Artículos

 

Técnicas ecológicas de control de malezas (extracto alelopático) en el cultivo de trigo*

 

Environment friendly (allelopathic extract) weed control techniques in wheat crop

 

Imtiaz khan^1§ and Muhammad Ishfaq Khan¹

 

¹ The University of Agriculture Peshawar-Department of Weed Science. Pakistan, 25130. §Autor para correspondencia: imtiazkhan@aup.edu.pk.

 

* Recibido: noviembre de 2014
Aceptado: enero de 2015

 

Resumen

Generalmente, los herbicidas (pesticidas) tienen el potencial de contaminar el medio ambiente. Agua subterránea, estanques, lagos y ríos se ven fuertemente afectados por la contaminación de éstos. Los herbicidas que encuentran su camino en los ríos, arroyos y lagos acabar envenenando la vida marina y tener un efecto adverso en la industria pesquera. Así que, en los estudios de campo, los efectos fitotóxicos de extractos orgánicos de malezas se determinaron en las malezas y cosecha de trigo. El etanol CHCl₃ (triclorometano o cloroformo) o extractos de algas palillo de dientes (Ammi visnaga L.) y la enredadera de campo (Convolvulus arvensis L.) se aplicaron en 1 000 y 500 ppm. Un mes después de la siembra de trigo, el extracto de CHCl₃ de correhuela a 1 000 ppm y malezas palillo de dientes a 500 ppm, reducido drásticamente la población de malezas (33,67 malezas m^-2 cada uno de 101 m^-2 en el control sin tratar), pero aumentó el rendimiento de grano de trigo. El extracto CHCl₃ de enredadera, aplicada a 500 ppm, dio un rendimiento del trigo máximo (1.2 t ha^-1), mientras que el extracto de malezas palillo de dientes en el mismo disolvente y se aplica a1 000 ppm dio el rendimiento de trigo de 1,1 t ha^-1. Se recomiendan medidas de control juiciosas para malas hierbas nocivas de extractos alelopáticos que se adopte para la cosecha de mejor calidad y cantidad de trigo y también evitar la contaminación del aire.

Palabras clave: aleloquímicos, amigable con el medioambiente, cosecha de trigo, efecto fitotóxico sobre las malas hierbas, extractos orgánicos.

 

Abstract

Generally herbicides (pesticides) have the potential to pollute the environment. Ground water, ponds, lakes and rivers are strongly affected by herbicide pollution. The herbicides that find their way into rivers, streams and lakes end up poisoning the marine life and have an adverse effect on the fishing industry. So in field studies, the phytotoxic effects of organic weed extracts were determined on the weeds and wheat crop. Ethanol or CHCl₃ (trichloromethane or chloroform) extracts of toothpick weed (Ammi visnaga L.) and field bindweed (Convolvulus arvensis L.) were applied at 1 000 and 500 ppm. One month after wheat sowing. The CHCl₃ extract of field bindweed at 1 000 ppm and toothpick weed at 500 ppm drastically reduced the weeds population (33.67 weeds m^-2 each than 101 m^-2 in untreated control) but increased the wheat grain yield. The CHCl₃ extract of bindweed applied at 500 ppm gave maximum wheat yield (1.2 t ha^-1), while toothpick weed extract in the same solvent and applied at 1 000 ppm gave wheat yield of 1.1 t ha^-1. Judicious control measures for noxious weeds of allelopathic extracts are recommended to be adopted for harvesting better quantity and quality of wheat and also avoid the air pollution as well.

Keywords: allelochemicals, environmentally friendly, phytotoxic effect on weeds, organic extracts, wheat crop.

