PROTECCIÓN DE CULTIVOS

Marcela Rodríguez^{1, 3}, Guido Plaza¹, Rodrigo Gil², Bernardo Chaves¹ y Jaime Jiménez²

¹ Departamento de Agronomía, Facultad de Agronomía, Universidad Nacional de Colombia, Bogotá (Colombia).
² Centro de Bio-Sistemas, Facultad de Ciencias Naturales e Ingeniería, Universidad de Bogotá Jorge Tadeo Lozano, Chía (Colombia).
³ Autor de correspondencia. lmrodriguezj@unal.edu.co

Con el fin de disminuir los costos de producción y aumentar la rentabilidad de los agricultores, se deben proponer soluciones a los problemas del sistema de producción. Para los cultivadores de espinaca del municipio de Cota (Cundinamarca, Colombia), el control de arvenses es una labor muy importante en términos económicos. En el presente trabajo se evaluaron los ingredientes activos S-metolaclor, atrazina, linuron y metsulfuron-metil, a diferentes dosis y aplicados individualmente o en mezcla. En campo, se evaluaron dos propuestas de manejo de arvenses con base en trabajos previos, que tienen en cuenta la comunidad de arvenses y el manejo implementado por los agricultores de Cota. El ingrediente S-metolaclor presentó selectividad hacia las plantas del cultivo y no generó ningún daño a las diferentes dosis. Sin embargo, esta misma molécula, aplicada en mezcla con atrazina (61%) o linuron (33,7%), produjo los mayores porcentajes de daño a la espinaca. En el testigo absoluto se obtuvo la mayor población de arvenses (417,7 plantas/m²), el menor número de plantas del cultivo (33,2 plantas/m²) y el menor rendimiento (22.403,8 kg ha^-1). La aplicación de S-metolaclor, dio lugar al menor número de plantas de arvenses (6,67 plantas/ m²), la menor disminución en el número de plantas del cultivo (34,3 plantas/m²) y el mayor rendimiento (31.686,2 kg ha^-1), además de una reducción del 90,7% en los costos del manejo de arvenses. Los resultados del presente trabajo constituyen un componente importante para el desarrollo de estrategias de manejo integrado de plagas en el cultivo de espinaca.

Palabras clave: S-metolaclor, atrazina, linuron, metsulfuronmetil, Cota.

ABSTRACT

In order to decrease production costs and increase farmer income, alternatives for solving the limitations of production systems should be proposed and evaluated. From an economical standpoint, weed management is a very important issue for the spinach growers of the municipality of Cota (Cundinamarca, Colombia). In the present research, the active ingredients S-metolachlor, atrazine, linuron and metsulfuronmethyl were evaluated individually as well as in different dose mixtures. Additionally, based on previous research on the plant community that grows along with this crop, and on the current treatment applied by the Cota farmers, we conducted a field evaluation of two weed management proposals. S-metolachlor was found to be selective to the crop, to which it did not cause any damage at the different tested doses. Nevertheless, this same molecule mixed with atrazine (61%) or linuron (33.7%) produced the worst damage to spinach. The highest weed density (417.7 plants/m²), the lowest number of spinach plants (33.2 plants/m²) and the lowest yield (2, 2403.8 kg ha^-1) were obtained in the control plots. The application of S-metolachlor allowed the lowest weed (6.67 plants/m²) and highest crop (34.3 plants/m²) densities, as well as the largest yield count (31,686.2 kg ha^-1) and cost reduction record (90.7% less than conventional production expenses). The obtained results should be considered as an important component of any weed management strategy.

Key words: metolachlor, atrazine, linuron, metsulfuron-methyl, Cota.

Introducción

La espinaca, Spinacea oleracea L., es una hortaliza de interés alimenticio perteneciente a la familia Chenopodiaceae. A nivel mundial, el mayor productor es China, seguido de Estados Unidos y Japón (Lucier y Plummer, 2003; Lucier et al., 2004; Boriss y Kreith, 2006). En la Sabana de Bogotá, el municipio de Cota (Cundinamarca) presenta una participación del 70% en producción a nivel departamental (DANE, 2002).

