierden su efectividad por diversas causas: volatilización (evaporación y pérdida en la atmósfera), fotodescomposición (hay herbicidas que se descomponen por la acción de la luz UV), degradación microbiana (ya se sabe que hay bacterias y hongos capaces de romper casi cualquier molécula orgánica), degradación química (en determinadas circunstancias, pueden ocurrir en el suelo reacciones que inactiven los herbicidas) o absorción por las plantas (éstas pueden tomar los herbicidas del suelo y degradarlos). Selectividad De Los Herbicidas. Los herbicidas selectivos son los que atacan en concreto a ciertas especies vegetales. A veces, un herbicida no selectivo puede actuar selectivamente si se aplica de la manera adecuada. Las características de las plantas influyen en la actividad de los herbicidas. Por ejemplo, la edad y porte: las plantas jóvenes son más sensibles que las adultas (tal vez porque poseen menos barreras físicas y más células en división activa) y las anuales, más que las perennes. La morfología del vegetal también influye en la selectividad: inclinación de la hoja, grosor de la cutícula, pilosidad, localización de los meristemos (por ejemplo, en las gramíneas están a ras de suelo, más protegidos que en las dicotiledóneas), tamaño de la semilla y sistema radical (las especies que explotan la capa más superficial del suelo son más sensibles a los herbicidas que las que profundizan más), etc. La fisiología y bioquímica de cada planta también influye en la selectividad (capacidad de translocar el herbicida, de detoxificarlo o bien de sucumbir ante él, etc.) y, por supuesto, hay factores hereditarios que otorgan a ciertas plantas resistencia frente a herbicidas. Los tratamientos herbicidas también influyen en la selectividad: concentración o dosis, formulación del herbicida o tipo de aplicación (a veces, las malas hierbas pueden recibir selectivamente el herbicida, ya que tienen un porte distinto a las plantas cultivadas, o se disponen en los surcos del cultivo; los factores ambientales, también influyen en la actividad del herbicida. Una forma de lograr selectividad es proteger a las plantas cultivadas de la acción de los herbicidas mediante antídotos (en inglés: herbicide safeners, protectants; no se deben confundir con los herbicide extenders o prolongadores, que retrasan la descomposición microbiana de los herbicidas en el suelo y prolongan su actividad).

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Resistencia a Herbicidas. En 1957 se detectó en Estados Unidos la resistencia de Daucus carota al 2,4-D, y este fenómeno ha ido progresando con el tiempo. En el año 2003, se conocen 275 biotipos resistentes de 165 especies (98 dicotiledóneas y 67 monocotiledóneas) sobre una prospección de más de 210 mil campos en todo el mundo. En 1997, por lo menos había biotipos resistentes a herbicidas de 52 especies de malas hierbas en Europa, 23 en Estados unidos y 38 en el resto del mundo. Se reportan continuamente nuevos casos de resistencias a herbicidas. Uno de los últimos casos encontrados corresponde a Aster squamatus, del que se han encontrado ya poblaciones en zonas de no cultivo de Carmona (España) que son resistentes a imazapir (un herbicida imidazolinona empleado en malas hierbas del cultivo del guisante, que actúa como inhibidor de la acetolactato- sintasa, ASL, inhibiendo la síntesis de aminoácidos). Los primeros biotipos resistentes detectados fueron malas hierbas de zonas cerealistas y olivareras resistentes a la atrazina y la simazina (inhibidores del fotosistema II). Posteriormente han ido apareciendo resistencias a los graminicidas, sobre todo en zonas cerealistas. Según de Prado & Osuna (1999), la resistencia a herbicidas está asociada a: alta eficacia del herbicida, uso frecuente del mismo herbicida y/o herbicidas con el mismo modo de acción, uso de herbicidas con larga persistencia y/o actividad en suelo. A esto debe sumarse el „efecto especie : las poblaciones de muchas de las especies de malas hierbas que acaban desarrollando resistencias, son genéticamente polimorfas y presentan una alta frecuencia de genes resistentes, lo que favorece rápido proceso de selección de individuos resistentes. La pregunta que cabe formularse ahora es: ¿cómo podemos saber o sospechar que estamos ante un caso de resistencia a herbicidas?. Generalmente cuando se observan estas evidencias:

Algunas poblaciones de malas hierbas, que eran fácilmente controlables en el pasado, no responden del mismo modo al herbicida usado habitualmente, mientras que otras poblaciones de la misma especie, en otros campos de cultivo más o menos próximos, son controladas eficazmente con la misma sustancia.

Cuando el fallo en el control no puede atribuirse a un manejo

erróneo del herbicida (elección equivocada, dosis inapropiadas, no- uso de co-adyuvantes recomendados, empleo de sustancias

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antagónicas, etc.), a factores ambientales o meteorológicos adversos (grado de humedad, pH, niveles de materia orgánica inadecuados, degradación por microflora edáfica, etc.) o a que han germinado individuos después del tratamiento (en herbicidas de post-emergencia).

Cuando los individuos que escapan al control se disponen en forma de pequeñas manchas en el campo, y no en franjas o líneas que siguen la dirección del tratamiento.

Cuando se trata de parcelas sometidas de modo continuado al

mismo herbicida (o mezclas) y/o se ha instalado tradicionalmente un monocultivo.

Cuando se ha detectado en el campo poblaciones resistentes se deben recoger muestras de plántulas (para ensayos rápidos de crecimiento) o, mejor, de semillas maduras en buen estado para realizar ensayos posteriores en laboratorio y en campo. De modo resumido, puede decirse que, generalmente, la adquisición de resistencia se puede deber a:

1. Pérdida de la afinidad del herbicida por su sitio de acción en la planta. 2. Reducción de la concentración del herbicida en el sitio de acción (la

mala hierba puede acumularlo en zonas seguras, metabólicamente inactivas).

3. Detoxificación del herbicida por parte de la mala hierba.

Se han señalado o discutido los diferentes niveles de tolerancia de los cultivos y malezas a un herbicida específico, basándose en la selectividad de los herbicidas. Le Barón (1982) y Gressel (1985), señalaron que muchas malezas, que previamente habían sido controladas por herbicidas específicos, habían evolucionado, produciendo nuevos biotipos con incremento en su tolerancia.

Gressel (1985) afirma que ha aparecido resistencia verdadera solamente en campos tratados continuamente con triazinas simétricas, paracuat o trifluralin. La resistencia a los herbicidas sólo ocurre cuando año tras año se siembra el mismo cultivo y se usa el mismo herbicida; así, las resistencias a triazinas se han encontrado en campos de maíz, huertos frutales, viñedos y a los lados de los rieles de ferrocarriles, entre otros. Para julio de 1983, fueron

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confirmadas 38 especies de 18 géneros de plantas con biotipos resistentes a triazinas en 23 estados de USA, 4 en Canadá, 9 en Europa y 1 en países del Medio Oriente. Sin embargo, en el área de mayor producción de maíz de Estados Unidos ("Corn Belt"), que es donde más triazinas se han aplicado, sólo se ha informado de pocos casos de resistencia; esto es debido a la rotación de cultivos y de herbicidas en esa región. Gressel (1985) afirma que la tolerancia a la mayoría de los herbicidas es heredada en forma poligénica y la resistencia verdadera, por lo menos en los casos de triazinas, es debida a herencia sobre uno o dos genes de las especies donde ha aparecido resistencia. 3.3.1 Acción de los herbicidas en las plantas. Entrada en la planta. La absorción de los herbicidas de acción foliar puede ser condicionada por la morfología del vegetal, lo que explica en ciertos casos su selectividad. Por ejemplo, las especies con gran cobertura foliar absorberán el herbicida antes que otras plantas con hojas menos desarrolladas. Las especies con hojas erectas retienen menos líquidos que las que presentan hojas dispuestas horizontalmente. La rugosidad de la hoja, la presencia de pelos hidrófobos, ceras, etc., también influyen en la asimilación del herbicida. Las plantas jóvenes suelen ser más frágiles y estar menos protegidas que las adultas, por lo que son más sensibles a los herbicidas. En el caso de las plantas que presenten una capa de cera epicuticular, es necesario añadir un mojante para reducir la tensión superficial del agua y que la superficie de contacto de las gotas de herbicida aumente. También es interesante aplicar los herbicidas con equipos que los pulvericen en gotas de muy pequeño tamaño, ya que así se logra mayor superficie de contacto por unidad de volumen. Finalmente, los factores ambientales como la lluvia o el viento pueden lavar y eliminar el herbicida antes de que sea absorbido, o bien lo redistribuyen por la planta. En las hojas, los herbicidas suelen penetrar filtrándose a través de la cutícula o bien por las estomas (aunque esto último es difícil a veces: muchas dicotiledóneas tienen los estomas sobre todo en el envés foliar, mientras que el herbicida suele aplicarse en el haz). La absorción por la raíz tiene menos problemas, ya que los herbicidas se incorporan a la solución del suelo. Algunos herbicidas pueden penetrar también a través de los tallos jóvenes, que tienen la cutícula poco desarrollada (en plántulas de gramíneas, por ejemplo). En cualquier caso, una vez dentro de la planta los herbicidas se translocarán por

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vía apoplástica (xilema), simplástica (floema) o ambas, a menos que sea un herbicida de contacto, no translocable. Mecanismos de acción. Los herbicidas interfieren el metabolismo de las plantas de diversas maneras: - Solubilización de las membranas celulares: Mediante este

mecanismo, los aceites herbicidas alteran la permeabilidad selectiva de las membranas, o bien las deterioran, lo que provoca la muerte de las células.