 

Introducción

El uso de productos químicos como una única herramienta de manejo de malezas ha demostrado ser dañina, debido al desarrollo de resistencia en las malezas y sus efectos adversos sobre el medio ambiente. Los científicos de todo el mundo están buscando métodos alternativos de manejo de malezas. Alelopatía durante largo tiempo se ha reconocido como una guerra química entre las especies de plantas. La aplicación intensiva y repetida de herbicida es eficaz para una maleza específica, pero a menudo da lugar a varios efectos negativos, tales como la evolución de las malas hierbas resistentes (Schumann et al., 1995; Wu et al., 1999) efectos residuales en los siguientes cultivos, y la desaparición de algunas malas hierbas susceptibles, que afecta a la biodiversidad vegetal de malezas y la contaminación del medio ambiente Itoh (2004. Esta situación de deterioro sugiere que se requiere una agricultura respetuosa del medio ambiente para reducir la dependencia únicamente en herbicidas químicos para el control de malezas.

La explotación de la alelopatía es una técnica natural y ecológica, teniendo el potencial de ser una herramienta única para el control de malas hierbas, y agricultura sostenible (Yoshiharu et al., 1991; Kostadinova, 2002; Khanh et al., 2005). Sin considerar las malezas, los efectos alelopáticos de los cultivos, también se han identificado en varios cultivos (Lovett y Ryuntyu, 1992; Nimbal et al., 1996; Chellamuthu et al., 1997; Wu et al., 1999; La et al., 1999; Putman y Duke, 2000; Lafleur y Malik, 2001; Itok, 2004; Jamil, 2004).

Químicos alelopáticos también pueden persistir en el suelo, que afecta tanto a las plantas vecinas, así como los plantados en sucesión. Aunque derivados de plantas, los aleloquímicos pueden ser más biodegradables que los herbicidas tradicionales, pero también pueden tener efectos nocivos en las especies que no sean objetivos; lo que exige estudios ecológicos antes de su uso generalizado (Leather, 1983; Pawar y Chawan, 1999; Ma et al., 2006; Singh et al., 2003).

El hallazgo de Steel et al. (1980), mencionado en su opinión de que el uso de la alelopatía para controlar malas hierbas podría ser ya sea directamente mediante la utilización de las interacciones alelopáticas naturales, en particular de plantas de cultivo, o mediante el uso de aleloquímicos como herbicidas naturales. Khan et al. (2008) investigaron los efectos alelopáticos de C. arvensis en muchas plantas de ensayo y se evaluó la presencia de aleloquímicos en diferentes órganos. Se exploraron que los extractos acuosos de raíces de C. arvensis que redujo significativamente la germinación de todos los cultivos de ensayo excepto pepino y trigo, mientras que los extractos acuosos de los brotes, la reducción de la germinación de todos los cultivos de ensayo, excepto el maíz y el trigo. Los extractos acuosos inhibieron en gran medida la longitud de la radícula primaria de germinación de las semillas. El hallazgo de Kruze et al. (2002) mostró que el efecto alelopático de sustancias fisiológicamente activas, publicado por C. arvensis y notó que los aleloquímicos de dicha especie de malezas, afectó significativamente la fisiológica, parámetros morfológicos y biométricos de plantas de tomate y frutas. Los resultados Yoshiharu et al. (1991) observaron que, las plantas con propiedades alelopáticas fueron seleccionados con mayor frecuencia entre las plantas medicinales que entre los cultivos y malezas comunes y la actividad más fuerte, que se observó en A. visnaga se manifiesta tanto por la inhibición del crecimiento de la planta así como en las propiedades de los fungicidas. La mayoría de las especies de árboles tienen propiedades alelopáticas, por ejemplo Prosopis juliflora Khan (2008). Eucalyptus tiene también aleloquímicos que puede ser utilizado como bioherbicida (Putman, 1984; Pawar, 1999; Putman, 2000; Khan, 2008). De acuerdo a algunos científicos, esta planta llegó a la región Indo-Pak para usarse como forraje de caballos soldado británicos, mientras que otros informaron de que sea utilizado como propósito forestación enAustralia. En otro estudio, se observó que el extracto de hoja de Prosopis juliflora disminuyó el porcentaje de germinación de semillas de Cynodon dactylon Al- Humaid et al. (1998). La tasa creciente de Sorghum bicolor suprimió la germinación de Vigna mungo (Chellamuthu et al., 1997; Putman et al., 1984). Extractos de sorgham de agua se recomienda para fin comercial utilizar debido a su alto potencial para la supresión de malezas.