Desde el punto de vista sanitario, la presencia de plagas, enfermedades y arvenses imponen los mayores retos al momento de incrementar la cantidad y calidad de espinaca en Colombia (Gil et al., 2007; Rodríguez et al., 2008). Los daños ocasionados al cultivo, y su repercusión en términos económicos, justifican el desarrollo de estrategias de manejo de arvenses. Las estrategias de manejo deben tener como objetivo disminuir la interferencia de las arvenses sobre el cultivo, con una baja inversión y métodos ambientalmente sostenibles. Estas estrategias se deben desarrollar con base en el conocimiento acerca de las características técnicas de los sistemas productivos y las condiciones ambientales de la zona (Pimentel, 1997; Martínez y Alfonso, 2003; Stall y Dusky, 2006).

En California (USA), las principales prácticas para el manejo de arvenses son: rotación de cultivos, preparación del terreno, desyerba manual y aplicación de herbicidas (LeStrange et al., 1996; Burt, 1997; Ingerson-Majar et al., 2003; Ohlendorf, 2005). El control manual o desyerbe ocupa el 50% del tiempo de producción y limita el área que se puede cultivar exitosamente; además se puede considerar como un problema de género, debido a que esta labor la realizan en mayor proporción las mujeres y los niños (Labrada et al., 2006; Upadhyaya y Blackshaw, 2007). El control químico es un componente importante en la producción agrícola mundial; los agricultores utilizan cada vez más herbicidas, en razón a que la mano de obra tiende a ser escasa (Nicholls y Altieri, 1997; Valverde, 2004). Una de las características de los herbicidas empleados comúnmente en el cultivo de espinaca es que no son selectivos. Algunas etiquetas de herbicidas recomiendan su uso para el control de arvenses en espinaca, advirtiendo que puede ocasionar daños, y dejando bajo responsabilidad del productor la decisión de emplearlos (Rodríguez et al., 2008).

En el municipio de Cota, Rodríguez et al. (2008) reconocieron, clasificaron y agruparon la comunidad de arvenses de acuerdo con la riqueza, el número total de especies y el sitio de muestreo. Reportaron a Urtica urens L. (1753) (Urticaceae), C. bursa-pastoris, Galinsoga ciliata L. (1753) (Asteraceae), Ambrosia sp. (Asteraceae) y S. media como las especies de mayor frecuencia. Además, corroboraron este resultado por medio de una encuesta que demostró que los productores perciben las especies U. urens, IAmbrosia sp., G. ciliata y S. media como las más frecuentes y perjudiciales. Los agricultores se agruparon según el tipo de manejo de arvenses, determinando que 61% realiza manejo mediante desyerbe manual y 39% recurre a la aplicación de herbicidas. El grupo de agricultores que emplea herbicidas, y lo hace durante el ciclo de cultivo utiliza las moléculas linurón, S-metolaclor, prometrina y atrazina, mientras que el grupo que emplea los herbicidas después de cosecha utiliza glifosato y paraquat (Rodríguez et al., 2008).

El diseño de una estrategia integral para el manejo de arvenses debe estar basado en tres pilares: el primero es la evaluación de las poblaciones de arvenses, lo cual involucra la dinámica poblacional (Doll, 1996; Mortimer, 1997; Labrada et al., 2006), el banco de semillas (Forcella, 1997), la interferencia (Ortiz, 2005) y la biología y ecología de cada especie (Mortimer, 1997). El segundo, son las características del sistema productivo, que incluye los sistemas de siembra, las especies cultivadas, la densidad de siembra y el estado de desarrollo fenológico del cultivo (Harvey, 1997). Y el tercero, es el conocimiento que tiene el agricultor acerca de las estrategias disponibles para el manejo de arvenses, la disponibilidad y el estado de los equipos de aplicación, las dosis y el espectro de acción de los herbicidas (Valverde, 2004; Ortiz, 2005; Labrada et al., 2006).