- Inhibición de la fotosíntesis: Muchos herbicidas actúan sobre la

reacción de Hill (fase luminosa de la fotosíntesis). Esto supone que la planta no puede acumular reservas, aunque la acción de los herbicidas trae consigo otros problemas que eliminarán a la planta antes de que tenga tiempo de morirse de hambre. Muchos de estos productos desvían a los electrones de las cadenas de transporte en el cloroplasto y se acaban formando radicales de oxígeno muy reactivos que destruyen la clorofila, así como las membranas celulares. Además, provocan la destrucción de los carotenoides, y la energía no recibida por éstos se transfiere a moléculas de oxígeno, a partir de las que se formarán radicales sencillos de oxígeno que pueden destruir más membranas. En resumen: aunque estos herbicidas actúen sobre la fotosíntesis, su efecto más rápido y letal suele ser una alteración de la permeabilidad celular por destrucción de membranas.

- Inhibición de la respiración: Hay herbicidas que actúan a nivel

mitocondrial, inhibiendo el transporte de electrones o desacoplando la fosforilación oxidativa. Al final se dificulta o impide la formación de ATP, por lo que las células sufren falta de energía y mueren.

- Inhibidores del metabolismo de ácidos nucleicos y proteínas:

Muchos herbicidas del grupo anterior (inhibidores de la fosforilación oxidativa) suelen alterar la síntesis de ARN y de proteínas, no sólo en el núcleo, sino en cloroplastos o mitocondrias, donde también hay ácidos nucleicos. En los tejidos meristemáticos, de crecimiento activo, esto suele manifestarse en una inhibición de la mitosis, especialmente en metafase. Existen herbicidas que inhiben específicamente el crecimiento radical, o bien el de tallos jóvenes.

- Mecanismos atípicos de acción: Algunos herbicidas, como las sales

o ácidos inorgánicos, provocan cambios bruscos en el pH, desarreglos

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osmóticos o bien precipitación de proteínas, lo que supone rápida destrucción del citoplasma. En muchos casos se desconoce el mecanismo concreto de acción de estos productos.

Detoxíficación de los herbicidas. La base para la selectividad de los herbicidas es la capacidad que tienen las plantas de cultivo a tolerar o sobrevivirla aplicación de un herbicida, en una dosis en la cual la maleza es afectada o muere. Esto puede ser debido a diferencia de absorción y translocación; velocidad y naturaleza con la cual es activado o detoxificado el herbicida, y las diferencias intrínsecas en sensibilidad en los sitios donde actúa el herbicida.

Para que un herbicida sea efectivo debe llegar al sitio donde la planta es más sensible a ese tóxico a la concentración correspondiente, causando daño severo y afectando su normal crecimiento y desarrollo. El metabolismo del herbicida resulta en detoxificación, un efectivo mecanismo para reducir la concentración del herbicida, incrementando de esa forma la tolerancia de la planta al químico.

Uno de los primeros mecanismos conocidos de detoxificación fue el de la simazina (Gysin y Knusli, 1960). En las raíces de maíces tolerantes a simazina se encontró un metabolito identificado como un análogo de la hidroxisimazina (Roth y Knusli, 1961). Hamilton y Moreland (1962), aislaron y caracterizaron la benzoxazina, un catalizador no enzimático del jugo de plantas de maíz, el cual, aplicado a plantas de avena y trigo susceptibles a simazina, las hacía tolerantes (Castelfranco et al., 1961). Investigaciones posteriores de Shimabukuro et al. (1978), revelaron que la conjugación enzimática con glutatina es la reacción responsable de la detoxificación de las triazinas simétricas, mucho más que la hidrólisis no enzimática. Todas estas evidencias ilustran las estrechas relaciones entre metabolismo, detoxificación y selectividad.

3.4. FORMULACIÓ� Y APLICACIÓ� DE HERBICIDAS. Los herbicidas nunca se aplican tal como fueron sintetizados en la industria, sino mezclados con otros productos. El resultado final es la formulación herbicida, que es la que se comercializa. �ormalmente, la formulación debe ser diluida en agua para poder ser aplicada en el cultivo. Un mismo herbicida se puede formular de distintas maneras. Las principales formulaciones son:

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1. Soluciones (SL): El herbicida aparece en disolución. El solvente suele

ser agua. 2. Concentrados emulsionables (CE): Son formulaciones líquidas que, al

mezclarse con agua, dan lugar a una emulsión (ambos líquidos son inmiscibles, pero uno de ellos forma diminutas gotitas que quedan en suspensión). A veces se requiere agitación u otros procedimientos para evitar que los dos líquidos se separen.

3. Polvos mojables (WP): Son formulaciones secas de muy pequeño tamaño de partícula. Se añaden al agua y quedan en suspensión, por lo que se requiere agitación para que el producto se aplique correctamente.

4. Polvos solubles (SP): En este caso, se disuelven al añadirlos al agua. Una vez lograda su disolución, no se requiere agitación adicional.

5. Floables (SC): También denominado suspensión concentrada. Son polvos mojables muy finamente molidos, que se comercializan como una solución espesa en un líquido, al que luego habrá que añadir agua. Requieren agitación moderada.

6. Gránulos (G): El herbicida se une a partículas de arcilla o materiales porosos (cáscaras de nuez, carozos de maíz) de un tamaño estándar. Estos gránulos se aplican al suelo.

Los coadyuvantes son sustancias que se añaden a los herbicidas, bien en su formulación o a la hora de aplicarlos, para mejorar sus propiedades físicas y químicas. Destacan los mojantes (reducen la tensión superficial, por lo que el herbicida se extiende mejor sobre la cutícula vegetal), los adherentes (permiten que el herbicida se adhiera mejor a la planta), aceites vegetales (incrementan la acción foliar de algunos herbicidas, al favorecer su absorción por la planta y alterar las membranas celulares) y agentes antiespuma. Los herbicidas, como otros productos fitosanitarios, pueden mezclarse entre sí; en este caso, se dice que son compatibles. En otros casos, los productos son incompatibles y su mezcla no es aconsejable. Por ejemplo, puede que las formulaciones de los productos no se mezclen, y se obtengan precipitados. O que se combine, dando un compuesto diferente y de acción imprevisible. O que sus mecanismos de acción interfieran entre sí. En general, cuando la mezcla de productos tiene un efecto menor que la de los productos individuales, se dice que existe antagonismo. El caso contrario, un efecto acumulativo mayor del esperado, se denomina sinergismo. Es importante guardar precauciones a la hora de aplicar herbicidas, para evitar accidentes en los operarios o agricultores. Estos percances se suelen deber

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tanto a la inexperiencia como al exceso de confianza, y pueden evitarse con unas precauciones básicas, sobre todo utilizando un vestuario adecuado. 3.4.1. Herbicidas de acción foliar y translocables. Son los que actúan a través de la parte aérea de la planta y se translocan por los haces vasculares. Se pueden clasificar en dos grandes grupos: hormonales y translocables no hormonales. 3.4.1.1. Herbicidas hormonales. Se translocan a través del floema, y funcionan de forma similar a las fitohormonas del tipo de las auxinas; por ello, también se denominan herbicidas reguladores del crecimiento. Se destacan los siguientes:

Herbicidas fenoxi (o fenoxiacéticos). Son herbicidas muy utilizados; algunos de ellos, como el 2,4-D o el MCPA, fueron los primeros en ser comercializados, y contribuyeron al nacimiento de la Malherbología como disciplina agronómica. Son derivados del fenoxi y actúan en la planta como si fueran auxinas, es decir, hormonas del crecimiento. Se translocan con facilidad, y actúan de forma sistémica en las plantas. Lógicamente, alteran el desarrollo y crecimiento de las plantas. En el suelo son muy móviles y poco persistentes (salvo el piclorán), nunca más de 3-4 meses. Son poco tóxicos para mamíferos.