Los estudios sobre los árboles (Prosopisjuliflora, Eucalyptus camaldulensis, Acacia nilotica) extractos en nuestro laboratorio. Los resultados de (Kham 2004a y 2004b) exhibieron el efecto inhibidor diferencial sobre plantas de trigo y sus malas hierbas.

Las especies de malezas Ammi visnaga y Convolvulus arvensis son las peores malezas en trigo y otros cultivos de invierno, en el Valle de Peshawar, Pakistán. Verano anual, en su ciclo de vida, esto ahora ha ocupado todo el valle de Peshawar y continúa ampliándose. El Convolvulus arvensis es un multiplicador perenne a través de su semilla y las partes subterráneas, y es una maleza importante en esta región como en otras partes del mundo. Como los aleloquímicos se encuentran en el área actual de la investigación para el desarrollo de herbicidas naturales para la sostenibilidad de los ecosistemas agrícolas, se intentó investigar el potencial alopático de estas especies no deseadas para ser explotados para el manejo de malezas en trigo. Se llevaron a cabo estudios con el objetivo de averiguar el efecto de respuesta y fitotóxidad de los aleloquímicos, de especies de malezas Ammi visnaga y Convolvulus arvensis extraído en etanol CHCl₃ (con dosis completas y medio de tejido a tierra del follaje) sobre el crecimiento de diferentes hierbas y cosecha de trigo (Figura 1).

 

Materiales y métodos

El experimento de campo se llevó a cabo en la Universidad Agrícola de Khyber, Paktunkhwa, Pakistán para investigar el efecto de diferentes extractos orgánicos de especies de malezas Ammi visnaga y Convolvulus arvensis, especialmente en la maleza y el propio cultivo de trigo durante el invierno 2009-2010. El experimento se conformó en bloques completos al azar (RCB), con cuatro repeticiones, con un tamaño de parcela de 5 x 1.50 m². La variedad de trigo Ghaznavi-98 se sembró en la densidad de siembra de 120 kg ha^-1 durante la tercera semana de noviembre de 2009. Los extractos de plantas se aplicaron tres semanas después de la emergencia del cultivo como una sola aplicación y, el experimento se cosechó en la primera semana de mayo de 2010. El experimento consta de nueve tratamientos (ocho eran tratamientos alelopáticos que tienen aplicación post-emergente única y una revisión de maleza) (Cuadro 1). Para la preparación de extractos de malezas, los brotes en la fase de floración de las dos especies de malezas a saber Ammi visnaga y Convolvulus arvensis se cosechadas y secan a la sombra, plantadas y posteriormente se extrajeron en los respectivos disolventes a saber etanol y CHCl₃ (triclorometano o cloroformo). La dosis completa fue el extracto puro, y la dosis media incluía 50% de extracto + 50% de agua (v/v) (Cuadro 1). Los datos fueron registrados en los parámetros, es decir, la densidad de malezas en m^-2, altura de planta (cm), longitud de la espiga (cm), granos pico^-1, peso de 1 000 granos (g), rendimiento biológico (t ha^-1) y el rendimiento de grano (t ha^-1). Los datos sobre los parámetros individuales se sometieron a análisis de varianza técnica (ANOVA) y los medios fueron separados aún más y se compararon mediante la prueba de Fisher con la prueba LSD sin protección (Steel et al., 1980).

 

Resultados y discusión

Las especies de malezas que infestaron el cultivo experimental de trigo eran avena loca (Avena fatua L.), swinecress (Coronpus didymus (L.) Sm.), frondoso tártago (Euphorbia helioscopia L.), fumaria (Fumria indica L.), correhuela (C. arvensis L.), muelle rizado (Rumex crispus L.), cenizo (Chenopodium album L.), pasto azul anual (Poa annua L.), sweetclover indio (Melilotus indica L.) y veza común (Vicia sativa L.). Los resultados revelaron que, los extractos orgánicos y sus diferentes composiciones de ambas malezas tuvieron un efecto significativo en la densidad de las malezas y la reducción de la población de malezas hasta el nivel considerable.