Tomando como base los resultados obtenidos por Rodríguez et al. (2008), el presente trabajo diseña y evalúa dos propuestas de manejo de arvenses para los grupos de agricultores. La investigación abarcó variables como: selectividad de diferentes herbicidas y aspectos socioeconómicos de los agricultores. Para el grupo de agricultores que realiza control químico, el objetivo es la disminución del número de aplicaciones, cantidad de producto aplicado y uso de productos de menor impacto ambiental. En el caso de los agricultores que utilizan el control manual, el objetivo es disminuir la mano de obra para el desyerbe, sustituyéndola por aplicación de herbicidas. Se espera que los resultados de esta investigación contribuyan a disminuir los costos de manejo de arvenses.

Materiales y métodos

El presente trabajo se ejecutó en los municipios de Chía (04°53'02" N, 74°00'49" W) y Cota (04°49'05" N, 74°07'20" W), Cundinamarca, a una altitud de 2.566 y 2.572 msnm, respectivamente, con temperatura anual promedio de 14°C, en ambas zonas. La prueba de selectividad se realizó en condiciones controladas, en el Centro de Bio-Sistemas (C-Bios) de la Universidad de Bogotá Jorge Tadeo Lozano (UJTL) ubicado en el municipio de Chía. En el municipio de Cota se evaluaron las propuestas de manejo de arvenses en campo, donde se tuvo en cuenta no solo la composición de especies sino la agrupación de agricultores planteada por Rodríguez et al. (2008).

Ensayo de selectividad

Con base en la información recopilada por Rodríguez et al. (2008), se evaluó el daño ocasionado por un grupo de herbicidas que presentan un potencial control de arvenses en espinaca, sobre semillas y plantas de este cultivo. Se realizaron dos evaluaciones: la primera, aplicando el herbicida antes de la siembra de la espinaca (pre-emergencia), y la segunda, cuando las plantas habían germinado y presentaban cuatro hojas verdaderas (pos-emergencia). En pre-emergencia se utilizaron las moléculas: S-metolaclor, linuron y atrazina, y se realizaron aplicaciones individuales y en mezcla de cada herbicida. En pos-emergencia se hicieron las mismas aplicaciones de pre-emergencia y se incluyeron tres dosis de la molécula metsulfuron-metil (Tab. 1).

En cada réplica se determinó el número de plantas o semillas que presentaron alteraciones en su desarrollo como variable de respuesta. Para evaluar diferencias entre los ingredientes activos, sus dosis y las mezclas realizadas, los datos se analizaron mediante un Anova (P≤0,05) y las comparaciones entre los tratamientos a través de contrastes ortogonales con el programa SAS^® versión 9,0 (SAS Institute Inc., Cary, NC).

Evaluación de la propuesta de manejo en campo

Las propuestas se evaluaron en dos lotes comerciales de espinaca con un área de 1.500 m² cada uno, ubicados en los sitios de muestreo agrupados por Rodríguez et al. (2008) según la comunidad de arvenses. Para el grupo 1 se evaluó el sitio de muestreo Rozo - 41 (lote 1) y para el grupo 2, Pueblo viejo - 51 (lote 2).

Los tratamientos evaluados correspondieron a las propuestas de manejo planteadas a partir de los resultados de Rodríguez et al. (2008); los productos y las dosis, del ensayo de selectividad descrito anteriormente.

Los tratamientos consistieron en la aplicación de linuron a concentración de 0,25 y 0,5 kg ha^-1 i.a., S-metolaclor a 1,44 kg ha^-1 i.a., un testigo comercial (aplicación del i.a. S-metolaclor a concentración de 1,15 kg ha^-1 i.a.) y un testigo absoluto sin ningún tipo de control. La aplicación de los tratamientos que contemplaban el uso de herbicidas se realizó entre 1 y 3 días después de la siembra (dds). En el experimento se usó un diseño de bloques completamente al azar (BCA) con tres réplicas por tratamiento y cuatro submuestras por réplica. Cada unidad de evaluación correspondió a un área de 0,25 m², dentro de la cual se hizo la evaluación del efecto del tratamiento sobre el cultivo y las arvenses. En el caso de las plantas de espinaca, se determinó el número, la cobertura y el peso al momento de la cosecha; y sobre la población de arvenses se estableció la composición de especies, el número de plantas, el porcentaje de cobertura por especie y la biomasa a los 30 dds y al momento de cosecha. Estos datos se analizaron mediante un Anova (P≤0,05) usando el software SAS y la prueba Tukey para la separación de medias.

