Guerra química vegetal

Las malas hierbas son consideradas como tales porque interfieren y compiten con las plantas cultivadas y producen pérdidas económicas. Numerosos estudios han tratado de determinar experimentalmente los efectos causados por las malas hierbas sobre los rendimientos de los cultivos. Los resultados obtenidos han mostrado que las pérdidas originadas por las malas hierbas pueden variar enormemente dependiendo de numerosos factores tales como la especie de mala hierba y del cultivo, sus densidades respectivas, la duración del periodo de competencia, las condiciones climáticas del año, las características del suelo, los tratamientos realizados al cultivo, etc. En cualquier caso, se suele considerar que:
  • El efecto de la mala hierba sobre el cultivo se debe a la competencia por los recursos como el agua, los minerales o la luz.
  • El efecto negativo de las malas hierbas se incrementa cuando se incrementa la densidad de las malas hierbas. Es decir, cuantas más malas hierbas hay, menores son los rendimientos del cultivo.
Además e la competencia, el efecto de las malas hierbas puede deberse a otro fenómeno denominado aleopatía. La alelopatía consiste en que ciertas plantas producen sustancias tóxicas que inhiben o disminuyen la germinación, el crecimiento o el desarrollo de las plantas próximas.

Los compuestos alelopáticos o aleloquímicos pueden ser fenoles, terpenos, flavonas, alcaloides, etc. y pueden ser producidos en las raíces o las hojas. La manera de liberarse al suelo puede variar desde ser liberadas diréctamente por las raíces hasta acumularse en las hojas y liberarse al secarse éstas y caer al suelo. También pueden producirse en tallos y hojas, secretarse al exterior y llegar al suelo gracias a la lluvia. La presencia de microorganismos en el suelo puede alterar estas sustancias bien degradándolas o bien, en ocasiones, transformándolas en sustancias con efectos aun mas inhibitorios. Por otro lado, las plantas cultivadas también pueden exudar sustancias con efectos alelopáticos frente a las malas hierbas. Por ejemplo, las plantas de tomate pueden inhibir la germinación y el crecimiento de algunas especies de malas hierbas.

Una de las soluciones que tiene el agricultor para reducir la incidencia de las malas hierbas es, además del uso de herbicidas, arar la tierra. Al arar las semillas depositadas en el suelo quedan enterradas a mayor profuncidad de manera que la mayoría de ellas serán incapances de dar una planta adulta. Además, arar elimina los restos del cultivo anterior. Sin embargo, también hay opiniones que defienden la labranza cero, es decir, no arar el suelo, ya que opinan que produce una mayor erosión del suelo además de consumir más combustibles y mano de obra, aumentando los costos. El problema es que los rastrojos que quedan sobre el suelo pueden dificultar la siembra, y además, como he comentado, pueden producir sustancias alelopáticas que inhiban la germinación del cultivo.

La presencia de malas hierbas puede no ser tan importante, en principio, en algunos tipos de cultivo. Por ejemplo, la presencia de hierbas en cultivos de árboles frutales puede afectar poco a la productividad porque los árboles tienen normalmente raíces bastantes más profundas que las hierbas, y éstas no pueden competir por la luz con el árbol. Incluso se puede considerar que la presencia de un manto verde de hierbas favorece la conservación del suelo y evita la evaporación del agua. Sin embargo, otras opiniones dicen que el exceso de humedad en el suelo creado por las malas hierbas puede favorecer el desarrollo de ciertos hongos. En experimentos realizados por la Universidad de Almería, se ha comprobado que existe una correlación directa entre la abundancia de malas hierbas en invernaderos y la incidencia del hongo Sclerotinia sclerotiorum.

Para complicarlo aun mas, la presencia de malas hierbas puede incrementar la presencia de insectos. Los efectos de esto no están claros ya que hay quien dice que las malas hierbas pueden servir como refugio de insectos plaga, y hay quien dice que son refugios de insectos beneficiosos depredadores de las plagas.

En resumen, la coexistencia entre cultivos y malas hierbas es muy compleja y la toma de decisiones sobre si eliminarlas o no depende de muchos factores.

En un reciente estudio realizado en la Universidad Estatal de Dakota del Sur se cultivaron tres parcelas. En una de ellas se cultivó maíz y se elimnaron las malas hierbas, en otra parcela se cultivó únicamente una mala hierba denominada yute chino, de nombre científico Abutilon theophrasti, un pariente del algodón, y en la última parcela se cultivaron ambas plantas, maíz y mala hierba. El maíz cultivado en presencia de la mala hierba crecía menos que el que crecía solo. Se estudió la expresión de los genes de maíz y se vió que los cambios de tamaño iban acompañados de cambios de los niveles de expresión de algunos genes. Por ejemplo, en las plantas de maíz cultivadas con malas hierbas se expresaban menos algunos relacionados con el proceso de la fotosíntesis y más algunos relacionados con los procesos de estrés. Es decir, la presencia de la mala hierba induce en el maíz un estado parecido al que produce un estado de sequía ya que en estas condiciones la planta crece menos y sintetiza menos clorofila porque sabe que al carecer de sufiente agua no puede crecer mucho. No se sabe exactamente a que se deben los cambios de la expresión de los genes pero probablemente sea debido a que el yute chino produce alguna sustancia alelopática de las que he mencionado anteriormente. Además, estos cambios en la expresión de genes permanecen aun en el caso de que las malas hierbas sean eliminadas durante el periodo de crecimiento del maíz.

Estos efectos sobre el crecimiento de maíz podían ser previsibles, pero lo más sorprendente es lo que le ocurría a la mala hierba. Las plantas de yute chino cultivadas en presencia de maíz crecían más que las plantas de yute que crecían solas. Estas diferencias de crecimiento también iban acompañadas de cambios en la expresión de algunos genes. ¿Por qué ocurre esto? ¿Qué es lo que hace que una planta de yute chino crezca más si está en compañía de plantas de maíz? No se sabe. Quizás al crecer solas se incrementa la competencia entre ellas, quizás las raíces de maíz proporcionan alguna sustancia que favorece el crecimiento o bien permiten que el suelo acumule más humedad o que crezcan ciertos microorganismos beneficiosos. Habrá que esperar a tener más datos para averiguarlo.

Y una última reflexión. Si las relaciones entre un cultivo y una mala hierba son así de complejas, ¿Podemos imaginar el grado de complejidad que pueden tener las relaciones entre las decenas de especies de plantas que pueden entrarse en un mismo prado no cultivado, o en un bosque una sabana o una jungla?


Podcast Fascinación por las plantas - 032 - Guerra química vegetal

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