Sin embargo, el control eficaz de malas hierbas se registró con la aplicación de Ammi visnaga (media dosis) y Convolvulus arvensis (dosis completa), se extrajo en CHCl₃, la reducción de la población de malezas hasta 33.7 m ^-2 de malas hierbas en cada parcela tratada en comparación con 101 plantas m^-2 bajo control de malezas (Cuadro 2). Estas dos mejores tratamientos de puntuación se encontraron estadísticamente a la par con el resto de tratamientos que van desde 37.3 hasta 47 m^-2 malezas, excepto CHCl₃ extracto de Convolvulus arvensis (dosis completa) y el extracto de etanol de Ammi visnaga (media dosis) teniendo 80.7 y 53.3 m ² de malezas, respectivamente, lo que mostró un rendimiento deficiente.

Los hallazgos de Khan et al. (2004a and 2004a) tienen una gran analogía con nuestras inferencias y mencionaron que, los aleloquímicos suprimen fuertemente la aparición de malas hierbas. El et al. (1998) también utilizan alelopatía como una ayuda en la producción de cultivos. Utilizaron diferentes extractos de plantas para el manejo de malezas en los cultivos de trigo y cebada. Los resultados de (Leather, 1983; Jamil, 2004) mostraron que, los extractos de agua de las plantas alelopáticas de girasol, de eucalipto, de colza y de sésamo, en combinación con extractos de agua sorgo aplican como pulverización foliar e inhibieron el crecimiento y la masa seca de las malas hierbas en cultivos de trigo.

Los resultados revelaron además que, la altura de la planta se vio afectada significativamente por los diferentes extractos en estudio (Cuadro 2). Sin embargo, las plantas más altas (85 cm) se registraron en las parcelas tratadas con extracto de etanol de Convolvulus arvensis (dosis total), seguido de cerca por 81.4 y 80 cm en las parcelas tratadas con CHCl₃ extractos de Ammi visnaga (media dosis) y Convolvulus arvensis (media la dosis), respectivamente. La altura en estos tratamientos probablemente podría ser debido a la ineficaz el control de malezas en estos tratamientos. La competencia interespecífica entre el cultivo y las malezas estimula a las plantas de cultivo a invertir más de la fotosíntesis en los tejidos estructurales para ganar la luz del sol. Todos los otros cinco tratamientos fueron estadísticamente a la par con los demás para la altura de la planta y variaron desde 76.8 hasta 79.3 cm. En cheque maleza, la competencia más severa dictó la disponibilidad de espacio y nutriente limitante y en consecuencia las plantas no logró alcanzar la altura, comparado con los mejores tratamientos de puntuación y por lo tanto la altura de la planta baja (75.7 cm), se registró en una revisión de la maleza.

Para el trigo longitud de la espiga, todas las composiciones de ambos extractos orgánicos tuvieron efecto no significativo. Sin embargo, numéricamente, las más largas (9 cm) de los picos se observaron en cultivo tratado con CHCl₃, extracto de Ammi visnaga (media dosis), mientras que todos los otros tratamientos tenían casi la misma longitud de la espiga con la gama de 8.1 a 8.9 cm de verificación incluyendo maleza (Cuadro 3).

El análisis de los datos, subrayando además que ambos extractos de malezas tenían efecto significativo en el número de granos por pico^-1. Se observó mayor número de granos pico^-1 (60.7) en dosis completa de Ammi visnaga (etanol), que también se encontró estadísticamente a la par con 54.3 granos pico^-1 obtenida en las parcelas tratadas con dosis completa de Convolvulus arvensis (CHCl₃ extraido). El tratamiento más tarde fue a su vez también encontró a la par con el resto de siete tratamientos, incluyendo el testigo sin tratar con rango de 41 a 45.3 granos pico^-1 (Cuadro 3).