Resultados

Ensayo de selectividad

Los síntomas de daños ocasionados por los herbicidas preemergentes fueron: inhibición de la emergencia y daño a los primordios foliares, y en los herbicidas pos-emergentes: clorosis y posterior necrosis en los tejidos vegetales.

Los tratamientos aplicados tanto en pre-emergencia (F = 7,85; gl = 27; P≤0,05) como en pos-emergencia (F = 9,82; gl = 30; P≤0,05) mostraron diferencias significativas.

Las aplicaciones de los herbicidas en mezcla generaron mayor daño que las aplicaciones individuales. En preemergencia, la mezcla de S-metolaclor más linuron y S-metolaclor más atrazina ocasionaron daños de 33,7% y 67,4%, respectivamente. La diferencia entre estos dos valores fue estadísticamente significativa (Tab. 2). En posemergencia se observó que el mayor daño lo originó la mezcla S-metolaclor más atrazina (54,4%) comparado con la mezcla S-metolaclor más linuron (33,1%).

En pre-emergencia no se aprecian diferencias significativas entre las concentraciones de los herbicidas tanto en las aplicaciones individuales como en mezcla (Tab. 2). El tratamiento aplicado individualmente que ocasionó el mayor daño fue atrazina, a concentración de 1,35 kg ha^-1 i.a. (94,4%) y el de menor daño fue linuron, a concentración de 0,25 kg ha^-1 i.a. (4,16%).

En pos-emergencia el tratamiento que presentó el mayor daño fue linuron a concentración de 0,75 kg ha^-1 i.a. (77,1%) y el de menor daño con las tres dosis de S-metolaclor (0%). El tratamiento en mezcla que generó el mayor daño fue S-metolaclor a concentración de 0,96 kg ha-1 i.a. con atrazina a concentración de 1,35 kg ha^-1 i.a. aplicado en pre-emergencia (100%). La mezcla de S-metolaclor a concentración de 0,48 kg ha^-1 i.a. en mezcla con atrazina a concentración de 1,35 kg ha^-1 i.a. en pos-emergencia fue el tratamiento que ocasionó los mayores daños (100%). La mezcla tanto en pre-emergencia como en pos-emergencia, que generó menor daño fue de S-metolaclor a concentración de 0,48 kg ha^-1 i.a. con linuron a concentración de 0,25 kg ha^-1 i.a. (0%) (Tab. 2).

Evaluación de la propuesta de manejo. Efecto sobre el cultivo

La variable: número de plantas de espinaca, permite apreciar diferencias que no son significativas entre los lotes (lote 1: 29,53 plantas/m²; F = 2,24; gl = 4; P = 0,0802 - lote 2: 41,4 plantas/m²; F = 1,51; gl = 4; P = 0,2167) (Fig. 1). En el lote 1, el mayor número de plantas de espinaca durante todo el ciclo de cultivo se presentó en el tratamiento testigo comercial (47,6 plantas/m²), y el menor número con la aplicación de S-metolaclor a concentración de 1,44 kg ha^-1 i.a. (reducción del 44,7% de las plantas). En el lote 2, el mayor número de plantas se presentó en el tratamiento linuron a concentración de 0,5 kg ha^-1 i.a. (48 plantas/m²), y el menor con el testigo absoluto (reducción de 31,25% de las plantas) (Fig. 1). Estas diferencias entre lotes se pueden deber a la variabilidad espacial de las condiciones físicas y químicas del suelo. Algunos autores han relacionado la producción de los cultivos con la variación de las propiedades del suelo y las prácticas agrícolas (Muñoz et al., 2006).

