MANEJO AGROECOLÓGICO DE PLAGAS, ENFERMEDADES Y ARVENSES OBJETIVO GENERAL DE LA ASIGNATURA Conocer e identificar plagas y enfermedades de los cultivos, así como las arvenses útiles y perjudiciales en los cultivos, con la finalidad de implementar medidas de prevención y control de manera integral y sustentable, para lograr mejores rendimientos en la producción, cuidando el medio ambiente. TEMAS Y SUBTEMAS 1. Introducción. 1.1. Conceptos de arvenses plagas y enfermedades de cultivos. Patosistema y el enfoque integral de su estudio. 1.2. Bases agroecológicas para control de plagas, enfermedades y arvenses. 2. Manejo y control de plagas. 2.1. Identificación de las plagas, nivel de infestación y el efecto competitivo y los umbrales económicos de las especies de plagas predominantes. 2.2. Métodos de control integrado, económicamente viables y seguros para el ambiente. 2.3. Arvenses, su papel ecosistémico y formas de manejo y control. 3. Organismos fitopatógenos y desarrollo de enfermedades. 3.1. Enfermedades causadas por hongos, bacterias, virus y nematodos. 3.2. Factores causales de las enfermedades y etapas en el desarrollo de las enfermedades. 4. Diagnóstico de enfermedades, medidas de prevención y control. 4.1. Principales síntomas y signos de las enfermedades Penetración y ataque de los patógenos. 4.2 Control cultural, control químico, control biológico, control genético y control legal. Biología de las arvenses Arreglo espacial En la siguiente figura podemos observar arreglos espaciales, que muestran algunos hábitos de las arvenses. Estos tipos de arreglos, son el resultado de factores genéticos de las especies mismas, competencia intra especifica(competencia entre organismos de la misma especie) y competencia ínter especifica (entre organismos de diferentes especies) con otras arvenses. Ejemplo de arreglos espaciales de poblaciones de arvenses, Hart,1985. Reproducción de las arvenses Reproducción de las arvenses Producción de semillas de arvenses Las arvenses producen un número de semillas relativamente grande, aunque el número medio varía notablemente de una especie a otra y aún dentro de una misma especie, el número de semillas producido va a variar dependiendo del vigor de la planta, de las condiciones en que ha desarrollado, del ataque insectos u hongos y del éxito de la polinización durante la floración. Por regla general las especies perennes necesitan menos cantidad de semillas que las especies de vida corta. Las arvenses anuales y bianuales dependen más que todo de la producción de semillas como medio de propagación y supervivencia. Reproducción de las arvenses Reproducción vegetativa de las arvenses La propagación vegetativa o asexual es un mecanismo de sobrevivencia de gran importancia en las arvenses . Según el tipo de propagación, las arvenses pueden clasificarse en: Arvenses rizomatozas. Producen tallos subterráneos que se propagán aún a cierta distancia de la planta madre, eg.,Sorghum halepense(Invasor,Pasto Johnson) y Cyperus rotundus L.(Coyotillo). Arvenses estoloníferas. Forman tallos largos y rastreros que tienen la propiedad de enraizar en los nudos y producir una nueva planta. E.g, Cynodon dactylon (zacate gallina) y la Commelina diffusa(siempre viva). Arvenses bulbíferas. Son plantas de tallos cortos en forma de discos, recubiertos de escamas que dan origen a nuevas plantas e.g. Sagitaria longibola (oreja de burro). Además podemos encontrar otras como tubérculos y raíces que son importantes en la propagación asexual de las arvenses. Reproducción de las arvenses Diseminación de las semillas Las semillas en general no tienen un método para moverse, dependen de otras fuerzas para dispersarse. Los principales agentes para diseminación de las semillas y frutos de arvenses, son el viento, el agua, los