Herbicidas benzoicos. Son derivados clorados del ácido benzoico

y actúan de forma similar a los fenoxi (entran por las hojas, se translocan y provocan transtornos del crecimiento y muerte). Además, muestran cierta actividad en el suelo (algunos, como el clorambem, tienen una gran actividad en el suelo, por lo que se usan en preemergencia). Destacan el dicamba y el clorambem.

Herbicidas picolínicos y otros. Los herbicidas picolínicos

derivan del ácido picolínico (ej.: piclorán, clopiralid, triclopir), son muy activos y más eficaces que otros fenoxi (aunque el piclorán puede resultar peligroso, ya que tiene una persistencia en suelo mayor de 2 años y puede contaminar los acuíferos).

3.4.1.2. Herbicidas translocables no hormonales. Son productos que actúan a través de la parte aérea de la planta y se translocan por ella pero, a diferencia de los anteriores, no funcionan como fitohormonas. Se suelen dividir en de acción total, o bien selectivos con acción antigramínea.

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De acción total. Se trata de herbicidas no selectivos. Los derivados arsenicales contienen As en sus moléculas. Ya en 1920 se empezó a utilizar el arsenico sódico (AsO3Na2) para controlar la vegetación en vías férreas y zonas no cultivadas, pero la alta toxicidad hizo que se dejaran de emplear. Entre los derivados arsenicales más corrientes en la actualidad, destacan los derivados del ácido metanoarsénico (MAA;). Su mecanismo de acción se basa en la interferencia de la fosforilación oxidativa, o bien la inactivación de enzimas. Son productos económicos, pero su peligrosidad ha hecho que no se comercialicen en muchos países. Ejemplo El glifosato introducido en 1971, es un herbicida bastante utilizado, y controla un gran número de especies vegetales, especialmente perennes. Se transloca tanto por el xilema como por el floema, y se distribuye con rapidez por toda la planta. Provoca interrupción del crecimiento, clorosis y necrosis. Probablemente, inhibe la síntesis de aminoácidos aromáticos, e interfiere en otros procesos metabólicos vegetales. No muestra actividad en el suelo a dosis comerciales.

3.4.1.3. Herbicidas De Cóntacto. Se trata de herbicidas de acción foliar pero, a diferencia de los anteriores, no se translocan. Pueden ser no selectivos (atacan a cualquier especie vegetal) y selectivos.

Herbicidas de contacto no selectivos. Bipiridilos. Se empezaron a desarrollar en 1955, y destacan el diquat y el paraquat. En general son solubles en agua y no presentan actividad en el suelo. Penetran rápidamente por las hojas, sobre todo si se les añade un surfactante, y matan a las plantas en 1-2 días. Aparecen manchas oscuras en las hojas, que pronto degeneran en necrosis que se van extendiendo. El daño se debe a que estos compuestos tienden a captar electrones y formar radicales libres que acaban provocando la desorganización de las membranas. Se suelen emplear, además de para controlar malas hierbas, para desecar ciertas plantas cultivadas (algodón girasol) y facilitar su recolección en climas húmedos. Fosamina. Se comercializa desde 1974. Aunque puede translocarse en algunas herbáceas, normalmente sólo actúa en la zona de aplicación. Provoca clorosis, necrosis y abscisión foliar. No tiene actividad en el suelo.

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Aceites de petróleo. Se usan desde 1940. La mayor parte derivan del petróleo, aunque otros se obtienen por destilación de madera o carbón. Al aplicarlos a las plantas, las membranas de la epidermis pierden su permeabilidad selectiva y se desorganizan, y la planta se deseca. Los aceites de petróleo aumentan su selectividad si el grado de refinamiento es mayor. Las fracciones menos refinadas son más fitotóxicas y menos selectivas. Ácido cacodílico. Es un compuesto orgánico de arsénico, pero su acción es distinta, ya que no se transloca. Se usa como defoliante y desecante. Glufosinato. Es un herbicida que puede translocarse ligeramente dentro de la hoja, no fuera de ella. Inhibe la glutaminosintetasa, lo que provoca la acumulación de amoniaco en las plantas hasta un nivel tóxico (y tampoco se sintetiza glutamina). No tiene efectos residuales.

Herbicidas de contacto selectivos. Son herbicidas no translocables que actúan selectivamente sobre determinadas especies. Destaca el bentazón, que se empezó a utilizar contra malas hierbas compuestas, aunque afecta a especies de otras familias. Inhibe el fotosistema II y a veces la respiración. También se emplea el bromixinil y el ioxinil contra malas hierbas de hoja ancha en diversos cultivos.

3.4.1.4. Herbicidas Con Actividad Edáfica. Productos cuya actividad se da exclusivamente a través del suelo. Dinitroanilinas. El más conocido es la trifluralina un herbicida selectivo aunque de amplio espectro y bien tolerado por cultivos como el girasol, el algodón o la soja. Su vida media en el suelo es de 3-5 meses. Se absorbe por las raíces, pero apenas se transloca en la planta. Inhibe la división celular, y las raíces se atrofian. Es especialmente eficaz en las primeras fases de desarrollo de las malas hierbas, y afecta sobre todo a gramíneas (excepto algunas avenas silvestres) y dicotiledóneas anuales; es menos eficaz sobre crucíferas y compuestas. Tiocarbamatos. Son herbicidas con un periodo de actividad corto (hasta 6-8 semanas). Controlan principalmente gramíneas anuales y dicotiledóneas. También pueden afectar malas hierbas perennes, como la grama o las juncias.

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Se absorben por la raíz pero, a diferencia de las dinitroanilinas, se translocan por el xilema y llegan hasta el coleóptilo, inhibiendo su crecimiento. Las primeras hojas de la planta aparecen dobladas y canijas, y suelen morir. Dado que su selectividad no está bien determinada, los tiocarbamatos se aplican a veces en compañía de un antídoto, para proteger a los cultivos. Los herbicidas más conocidos de este grupo son el EPTC y el trialato. Amidas sustituidas. Son también denominadas anilidas, y constituyen un importante grupo de herbicidas en constante desarrollo. En las especies susceptibles, no se dan fenómenos de resistencia. Afectan a semillas en germinación y plántulas, por lo que es difícil estudiar su movimiento en las plantas; parece ser que su translocación es escasa. La volatilidad, solubilidad en agua y persistencia en el suelo varía mucho en las distintas amidas. Una de las más conocidas es el alacloro, una cloroacetamida, que se aplica en presiembra y preemergencia. Otras amidas son la napropamida, propizamida, difenamid, etc. El propanil es la única amida que no se aplica en suelo, sino como herbicida de contacto de postemergencia en arroz, un cultivo que lo tolera muy bien. Inhibe la fotosíntesis en las malas hierbas, provocando manchas cloróticas y necrosis. Otros herbicidas edáficos. El oxadiazón, comercializado en 1969, se emplea para controlar malas hierbas dicotiledóneas (verdolaga, cenizo, bledo) y algunas gramíneas. Se aplica en preemergencia, penetra por las raíces y afecta a las plántulas cuando tratan de emerger del suelo. Se transloca poco, y se necesita luz para activarlo. 3.4.1.5. Herbicidas con actividad foliar y a través del suelo. Estos productos pueden absorberse tanto por la parte aérea de la planta (hojas y tallos) como en los órganos subterráneos. Inhibidores de la fotosíntesis. Casi todos estos herbicidas pueden absorberse por la raíz y translocarse por el xilema. Cuando se aplican a las hojas se comportan como herbicidas de contacto. Interrumpen el proceso fotosintético, y el síntoma más típico es una clorosis foliar que luego pasa a necrosis. Su acción es rápida, a los pocos días, y es más eficaz si la luminosidad es baja días antes de su aplicación, y alta después de ella. La persistencia en el suelo es muy variable según productos. Destacan los siguientes:

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Triazinas. Se emplean para controlar malas hierbas anuales, salvo alguna excepción. Son principalmente absorbidas por la raíz, aunque las muy solubles en agua pueden entrar por las hojas. Inhiben la síntesis de pigmentos fotosintéticos, y los síntomas aparecen primero en las hojas jóvenes. La más conocida es la simazina, pero también destacan: atrazina, metribuzín, prometina, terbutrina, cianazina, hexazinona y prometrón.