El peso de la espinaca cosechada en las dos fincas mostró diferencias estadísticamente significativas (lote 1: F = 8,09; gl = 4; P≤0,05 y lote 2: F = 10,79; gl = 4; P≤0,05) con valores de 21.566 kg ha^-1 en el lote 1 y 27.757 kg ha^-1 en el lote 2. El mayor rendimiento del cultivo se alcanzó con el tratamiento S-metolaclor a concentración de 1,44 kg ha^-1 i.a. (36.248 kg ha^-1) en el lote 2, seguido por el tratamiento "testigo comercial" (34.568 kg ha^-1) en el lote 2. De otro lado, el menor rendimiento de espinaca se presentó en el tratamiento linuron a concentración de 0,25 kg ha^-1 i.a. (12.350 kg ha^-1) en el lote 1, seguido del testigo absoluto (17.630 kg ha^-1) en el lote 1 (Fig. 1).

Evaluación de la propuesta de manejo. Efecto en las arvenses

En la conformación de la estructura de la comunidad de arvenses participaron 10 familias, 16 géneros y 16 especies. Se presentan especies no reportadas en el trabajo de Rodríguez et al. (2008), como por ejemplo: Polygonum aviculare L. (1998) (Polygonacea), Spergula arvensis (L.) Cambess (1753) (Caryophyllaceae) y Tinantia erecta (Jack) Schltdl. (1852) (Commelinaceae), especies asociadas a condiciones de mayor humedad que las restantes arvenses. La presencia de nuevas especies o cambios en la conformación de la estructura de la comunidad de arvenses es respuesta a cambios en las condiciones de cultivo, por ejemplo el nivel de humedad (Pimentel, 1997; Ohlendorf, 2005). Las especies de mayor densidad y cobertura durante este ensayo fueron: Poa annua L. (1753) (Poaceae), S. media, G. ciliata, C. bursa-pastoris y C. album (L.) Hill. (1789) (Chenopodiaceae).

El número de plantas (lote 1: F = 67,14; gl = 4; P≤,05 y lote 2: F = 146,05; gl = 4; P≤0,05) y cobertura (lote 1: F = 58,76; gl = 4; P≤0,05 y lote 2: F = 21,68; gl = 4; P≤0,05) de las arvenses, en los dos lotes, muestran diferencias significativas durante todo el ciclo. El mayor número de plantas (Fig. 1) y cobertura (Fig. 3) para los dos lotes, se presentó en el testigo absoluto (lote 1: 445 plantas/m² y un porcentaje de cobertura de 54,61/m² - lote 2: 390,5 plantas/m² y 43,70%/m²). Para los dos lotes, el tratamiento con menor número de plantas de arvenses y cobertura correspondió a la aplicación S-metolaclor a concentración de 1,44 kg ha^-1 i.a. (lote 1: 1,17 plantas y 1,07% cobertura/m^-2 y lote 2, 12,17 plantas y 10,84% cobertura/m^-2), disminuyendo l nivel de enmalezamiento en un 99,77% con respecto al testigo. La reducción de las poblaciones de arvenses se puede deber al espectro de acción del herbicida S-metolaclor. Fennimore et al. (2001) reportaron su acción sobre especies tanto de la familia Poaceae como de algunas dicotiledóneas.

El efecto de la desyerba a los 30 dds en los dos lotes se evaluó a través de la biomasa de las arvenses (Fig. 4). Los resultados permiten apreciar diferencias significativas entre los tratamientos para los dos lotes (lote 1: F = 83,27; gl = 4; P≤0,05 - lote 2: F = 95,91; gl = 4; P≤0,05). El mayor valor de enmalezamiento se alcanzó en el tratamiento testigo absoluto (lote 1: 693 kg ha^-1 y lote 2: 2.313 kg ha^-1), y el menor valor con la aplicación de S-metolaclor a concentración de 1,44 kg ha^-1 i.a. (lote 1: 3 kg ha^-1 y lote 2: 180 kg ha^-1) (Fig. 3).