animales incluyendo al hombre, la maquinaria y la semilla de los cultivos. Diseminación de las semillas Malezas Anuales: Producción y Longevidad por Semillas Las malezas anuales dependen de una producción alta de semillas, longevidad en el suelo y dormancia (latencia), para asegurar su sobrevivencia Producción de semilla y longevidad Especie de maleza Ciclo de vida Semillas/planta Longevidad (años) Ambrosia trifida Anual 5,000 21 Capsella bursa–pastoris Anual 38,000 35 Digitaria sanguinalis Anual 150,000 50 Amaranthus retroflexus Anual 230,000 40 Chenopodium album Anual 500,000 39 Perenne 5,300 25 Cirsium arvense Fuente: E.E. Regnier, "Teaching Seed Bank Ecology in an Undergraduate Laboratory Exercise" Weed Technology: 9 (1995): 5–16 Malezas Perennes: Reproducción Asexual A E B D Ejemplos de propágulos vegetativos (A) Rizomas: (B) Estolones: (C) Túberos: (D) Bulbos: (E) Raíces laterales: C Sorghum halepense Trifolium repens Cyperus esculentus Allium vineale Ampelamus albidus Importancia de la Alelopatía en Malezas ¿Que es alelopatía? “…fenómeno biológico donde un organismo produce uno o más compuestos bioquímicos que influyen en el crecimiento, supervivencia o reproducción de otros organismos...” ● El fenómeno biológico puede ser estimulatorio o detrimento ● A nivel de campo, es difícil cuantificar el impacto de la alelopatía ● En plantas superiores, los “aleloquímicos” más importantes son los monoterpenos que están presentes en malezas y cultivos R–alcanfor (+)–alfa–pineno Limoneno 1,8–cineol Lista de Algunas Especies de Malezas Alelopáticas Especie Especie Acroptilon repens Convolvulus arvensis Ammi visnaga Striga spp. Solanum viarum Solanum carolinense Sida rhombifolia Senecio jacobea Rottboellia cochinchinensis Pueraria triloba Orabanche spp. Helianthus ciliaris Euphorbia esula Diplotaxis tenuiflora Cuscuta spp. Chondrilla juncea Brassica kaber Brassica purpurascens Alhagi mourorum Ageratum conyzoides Euphorbia hirta Bidens pilosa Medicago sativa Leucaena glauca Desmodium tortuosum Morus alba Alpinta zerumbet Melia azederach Resumen sobre Conceptos Básicos sobre Biología • Maleza es simplemente una planta no deseada • Compiten por recursos en el ambiente, dificultan y afecta la calidad de la cosecha, sirven de hospedero a plagas y compiten por polinizadores • Una maleza anual completa su ciclo reproductivo en un año (semilla a semilla), mientras que una maleza perene posee un ciclo de dos o más años • La estrategia de malezas anual es producción de semilla • La luz (labranza) estimula la germinación de semillas • La segmentación de estructuras asexuales rompe latencia apical y estimula la emergencia de malezas • Alelopatía es el efecto que un organismo tiene sobre otro organismo, este efecto puede ser positivo o negativo • Las malezas y/o cultivos pueden poseer efectos alelopáticos • En campo, es difícil cuantificar el impacto de la alelopatía Monocotiledóneas versus Dicotiledóneas Monocotiledóneas versus Dicotiledóneas Las angiospermas se dividen en dos grupos: Monocotiledóneas: También llamadas: “gramíneas”, “zacates”, “pastos”, “hoja angosta” Dicotiledóneas: También llamadas: “hoja anchas” Cotiledón ● La estructura (semilla) donde la planta almacena carbohidratos (energía) para la plántula durante el proceso de germinación y emergencia del suelo ● Generalmente, es el primer órgano fotosintético que emerge del suelo luego de la germinación ● Monocotiledóneas = un cotiledón (e.g. maíz); dicotiledóneas = dos cotiledones (e.g. frijol) Monocotiledónea Dicotiledónea Cuales son las diferencias? Monocotiledóneas versus Dicotiledóneas Monocotiledónea (maíz) 1 4 Plúmula Un cotiledón Dicotiledónea (frijol) 2 Cubierta seminal 5 Raíz embrionaria 3 6 Endospermo Dos cotiledones Emergencia de Monocotiledóneas – Maíz Coleóptilo