Ureas sustituidas. Son derivados de la urea (�H2-CO-�H2), un conocido fertilizante, a la que se le sustituyen tres de sus hidrógenos por diversos radicales. Normalmente se aplican al suelo, aunque también presentan actividad foliar, con la ayuda de surfactantes. Su persistencia en el suelo es muy variable. Además de inhibir la fotosíntesis, pueden desorganizar membranas celulares. No afectan a los órganos de reserva de las especies perennes. Las más conocidas son el diurón y el linurón el cloroxurón, fluometurón, sidurón, fenurón, monurón y terbutirón. Uracilos. Se empezaron a utilizar en 1963, y sus propiedades son similares a las de las ureas sustituidas, aunque se lixivian algo más que éstas, son más persistentes y menos selectivas. Sobre todo se emplean para controlar malas hierbas anuales en fase de germinación. Actúan principalmente a través del suelo, aunque también se absorben por las hojas. Destacan el bromacilo, el terbacilo y el lenacilo. Pirazón. Se usa sobre todo para controlar malas hierbas dicotiledóneas en cultivos de remolacha. También puede controlar gramíneas. Su persistencia en el suelo es de 1-3 meses. 3.4.1.6. Desorganizadores de membranas celulares. Difeniléteres. Son herbicidas que se absorben por raíces, tallos y hojas, aunque su translocación es limitada. Necesitan luz para activarse, y su acción es rápida (1-2 días). Su acción se debe a la formación de radicales libres que destruyen las membranas y provocan el derrame del citoplasma. Controlan sobre todo malas hierbas dicotiledóneas, aunque también pueden dañar a ciertas gramíneas. Ejemplos oxifluorfén, nitrofén, bifenox, acifluorfén. Dinitrofenoles. Es uno de los herbicidas orgánicos más antiguos sintetizados, aunque ya han caído en desuso, salvo el dinoseb. Su uso se está restringiendo e incluso prohibido debido a su toxicidad. Daña a las células en muchos puntos (mitocondrias, fotosíntesis y síntesis de ARN, proteínas y lípidos). Los tejidos afectados se oscurecen y mueren en cuestión de horas.

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Herbicidas inorgánicos. Algunos de estos compuestos se empezaron a utilizar como herbicidas a finales del siglo XIX (cloruro sódico, ácido sulfúrico diluido), pero han sido sustituidos por otros más selectivos y con menor toxicidad residual.

Se conocen comúnmente como bórax o boratos los herbicidas: Na2B4O7 x 10 H2O, �a2B8O13 x 4 H2O, y �aBO2. Se absorben sobre todo por las raíces, son bastante tóxicos y se emplean como herbicidas no selectivos de control total. Su persistencia en el suelo puede superar 2 años.

El clorato sódico (NaClO3) se absorbe bien por la raíz y parte aérea de las plantas, y provoca una desecación rápida de los tejidos. Es un producto inflamable, por lo que se combina con otros herbicidas (boratos, atrazina, bromacilo, 2,4-D para reducir el riesgo de incendio. Es un herbicida no selectivo.

El sulfamato amónico (NH4NH2SO2), también llamado AMS, se usa como herbicida no selectivo de acción foliar. También se emplea para controlar árboles, bien mediante inyección o a través de heridas. 3.4.1.7. Inhibidores meristemáticos. Son herbicidas que se translocan por la planta hasta los meristemos, inhibiendo el crecimiento en ápices y yemas (y, en algunos casos, en los extremos de las raíces) y provocando deformaciones. Carbamatos. Su desarrollo se inició en 1945. Derivan del ácido carbámico

(�H2-COOH), un compuesto inestable, si se introduce en su molécula un átomo de S. Algunos actúan a nivel foliar, mientras que otros lo hacen por el suelo. Además de inhibir la división celular, algunos pueden afectar a la fotosíntesis. Su persistencia en el suelo es corta, y se utilizan sobre todo contra gramíneas. Destacan profán, clorprofán, barbán, desmedifán, fenmedifán, asulán. Sulfonilureas. Es un grupo de reciente aparición, con elevada actividad a dosis bajas. Controlan sobre todo a dicotiledóneas y algunas gramíneas. Se absorben por raíces y hojas, y se translocan con facilidad. A los pocos días comienzan los síntomas: un color rojizo en las partes jóvenes del vegetal, seguido de clorosis y necrosis, que va progresando a las más viejas. Su actividad en el suelo es prolongada, a veces hasta casi 2 años. Destacan clorsulfurón, sulfometurón-metil, metsulfurón-metil, DPX-M6316, DPX- L5300, DPX-F6025, DPX-F5384.

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Imidazolinonas. Son herbicidas de desarrollo muy frecuente, derivados del imidazolín. Afectan a gramíneas y dicotiledóneas, aunque la susceptibilidad varía notablemente en las distintas especies. Cuando se aplican en preemergencia, las malas hierbas pueden brotar, pero no sobreviven mucho: se producen necrosis en los meristemos apicales y detención del crecimiento. Si se aplican en postemergencia la muerte puede tardar 1-2 meses; en gramíneas es típica la coloración púrpura del nervio central, que luego se extiende al resto de la hoja. Las imidazolinonas inhiben la enzima AHAS (acetohidroxiácido sintetasa o acetolactato sintetasa), que cataliza la formación de varios aminoácidos (valina, leucina e isoleucina). Suministrando estos aminoácidos a las plantas se pueden prevenir los efectos fitotóxicos de estos herbicidas. Ejemplos imazetapir, imazaquín, assert.

3.5. FACTORES QUE AFECTA� LAS ETAPAS DE LA ACTIVIDAD DE LOS HERBICIDAS

En la medida en que las plantas crecen, su área foliar aumenta. Las gramíneas, en especial, se convierten en mejores objetos para las gotas de aspersión en la medida que la orientación de sus hojas se aplana y se desarrollen tallos adventicios. Por esta razón muchos graminicidas post- emergentes se aplican a partir del estadio de desarrollo de dos hojas en lo sucesivo. Sin embargo, la demora de la aspersión con el objeto de optimizar la retención no debe ser la única consideración, ya que las plantas más adultas pueden necesitar una dosis mayor de herbicida para obtener un control efectivo y la eliminación tardía de la maleza puede traer como consecuencia competencia severa con el cultivo.

La naturaleza de la superficie foliar es otro factor importante que determina la retención del herbicida. La forma y disposición de las partículas de cera sobre las hojas de muchas gramíneas (ej. Avena spp.) produce una superficie áspera que repele el agua, por lo que las gotas grandes del asperjado tienden a rebotar o escurrir fuera de las hojas.

Las condiciones climáticas, bajo las que ha crecido la planta antes de la aspersión, afectan la intercepción y retención del asperjado. Las plantas que han estado sometidas a condiciones adversas de sequía o a condiciones frías, tienen hojas más pequeñas, usualmente cubiertas con cantidades considerables de cera epicuticular, que interceptan y retienen menos herbicida que las plantas que crecen bajo condiciones cálidas y húmedas. El

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efecto de la precipitación depende de su momento e intensidad. Una cubierta de rocío al momento de la aspersión puede aumentar la intercepción foliar mediante la alteración del ángulo de la hoja. Lluvias intensas poco tiempo después de la aplicación pueden lavar el herbicida de la hoja. Los compuestos solubles en agua, como glifosato, son menos "resistentes al lavado por lluvias inmediatamente después de la aplicación" que los herbicidas lipofílicos, como diclofop-metil, que se formulan como emulsiones.

Penetración foliar. La principal barrera para la absorción de los herbicidas es la cutícula, que cubre todas las superficies aéreas y minimiza las pérdidas de agua de la planta. La capa externa consiste en cera cuticular con extrusiones de cera epicuticular, que varía en forma con la edad de la hoja y con la especie. Las ceras son no-polares, afines al aceite en su naturaleza y repelen al agua. Debajo de la cera cuticular está la capa de cutina, que es más hidrofílica que las ceras. Los agentes tensoactivos y otros aditivos de las formulaciones de herbicidas juegan papel importante en la retención y penetración del herbicida a través de las cutículas cerosas. Los lugares preferenciales de entrada de los herbicidas son las células de protección de las estomas, los pelos y los nervios foliares en las especies de hoja ancha. Las estomas penetran la superficie foliar, pero la mayoría de los agentes tensoactivos no son capaces de reducir la tensión superficial de las soluciones acuosas lo suficientemente como para permitir la entrada de los herbicidas a través de ellas. Se exceptúan los tensoactivos a base de organo-silicona.