Para la variable "biomasa de arvenses" al momento de cosecha, se aprecian diferencias significativas entre tratamientos para las dos fincas (lote 1: F = 51,45; gl = 4; P≤0,05 y lote 2: F = 15,34; gl = 4; P≤0,05). En el lote 1, la mayor biomasa se alcanzó con el tratamiento "linuron" a concentración de 0,25 kg ha^-1 i.a. (31.345 kg ha^-1) y en el lote 2 en el testigo absoluto (24.518 kg ha^-1). La menor biomasa en los dos lotes se obtuvo con el tratamiento S-metolaclor a concentración de 1,44 kg ha^-1 i.a. (lote 1: 8.323 kg ha^-1 y lote 2: 7.693 kg ha^-1).

Discusión

Las propuestas de manejo de las poblaciones de arvenses deben generarse a partir del estudio del efecto de la comunidad arvense sobre las plantas de cultivo, expresado en términos de disminución de rendimiento, y de la misma manera han de incorporar la evaluación de las diferentes prácticas de control de arvenses en cada uno de los estados de desarrollo de las plantas de cultivo. En condiciones comerciales, el uso de herbicidas selectivos es una alternativa para tener en cuenta por presentar ventajas para el control, como es la oportunidad de la práctica.

Actualmente para el cultivo de la espinaca en el país, la disponibilidad de herbicidas selectivos es nula, pero los resultados del ensayo de selectividad realizado en el presente estudio muestran como alternativa al ingrediente activo S-metolaclor, aplicado en pre-emergencia. Igualmente, los resultados en condiciones de campo, considerando las diferencias de los dos lotes experimentales, indican que Smetolaclor aplicado en pre-emergencia logra los mayores niveles de reducción en el número de plantas, cobertura y biomasa de las arvenses. Estos resultados coinciden con los reportados por Fennimore et al. (2001).

Las aplicaciones de S-metolaclor dan como resultado la menor disminución en el número de plantas del cultivo durante el ciclo, el menor número de plantas de arvenses y el mayor rendimiento del cultivo (Fig. 1). Por el contrario, la mayor disminución en el número de plantas del cultivo durante el ciclo, el mayor número de plantas de arvenses y el menor rendimiento del cultivo se alcanzan con la no realización de prácticas de control.

En términos técnicos y socioeconómicos, la aplicación de S-metolaclor a concentración de 1,44 kg ha^-1 i.a. es la propuesta más adecuada para el cumplimiento de los objetivos del presente trabajo. Con la utilización de este herbicida se logran disminuir los costos en el manejo de arvenses, pasando de 14,0 a 1,3% en los costos de producción del cultivo. Con esta reducción se consigue un incremento apreciable en la rentabilidad del cultivo, factor que genera mejora en la calidad de vida del agricultor e incremento en el área por sembrar.

Para la propuesta dirigida al grupo de agricultores que realizan control integrado (desyerba y aplicación de herbicidas), se modifica la dosis del herbicida y se elimina la aplicación después de cosecha; para los agricultores que realizan únicamente desyerbe, se implementa la utilización de un herbicida, el cual facilita las labores del cultivo; además, el uso de herbicidas genera menores costos que el desyerbe, debido a que se realiza en menor tiempo y con menor mano de obra (Auld y Menz, 1996).

Las diferencias entre los lotes se expresan en variables como: "especies de arvenses presentes", "número de plantas" y "cobertura de las especies", "niveles de control de los diferentes herbicidas y sus dosis" y, finalmente, los "rendimientos del cultivo". Los resultados de los ensayos realizados concuerdan con la bibliografía de competencia, en la cual a mayores niveles de competencia interespecífica (cultivo-arvenses) se presentan los menores rendimientos de los cultivos (Lotz et al., 1997). Además, teniendo en cuenta que la espinaca es una especie poco competitiva, se espera que la presencia de arvenses reduzca el vigor y la uniformidad del cultivo (Ohlendorf, 2005).

Agradecimientos

Este trabajo se desarrolló gracias al apoyo financiero del Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural, del Fondo Nacional de Fomento Hortofrutícola, de la Universidad Jorge Tadeo Lozano y de la Universidad Nacional de Colombia.

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