Radícula Mesocotilo Raíces Seminales Emergencia de Dicotiledóneas – Soya Primera Hoja Epicotíleo Cotiledón Hipocotíleo Dos Cotiledones Raíz Diferencias entre Monocotiledóneas y Dicotiledóneas Hojas Dicotiledóneas: ● Hojas poseen diversos tipo de de nervaduras, venas laterales y vena central ● Poseen varios tipos de hora y formas ● Algunas horas son modificadas para una función especifica (brácteas son hojas modificadas con carotenoides) Monocotiledóneas: ● Hojas con nervaduras pronunciadas y paralelas a la vena central ● Generalmente en forma alargada (acicular o en “forma de espada”) ● Raramente con funciones específicas Diferencias entre Monocotiledóneas y Dicotiledóneas Flores Dicotiledóneas: ● Flores compuestas – poseen pétalos, brácteas, estructuras reproductivas ● Diversidad en colores, formas, estructuras, y en algunos casos simbiosis ● Evolutivamente más avanzadas Monocotiledóneas: ● Flores simples sin pétalos ● Poseen brácteas y estructuras reproductivas ● Generalmente en panículas (racimos) ● Evolutivamente menos avanzadas Diferencias entre Monocotiledóneas y Dicotiledóneas Raíces Dicotiledóneas: ● Poseen raíz primaria y secundaria ● El xilema se encuentra en el centro de la raíz, y el floema afuera del xilema ● Generalmente robusta, con raíz pivotante ● Capacidad de extraer agua de perfiles profundos Monocotiledóneas: ● Solamente raíz primaria ● Sistema vascular organizado en forma circular ● Raíz fibrosa, sin raíz pivotante ● Extraen aguan de perfiles más superficiales Diferencias entre Monocotiledóneas y Dicotiledóneas Epidermis Córtex Epidermis Endodermis Córtex Endodermis Periciclo Periciclo Floema Floema Xilema Xilema Células de parénquima Epidermis Epidermis Cilindro vascular Cilindro vascular Córtex Endodermis Córtex Floema Endodermis Xilema Floema Xilema Periciclo Dicotiledónea (Amaranthus) Periciclo Células de parénquima Monocotiledónea (Rottboellia) Resumen: Monocotiledóneas versus Dicotiledóneas Característica Monocotiledónea Dicotiledónea Número de cotiledones Uno Dos Orientación de venas Paralela a vena central Circa 45º de vena central Sistema radicular Fibroso, sin raíz pivotante Robusto con raíz pivotante Estructura floral Sencilla, sin pétalos Brácteas, pétalos, colores Sistema vascular En forma circular Floema rodea al xilema Herbácea o leñosa Herbácea Herbácea o leñosa “… cual grupo produce estructuras vegetativas?” Existen ejemplos de monocotiledóneas y dicotiledóneas que producen rizomas y estolones Sorghum halepense Monocotiledóneas Clasificación General de Malezas Gramíneas anuales: fácil control Rottboellia • Muy competitiva • Prolífica (semilla) • Resistencia a herbicidas Digitaria Eleusine • Importancia global • muy competitiva • Resistencia a herbicidas • Importancia global • Pocas opciones de control • Muy competitiva Dicotiledóneas Hoja ancha anuales: fácil control Amaranthus • Muy competitiva • Prolífica (semilla) • Resistencia a herbicidas Euphorbia Chenopodium • Muy competitiva • Muy competitiva • Prolífica (semilla) • Requiere poca luz • Pocas opciones de control • Resistencia a herbicidas Gramíneas perennes: difícil control Sorghum Cynodon Digitaria • Transmisión nematodos • Pocas opciones de contro l• Resistencia a herbicidas • Pocas opciones de control • Muy competitiva • Importancia global • Resistencia a herbicidas • Control químico limitado • Muy competitiva Hoja ancha perennes: difícil control Polygonum Ipomoea • Rastrera • Semilla grande • Prolongada germinación • Rastrera • Semilla grande • Prolongada germinación Commelina • Rastrera • Tolerante a herbicidas • Labranza reducida Actividad 2 Ver, analizar y comprender el tema de Arvenses de la página 4-30 Genera 10 preguntas con respuestas del tema presentado. Fecha de entrega: 22 de Febrero [email protected]