La velocidad de penetración es directamente proporcional a la concentración externa del herbicida y a la velocidad de su movimiento desde la superficie interna de la cutícula hacia el apoplasto.

Los herbicidas solubles en aceite penetran fácilmente la cutícula a través de sus componentes lipofílicos bajo un amplio rango de condiciones climáticas y vegetales, mientras que los compuestos solubles en agua tienden a penetrar más lentamente, por lo que requieren de tensoactivos y de una cutícula hidratada para su penetración. Así, la absorción de herbicidas hidrosolubles aumenta por la alta humedad relativa, adecuada humedad del suelo y temperaturas cálidas (Devine 1988). El rocío o lluvias ligeras (< 0.5 mm/h) pueden aumentar la absorción del herbicida mediante procesos de neo- disolución del compuesto seco o cristalizado y pueden facilitar la redistribución del herbicida sobre la superficie de la planta, así como su depósito. Por ejemplo, en las gramíneas, la superficie adaxial de la vaina foliar sólo está cubierta ligeramente con cera, la humedad es alta y aquí la

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absorción es más rápida que sobre las superficies de las láminas foliares (Coupland et al., 1978).

3.6. DISPO�IBILIDAD Y DESTI�O DE LOS HERBICIDAS E� EL SUELO.

El éxito de un tratamiento de herbicida aplicado al suelo depende de la entrada de concentraciones tóxicas del producto en las raíces o la parte aérea de las malezas. Esto está determinado por la duración de la exposición al herbicida y su concentración en las fases líquida o gaseosa. Los factores que influyen sobre la efectividad de los herbicidas de activos en el suelo son la adsorción, el movimiento y la degradación, pero se debe enfatizar que estos son factores interactuantes. Además, las propiedades químicas y físicas del herbicida también son aquí de importancia clave.

Adsorción. El herbicida al entrar en contacto con el suelo se fracciona y pasa a las fases sólida, líquida y gaseosa. Solo el que llega a las últimas dos fases estará disponible para su absorción por la planta. El grado de adsorción sobre las partículas de suelo depende de su textura, el tipo de arcilla, el contenido de materia orgánica y la humedad del suelo. Los suelos arenosos tienen partículas relativamente grandes con un área superficial pequeña para la adsorción. Las arcillas tienen grandes áreas de superficie y alta capacidad para adsorber los herbicidas, siendo la montmorillonita más adsorbente que la illita o la caolinita. La materia orgánica es regularmente el factor más importante que determina la adsorción. De esta forma, algunos tipos de herbicidas, como las triazinas, no están disponibles a las plantas en suelos con un alto contenido de materia orgánica. Las dosis de los herbicidas activos en el suelo comúnmente se ajustan de acuerdo al contenido de materia orgánica del suelo.

El agua compite con los herbicidas por los sitios de adsorción, por lo que en suelos húmedos queda una mayor proporción del herbicida en las fases acuosas o gaseosas que en suelos secos. En el caso de herbicidas volátiles, con baja solubilidad en agua, como EPTC, la adsorción sobre los coloides es importante para su retención en el suelo, por lo que la aplicación sobre suelo húmedo conduce a mayores pérdidas hacia la atmósfera. Los herbicidas con presiones de vapor mayores a 15 mPa, incluyendo triallate, trifluralin, vernolate, butylate y EPTC son comúnmente incorporados mecánicamente al suelo inmediatamente después de la aplicación para reducir las pérdidas de vapor. CDAA y propachlor también tiene altas presiones de vapor, pero no

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requieren incorporación mecánica, ya que son relativamente solubles en agua y penetran en el suelo con la lluvia o la irrigación. En el caso de herbicidas, como simazina, que se une fuertemente a los coloides del suelo, su aplicación sobre suelos húmedos resulta en una menor adsorción y mayor disponibilidad para su absorción por las plantas que su aplicación sobre suelo seco.

Los herbicidas cargados positivamente, como paraquat, no tienen actividad en el suelo, ya que quedan fijados fuertemente por los coloides cargados negativamente.

Los herbicidas que son ácidos o bases débiles se ionizan sólo parcialmente. A valores de pH bajos (< 5.0), las triazinas se cargan positivamente y quedan fuertemente unidas a los coloides del suelo, pero bajo condiciones neutras o alcalinas quedan más disponibles en la solución del suelo. Bajo estas condiciones se comportan como moléculas descargadas y la fuerza de enlace dependerá de propiedades como la solubilidad en agua y la presión de vapor.

Los herbicidas de un grupo químico dado tienden a adsorberse al suelo en relación inversa a su solubilidad en el agua. La distribución de los herbicidas entre los coloides del suelo y el agua regularmente se describe mediante el

coeficiente de adsorción Kd, el cual se define como:

.

Movimiento. Independiente de la incorporación mecánica de los herbicidas, el contacto con las raíces y partes subterráneas de las plantas depende del movimiento vertical en profundidad del herbicida en el perfil del suelo después de lluvias o irrigación. La cantidad de herbicida que se lixivia a través del suelo depende de su solubilidad y persistencia, del volumen de agua que esté pasando a través del suelo y de la relación de adsorción entre el herbicida y el suelo (Kd). A través de los macroporos, tales como las quebraduras y las galerías hechas por lombrices de tierra, se produce

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movimiento más rápido en profundidad del perfil de suelo, donde el herbicida se transporta tanto en solución como unido a partículas finas de suelo.

Cuando la evapotranspiración sobrepasa al movimiento del agua hacía abajo en el perfil del suelo, el herbicida en solución se mueve por capilaridad hacia la superficie. Este proceso ha conducido a daños por residuos de herbicidas en los cultivos subsiguientes en rotación, sobre todo con compuestos solubles en agua, relativamente móviles, tales como chlorsulfuron.

Durante lluvias intensas se produce el movimiento lateral del herbicida en solución y del que se encuentra unido a las partículas de suelo. Este se puede lavar mediante arrastre en la superficie del suelo, cuya cantidad dependerá de varios factores, como: la pendiente del lugar, el tipo de suelo, la cobertura, la intensidad y duración de la lluvia, las propiedades químicas y físicas del herbicida. El arrastre superficial es una de las causas principales de la contaminación de las aguas superficiales con herbicidas, que también puede producir disminución de la eficacia del herbicida.

Degradación. La degradación de los herbicidas puede ser física, química y biológica. Compuestos como trifluralin son susceptibles a la degradación mediante la radiación UV y por esta razón requieren de incorporación mecánica. Algunos herbicidas, como metsulfuron, sufren fácilmente hidrólisis, especialmente a pH bajo.

Los enzimas microbianos (intra y extra-celulares) son responsables de la degradación de muchos compuestos y el uso continuado de algunas clases de plaguicidas, tales como los tiolcarbamatos que conduce a incremento de la población de organismos degradantes de los herbicidas y a aumentar el nivel de pérdidas del producto. Tanto los cultivos como las malezas absorben los herbicidas y comúnmente aquellos tolerantes los metabolizan (vea Metabolismo).

Para una información más completa sobre los tópicos abordados en esta sección vea a Hance (1980), Moyer (1987) y Walker (1987).

Translocación del herbicida. Después de la penetración en las hojas y la absorción por las raíces, muchos herbicidas se mueven hacia otras partes de la planta en el apoplasto y el simplasto.

El apoplasto es una red interconectada de tejido no vivo, que incluye las paredes celulares y el xilema conductor del agua. Este está limitado externamente por la cutícula e internamente por la membrana más externa

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de la célula, el plasmalema. Los herbicidas que entran en la raíz (p.ej. atrazina), se mueven en el xilema con la corriente transpiratoria y siguen el movimiento del agua hasta las puntas de las hojas en las monocotiledóneas, o hasta sus márgenes, en las dicotiledóneas. Los herbicidas se acumulan donde se pierde el agua por evaporación y esto generalmente se refleja en la cronología y localización de los síntomas fitotóxicos.