El pico de peso de grano^-1 se vio afectada significativamente por no todos los extractos (Cuadro 4). Sin embargo, se observó el mayor (2.3 g) peso del grano pico^-1 en Ammi visnaga (etanol) dosis completa seguida de 2 g en Convolvulus arvensis (CHCl₃) dosis completa. El testigo sin tratar tenía 1.5 g de grano de peso pico^-1. Los datos sobre 1 000 peso de grano manifiestan una variabilidad significativa entre los tratamientos de ambos tipos de extractos orgánicos (Cuadro 4) La más alta (38.5 g), 1 000 peso de grano, se registró en Ammi visnaga (etanol) media dosis completa; sin embargo, el segundo de 37.5 g observado en parcelas tratadas con A. visnaga (CHCl₃) dosis completa, pero el tratamiento más tarde también fue estadísticamente a la par con Convolvulus arvensis (etanol) dosis completas y medio. Los cuatro tratamientos restantes oscilaron 32.8-34.7 g también superar la verificación maleza (30.6 g).

El rendimiento biológico de trigo no fue significativamente afectado por los diferentes tratamientos aplicados. Sin embargo, hubo una variación aleatoria en los datos. El rendimiento biológico más elevado y similar (2 t ha^-1) se registró en Ammi visnaga (CHCl₃) con la dosis completa y la comprobación no tratada (Cuadro 5), mientras que otros siete tratamientos variaron desde 1.3 hasta1.9 t ha^-1. Los datos sobre el rendimiento de grano revelaron efectos significativos de diferentes formulaciones de ambos tipos de extractos orgánicos. La más alta y estadísticamente al rendimiento de grano (1.2 y 1.1 t ha^-1) que fue grabado en las parcelas tratadas con Convolvulus arvensis (CHCl₃) media dosis y Ammi visnaga (CHCl₃) dosis completa, respectivamente. Estos dos tratamientos fueron seguidos de cerca por Ammi visnaga (etanol) dosis completa (1 t ha^-1), que también se encuentra a la par con dosis completa de Convolvulus arvensis (etanol) y Ammi visnaga (CHCl₃) dosis media que tiene un rendimiento de 0.9 t ha^-1. Los tres tratamientos restantes no lograron salir de control de rendimiento y se observaron a la par la revisión de la maleza (0.8 t ha^-1 ).

El (Khan, 2003; Kostadinova et al., 2002) también investigaron los efectos alelopáticos de Convolvulus arvensis en muchas plantas de ensayo que redujo significativamente la germinación de todos los cultivos de ensayo excepto pepino, maíz y trigo, mientras que algunos de los extractos acuosos inhibió en gran medida la longitud de la radícula primaria que germinación de las semillas. El hallazgo de Yoshiharu et al. (1991) mostró que la actividad más fuerte de Ammi visnaga y se manifiesta tanto en la inhibición del crecimiento de la planta y propiedades fungicidas. Estos resultados son también de acuerdo con el trabajo de Yoshiharu et al., 1991; Cheema et al., 2003), quien trabajó en extractos de Sorghum bicolor y (Kan et al., 2004a and 2004b) informaron efecto inhibidor de algunas especies forestales sobre las malas hierbas de trigo.

 

Conclusión

Ambos extractos orgánicos de especies de malezas Ammi visnaga y Convolvulus arvensis en etanol y CHCl₃ eran fitotóxicos a las malas hierbas, pero no le hizo ningún efecto adverso sobre la cosecha de trigo. Estos productos naturales son necesarios para ser explotados para la sostenibilidad en los ecosistemas agrícolas y, que también reduzcan la contaminación debido a diferentes herbicidas químicos utilizados para el control de malezas. La selectividad contemplada entre el trigo y las malas hierbas, ofrece una ventana para su uso selectivo en la cosecha de trigo. Se sugieren más estudios para documentar estos hallazgos.

 

Literatura citada

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