La pérdida de agua desde una planta está determinada por la luz, la temperatura, la velocidad del viento y la humedad, así como por la disponibilidad de agua en el suelo. Sin embargo, en la medida en que el agua del suelo se hace menos disponible, otros factores pueden desplazar a aquellos más elementales que controlan la transpiración. Bajo condiciones adversas de humedad de suelo puede ocurrir una inversión de la corriente transpiratoria, por lo que el agua presente en las hojas será absorbida y conducida hacia las raíces. Bajo estas condiciones, se ha observado que diquat, aplicado al follaje de la papa como desecante, produce pudrición del extremo del tubérculo (Headford y Douglas 1967).

Un herbicida absorbido por las raíces y distribuido normalmente en el sistema del xilema, será transportado principalmente hacia las hojas abiertas, lo cual es patrón ideal de distribución para cualquier compuesto inhibidor de la fotosíntesis. Por otra parte, a menos que tenga lugar alguna redistribución posterior dentro de la planta, este patrón no es adecuado para herbicidas, cuyo modo de acción esté asociado con los procesos de crecimiento. En tales casos, se debe producir una redistribución del compuesto hacia los ápices de crecimiento, proceso que involucra también al simplasto. Este último es un sistema vivo interconectado de células vegetales, que incluye al floema, que contiene el citoplasma metabólicamente activo, limitado en su parte externa por el plasmalema y por la parte interna de la membrana vacuolar, el tonoplasto. Este contiene organelas, como los cloroplastos y los mitocondrios. Los puntos de acción de todos los herbicidas están localizados en el simplasto.

Los azúcares producidos por la fotosíntesis en los tejidos verdes de las plantas (fuentes) son conducidos en el simplasto hacia las regiones, donde tiene lugar el crecimiento y el almacenamiento. En la mayoría de las circunstancias los herbicidas se mueven fuera de la hoja tratada solo a través del floema y los herbicidas o componentes de formulación que interfieran con el transporte en el floema limitan la translocación del herbicida. Usualmente el lento desarrollo de los síntomas fitotóxicos, como se observa por ejemplo con glifosato, está asociado a una translocación más efectiva del herbicida.

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La fuerza de la actividad de fuentes individuales cambia durante el año en respuesta a la senescencia de las hojas y a cambios en el desarrollo de la planta, como la floración, la formación de semillas y el desarrollo de órganos de almacenamiento. Las hojas muy jóvenes se comportan como depósitos, por lo que resultan ser pobres objetivos para la aplicación de herbicidas sistémicos. Las hojas que completan su desarrollo sobre plantas jóvenes tienden a exportar azúcares (y herbicidas) principalmente hacia el ápice del tallo. En la medida que la planta crece, el patrón de exportación se dirige más hacia las raíces y los órganos subterráneos. Es en esta etapa que la aplicación del herbicida generalmente produce buen control sobre especies perennes, como Imperata cylindrica (L.) Raeuschel.

Además del estadio de desarrollo de la planta, los factores del ambiente también afectan el flujo de azúcares en el floema. Factores adversos que disminuyen la velocidad de crecimiento de la planta, como las bajas temperaturas y la sequía, reducen el potencial de eliminación o depósito, por lo que menos herbicida tiende a ser translocado. Otros factores, como la baja intensidad de luminosidad, limitan la producción de azúcares en las hojas y reduciendo la actividad de generación, con lo que pueden perjudicar la acción de herbicidas sistémicos. Por estas razones, normalmente se recomienda que los herbicidas sistémicos se deban aplicar cuando las malezas están en una fase de crecimiento activo.

Metabolismo. El metabolismo de los herbicidas en las plantas constituye el mecanismo más importante de selectividad de los mismos entre malezas y cultivos o entre malezas susceptibles y tolerantes. Las plantas tolerantes detoxifican al herbicida con suficiente rapidez como para evitar que cantidades fitotóxicas del ingrediente activo se acumulen en el simplasto. El metabolismo de los herbicidas involucra transformaciones que aumentan la solubilidad en agua y esto regularmente es seguido por la conjugación con azúcares o aminoácidos. Bentazon tiene un margen de selectividad de 200 veces entre el arroz y Cyperus serotinus Rottb., debido a su rápida hidroxilación, seguida de su conjugación con glucosa en el arroz (Mine et al., 1975). El margen de selectividad de muchos herbicidas, como isoproturon en trigo, es mucho más estrecho y la seguridad del cultivo está fuertemente influida por la variedad, el estadio de desarrollo y las condiciones climáticas.

La selectividad de algunos herbicidas, como los tiolcarbamatos y las sulfonilureas, se puede aumentar en cultivos gramíneos mediante el uso de sustancias protectoras, que promueven la degradación y conjugación del herbicida en el cultivo, pero no en las malezas. Las sustancias protectoras se usan como coberturas de semillas o en mezclas con el herbicida.

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Actualmente existen 15 combinaciones de herbicida/sustancia protectora en el mercado. La Tabla 5 se muestran algunos representantes para los principales cultivos.

Tabla 5. Ejemplos de combinaciones herbicida/sustancia protectora y sus usos, (según Komives 1992).

Cultivo Herbicida Sustancia Protect. Aplicación Maíz EPTC Dichlormid mezcla de tanque Trigo fenoxaprop-etil fenclorazole-etil mezcla de tanque Arroz bensulfuron-metil dimepiperato mezcla de tanque Sorgo metolachlor cyometrinil cobertura de semilla

En contraste con las sustancias protectoras, ciertos compuestos sinérgicos aumentan la actividad herbicida mediante la prevención de su metabolismo. Así, aminotriazole se inactiva en algunas malezas por condensación con serina, cuya reacción es inhibida por el tiocianato de amonio, que se incorpora en varias formulaciones de este herbicida.

La inhibición del metabolismo de los herbicidas es deseable en las malezas, pero se debe tener cuidado de no dañar los cultivos. El control de malezas en arroz con propanil puede causar severa fitotoxicidad en el cultivo si se aplican insecticidas carbamicos u organofosforados inmediatamente antes o con el herbicida. Los insecticidas inhiben la hidrólisis del propanil por la aril acrilamilasa, que es la principal vía de detoxificación que aporta tolerancia a este herbicida en el arroz (Matsunaka, 1968).

El metabolismo, que confiere tolerancia a los herbicidas en los cultivos, también se presenta en malezas. Por ejemplo, la acción débil de metribuzin contra Ipomoea hederacea (L.) Jacq., es debida a rápida diseminación. El uso repetido de herbicidas con similar composición química puede conducir a la selección de biotipos resistentes a los mismos, con mayor capacidad para degradarlos, como Alopecurus myosuroides Huds., resistente a isoproturon (Moss y Cussans, 1991).

Se ha estimado que menos de 1% del herbicida que llega a la superficie de la planta interactúa en el punto de acción, por lo que para muchos herbicidas y especies, el metabolismo es la principal causa de pérdidas del ingrediente activo.

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Puntos de acción de los herbicidas. La mayoría de los grupos de herbicidas afectan, bien la fotosíntesis o la división celular y el crecimiento, pero algunos herbicidas parecen afectar más de un punto. Así, bromoxynil nitrilo inhibe la fotosíntesis y desacopla la fosforilación oxidativa. Los herbicidas de un mismo grupo químico generalmente tienen el mismo sitio de acción, pero esto no siempre es así. Por ejemplo, la anilida propanil inhibe la fotosíntesis, mientras que otro miembro de este grupo, diflufenican, inhibe la biosíntesis de carotenoides.

Herbicidas que interfieren con la fotosíntesis. Alrededor del 35% de todos los herbicidas disponibles comercialmente interfieren con la fotosíntesis, que es el proceso involucrado en la conversión de energía luminosa en energía química, para así producir la liberación de oxígeno y la transformación del

CO2 en azúcares.

Herbicidas del Fotosistema 1 (FS1) . Estos son los compuestos bipiridílicos, diquat y paraquat, que desvían el flujo de electrones en el extremo terminal del Fotosistema 1. La acción de estos herbicidas es, por lo tanto, dependiente de la luz para promover el flujo de electrones y del oxígeno para producir el superóxido fitotóxico, peróxido de hidrógeno, y el altamente dañino radical libre: hidroxil.

Estos radicales fitotóxicos interactúan rápidamente con los lípidos de las membranas y con los aminoácidos de las proteínas y ácidos nucleicos enzimáticos, produciendo rápida filtración de las membranas y destrucción del tejido foliar, lo que da apariencia de mojado por agua, que es seguida de necrosis y desecación.

Inhibidores del Fotosistema 2 (FS2). Estos bloquean el transporte de electrones mediante la interacción con un polipéptido en la membrana de los cloroplastos. La especificidad de este sitio de acción requiere del elemento estructural -CO-N< o -N = C-N< para la acción inhibitoria y éstos se encuentran en la mayoría de los herbicidas de este grupo.

Cuando la clorofila absorbe la energía luminosa para activar el flujo de electrones desde el agua, ésta se excita hasta un denominado "estado de singlete" (C1). Si la energía de excitación no es utilizada porque el flujo de electrones está detenido, puede excitar al oxígeno a un "estado de singlete"

(O2). Esta forma altamente dañina de oxígeno puede interactuar con los lípidos, proteínas, ácidos nucleicos y otras moléculas celulares para causar la desorganización celular y, como consecuencia, la muerte de la planta. Esto

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se refleja en la aparición de síntomas fitotóxicos, como la clorosis y la necrosis.

3.7. CO�TROL DE LAS MALAS HIERBAS E� CEREALES. 3.7.1. Malas hierbas más frecuentes asociadas a cereales. Las malas hierbas mesegueras (asociadas a las mieses) pueden clasificare en 3 grandes grupos. Por un lado, entre las dicotiledóneas anuales destacan tradicionalmente las amapolas (Papaver spp.) y diversas crucíferas (Diplotaxis, Raphanus, Sinapis, etc.). Esas especies se habían adaptado al laboreo tradicional, pero el empleo creciente de herbicidas ha disminuido sus poblaciones al tiempo que se favorece la presencia de otras especies: el amor del hortelano (Galium aparine), la verónica (Veronica hederifolia), la manzanilla (Matricaria chamomilla), Polygonum aviculare, etc. Otras especies de los géneros Tussilago, Epilobium, Conyza, Artemisia, Lactuca, etc., que tienen problemas en suelos sometidos a alteraciones periódicas, también se adaptan a los campos de cereales sin laboreo. Por su parte, los cenizos (Chenopodium album), bledos (Amaranthus albus), Salsola kali, etc., pueden invadir los barbechos. Entre las gramíneas anuales destacan las avenas locas (A. fatua, A. sterilis), el vallico (Lolium rigidum) y los alpistes (Phalaris spp.). Finalmente, las malas hierbas perennes basan su éxito en sus órganos subterráneos de reserva que les permiten un desarrollo rápido al inicio de la primavera. Están representadas por las correhuelas (Convolvulus spp.) y diversos cardos (ej.: Cirsium arvense). 3.7.2. Formas de control Rotación de cultivos. Como ya se comentó en otros temas, el mantener un mismo cultivo año tras año favorece la adaptación a él de las malas hierbas. Esto puede ser combatido mediante la rotación de cultivos, aunque las opciones en los cultivos cerealistas no son demasiadas. Muchos se dan en áreas con precipitaciones que no superan los 400 mm anuales, donde las rotaciones consisten en el tradicional año y vez, bien sea con barbechos blancos o semillados. En estos últimos, la siembra de leguminosas forrajeras da buen control contra malas hierbas, ya que las plantas se siegan en época temprana, antes de que las malezas hayan podido incrementar el banco de semillas del suelo (aunque si la mala hierba logra soltar sus semillas antes de la siega, sus poblaciones acabarán aumentando). En zonas más húmedas (> 550 mm anuales) y en regadíos aumentan las alternativas de rotación con

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cultivos que lleven malas hierbas asociadas diferentes a los cereales, con lo que sus poblaciones se pueden controlar con mayor efectividad. Laboreo. Desde tiempos inmemoriales, el laboreo del terreno se ha usado para controlar las malas hierbas. Además de esponjar el suelo , favoreciendo su aireación y la infiltración de agua, y de voltear y mezclar los horizontes del suelo, para distribuir de forma homogénea los nutrientes, también destruye y entierra las malas hierbas y sus semillas. La germinación de éstas se dificulta o impide, y aumentan las posibilidades de que sean liquidadas por microorganismos parásitos o descomponedores. ¿Qué es mejor para controlar malezas en cereales, el laboreo tradicional o la lucha química? En la bibliografía consultada, los distintos autores no parecen ponerse de acuerdo. Además, la composición florística de las poblaciones de malas hierbas mesegueras influye en el resultado final, así como el tipo de labor. Las gramíneas anuales se ven favorecidas por la reducción del laboreo. En cambio, las especies de dicotiledóneas que desde hace milenios se han adaptado al laboreo tradicional, ven reducidas sus poblaciones cuando se pasa al control químico, aunque los datos varían según el autor. Según Navarrete & Fernández-Quintanilla (1997), Veronica, Descurainia o Lamium redujeron sus poblaciones al disminuir el laboreo, mientras que las amapolas se mostraron indiferentes al respecto. En cuanto a otras malezas, como los cenizos o los bledos, los autores discrepan sobre si el laboreo incrementa su efectividad o por el contrario los merma. En resumen: los investigadores creen que la supresión del laboreo favorece a las monocotiledóneas anuales y perjudica a las dicotiledóneas, aunque gran número de técnicos y agricultores siguen pensando que la reducción del laboreo conlleva un aumento en los problemas malherbológicos. Estrategias de siembra. Los cultivos de cereales densos y vigorosos, gracias a una fertilización adecuada, tienden a controlar las poblaciones de malas hierbas y otros organismos nocivos. En la figura____, tomada de García Torres & Fernández-Quintanilla (1991), se muestra la influencia de la dosis de siembra de la cebada sobre el desarrollo y producción de semillas de la avena loca:

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800 Control químico. Dada la 700 importancia mundial de los cultivos 600

de cereales, también lo es la 500 400 investigación y desarrollo de 300

herbicidas específicos. Por tanto, hay 200 variada oferta de productos donde 100

0 elegir, que se suelen clasificar en: 1234 Dosis de siembra de la cebada

(kg/ha) herbicidas contra dicotiledóneas,

Peso seco de la avena loca (g/m²)

contra gramíneas y de amplio Producción de semillas de la avena loca (x 10 semillas/m²)

espectro. Entre los herbicidas contra dicotiledóneas, los de tipo hormonal (2,4-D, MCPA) son los más usados, debido a su bajo costo, buena tolerancia por el cultivo y eficacia contra malezas diversas (amapolas, crucíferas y cenizos). Otros herbicidas hormonales son efectivos contra especies concretas de malas hierbas, por lo que se suelen combinar varios de ellos. En general se aplican en primavera, con el cultivo bien ahijado pero antes de iniciar el encañado. La aplicación de estos herbicidas ha de ser cuidadosa, sobre todo si son muy volátiles y hay cultivos sensibles cerca. También se emplean contra dicotiledóneas algunos herbicidas de contacto selectivos, como el ioxinil y el bromoxinil, que dan buen control en malezas resistentes a los hormonales. Son muy selectivos frente al cultivo, y pueden ser aplicados desde el estado de tres hojas hasta bien avanzado el ahijamiento. Se suelen dar en tratamientos tempranos, mezclados con antigramíneos. Otros herbicidas usados contra dicotiledóneas son las sulfonilureas. Su espectro de acción es amplio, y se aplican desde el estado de tres hojas hasta la mitad del ahijamiento. En trigo pueden aplicarse también en preemergencia. Algunas sulfonilureas, como el clorsulfurón, tienen elevada acción residual. Aunque trigo y cebada lo toleran bien, para otros cultivos (leguminosas, girasol, remolacha) la acción residual puede superar el año. Entre los herbicidas contra gramíneas se destacan los derivados de la urea (clortolurón, isoproturón, metoxurón), que también pueden afectar a algunas dicotiledóneas. Tienen actividad foliar y a través del suelo, y se pueden aplicar en pre- y postemergencia, desde el estado de tres hojas hasta el final del ahijado. Son más eficaces en suelos húmedos, y hay que tener en cuenta que algunos cereales pueden ser sensibles a ellos.

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Hay otros herbicidas antigramíneas específicos contra la avena loca, tanto en presiembra o preemergencia (trialato) como en los primeros estados del cereal (imazametabenz, diclofop), en el ahijado (difenzocuat, tralkoxidín) o tras el ahijamiento (flamprop-isopropil). Algunos dan buen control de otras malezas gramíneas. Los herbicidas de amplio espectro suelen aplicarse combinados entre ellos (ojo: no todas las mezclas sirven; consúltese la bibliografía) para actuar mejor sobre las poblaciones de malas hierbas. 3.8. CO�TROL DE LAS MALAS HIERBAS E� LEGUMI�OSAS.- 3.8.1. Consideraciones generales. Las leguminosas son particularmente sensibles a la competencia de las malas hierbas, ya que se cultivan en líneas y presentan un desarrollo lento en sus fases iniciales. Por tanto, la cobertura del suelo es baja, y las malezas agresivas lo tienen fácil. Parece que el periodo más crítico ocurre entre 2 y 6 semanas de la emergencia, y ahí debe centrarse el control. La flora de malas hierbas asociada a leguminosas es muy variable, según la localidad, suelo, clima, prácticas agrícolas, etc. Resulta difícil generalizar, aunque su importancia depende, en gran medida, de su fecha de germinación. Las que emergen a principios de otoño se pueden controlar mediante laboreo o herbicidas de preemergencia. Las de germinación más tardía (otoño-invierno) tienen dificultades para invadir el cultivo, ya que para entonces éste ya tiene buena cobertura, y compite bien con las malezas. Además de las malas hierbas, las leguminosas se ven amenazadas por una planta parásita, el jopo (Orobanche crenata), cuyas características, ciclo vital y control se explicaron en las asignaturas de Fitopatología o Protección Vegetal. Los jopos son especialmente dañinos en cultivos de guisantes, habas y lentejas. Por ejemplo, un nivel de infestación de 4 jopos por mata de habas bajan el rendimiento del cultivo a la mitad. El jopo se controla mediante el retraso en la fecha de siembra, rotaciones de cultivos, riego adecuado y cultivares resistentes. El empleo del glifosato está autorizado en habas, pero es fitotóxico para el guisante. 3.8.2. Métodos de control. Control no químico. La rotación de cultivos es medida favorable, por las razones ya expuestas: las malas hierbas difícilmente controlables en un cultivo pueden ser dominadas en otro. Asimismo, una elevada densidad de siembra favorece la competencia del cultivo frente a las malezas. Claro está,

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en este caso hay que valorar si compensa el mayor coste en semillas, o si el marco de siembra dificulta el laboreo y otras medidas de control. El laboreo es útil para controlar malas hierbas en diversos cultivos. En las leguminosas, además de las labores previas a la siembra, se pueden realizar también cuando las plantas están crecidas, entre líneas. Las malas hierbas que aparezcan ahí podrán ser destruidas por el laboreo, aunque para acabar con las que surjan entre plantas en los surcos habrá que recurrir a la escarda manual o la química. Por supuesto, estas labores entre líneas han de ejecutarse con cuidado, para no dañar las raíces ni provocar pérdidas de humedad en el suelo. Control químico. El empleo de herbicidas es una alternativa al laboreo; la producción de los cultivos suele ser similar en ambos casos, según indican García Torres & Fernández-Quintanilla (1991). El control químico, además, tiende a proteger al suelo frente a la erosión. Para más información, véase la obra citada de G. Torres & F. Quintanilla. 3.9. MA�EJO I�TEGRADO DE ARVE�SES.

La distribución y dominancia de algunas especies sobre otras responde a las interrelaciones de diferentes factores: suelo, clima, sistema de siembra, manejo, herbicidas usados, cultivos en la rotación entre otros aspectos. Para desarrollar un programa de manejo integrado de arvenses, se hace necesario identificar el grado de interferencia o competencia con el cultivo.

La importancia de determinar cuantitativamente las pérdidas de producción de los cultivos debidas a las arvenses, obedece a la necesidad de realizar el manejo más racional de las mismas, de tal manera que el técnico de extensión y el agricultor tengan la capacidad de decidir la estrategia de manejo más adecuada. Conocer el momento más oportuno para comenzar a realizar el manejo integrado de arvenses al igual que establecer su relación costo beneficio (umbral económico) conllevará a disminuir los costos de las desyerbas, fomentar la conservación de los suelos, aguas y biodiversidad en general, mediante el establecimiento de arvenses que no causen disminuciones económicamente significativas en los rendimientos del café, y la aplicación consciente y puntual de herbicidas químicos.

El manejo integrado de arvenses reduce costos del control hasta en un 85% porque:

Disminuye el número de jornales empleados. Menor consumo de herbicidas. Ahorro en tiempo y esfuerzo en el transporte de agua.

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Menor inversión en equipos de aspersión mediante el empleo del

selector de arvenses.

El manejo integrado de malezas (MIM) es la complementación y utilización en forma racional y oportuna de un conjunto de principios, estrategias, métodos y materiales, para limitar con criterio económico el impacto detrimental de las malezas sobre el agroecosistema. En el MIM deben tomarse en consideración las condiciones agroecológicas, especies de malezas predominantes y sus requerimientos, rotación de cultivos, sistemas de labranza de la tierra y rotación de herbicidas (Rodríguez, 1996).

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Lectura Complementaria.

Uso Eficiente de Herbicidas para El Manejo Integrado de Arvenses y la Sostenibilidad de los Suelos en Cultivos de Ladera Colombiana. El Selector de Arvenses (Figura 5) ha demostrado ser el equipo más eficiente como herramienta para el control químico dentro del Programa de Manejo Integrado de Arvenses ya que permite hacer controles selectivos, seguros y económicos sobre las arvenses más agresivas al cultivo del café. Con el fin de hacer más eficiente la aplicación del herbicida con el Selector de Arvenses se llevó a cabo un experimento sobre arvenses en estado de crecimiento activo en lotes experimentales de Cenicafé, localizado en Chinchiná - Colombia (1420 m.s.n.m, 2500 mm/año de precipitación, 20ºC de temperatura promedio, 78% de humedad relativa y suelos Melanudands, donde se evaluaron diferentes concentraciones de coadyuvantes comerciales y aditivos caseros (Mezclafix (0,4; 0,8; 1 y 2%), Mixel SL (0,5; 1; 2 y 4%), Agrotin SL (1; 3 y 5%), Inex A (0,2; 0,4; 2 y 5%), Carrier (2,5 y 5%): Miel de purga (10, 20, 40, 50 y 60%), Detex 5% y Detergente en polvo al 6%) en asocio con la mezcla herbicida (Glifosato 480 g de i.a.L-1) con el propósito de favorecer el incremento de la viscosidad y disminuir la velocidad de flujo de la mezcla herbicida. Se evaluaron dos prototipos de Selectores de Arvenses de especificaciones distintas, el primero reportado por Rivera (1998) de 1,50 m de altura, 1 pulg. de diámetro y 1200 cm³ de capacidad y el segundo de 1,30 m de altura, ¾ de pulg de diámetro y 650 cm³ de capacidad, además se evaluó el efecto del volumen de carga del equipo sobre la velocidad de salida de la mezcla herbicida. Se encontró que el segundo selector de arvenses evaluado, además de ser más liviano y cómodo para su manejo, es 54 % más eficiente en cuanto a ahorro de herbicida sin afectar la eficiencia del control. El resultado mejor en cuanto a la adición de coadyuvantes se logró también con el segundo selector de arvenses adicionándole a la mezcla herbicida el detergente biodegradable Dodecil sulfonato de sodio (Detex) a una concentración del 5%, el cual presentó un ahorro de producto de 37,7% con relación al tratamiento testigo sin coadyuvante. Los aditivos como la miel de purga y el detergente en polvo a pesar de disminuir la velocidad de salida de la mezcla herbicida causaron taponamiento y mal funcionamiento del equipo. Se observó una relación inversamente proporcional (r= -0,95) entre el volumen de carga del equipo y el ahorro de herbicida. En el estudio se concluyó que para el uso exitoso del selector de arvenses es necesario realizar el mantenimiento y la limpieza permanente del equipo y contar con operarios bien entrenados en la labor y en la filosofía del Manejo Integrado de Arvenses, en el sentido de dejar en forma permanente una cobertura vegetal densa de baja interferencia con el cultivo que proteja el suelo contra la erosión por el impacto de las lluvias. Figura 5. Selector de Arvenses desarrollado por (Rivera, 2000)

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Que es el Selector de Arvenses, es un equipo sencillo y liviano diseñado por Cenicafé para la aplicación racional de herbicidas en forma localizada sobre arvenses de interferencia alta o muy agresiva. La finalidad principal de su uso, es la conservación de los suelos y aguas, debido a que con él se facilita la aplicación racional de herbicidas y el establecimiento de arvenses de baja interferencia o coberturas nobles que evitan su erosión y degradación. El primer equipo fue diseñado en el año 1994 por Cenicafé y desde entonces hasta hoy ha tenido muchos cambios positivos que lo han hecho más eficiente y de fácil funcionamiento y manejo.

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