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Idesia (Arica)

versión On-line ISSN 0718-3429

Idesia v.27 n.3 Arica dic. 2009

http://dx.doi.org/10.4067/S0718-34292009000300010 

Volumen 27, N° 3, Páginas 77-88 IDESIA (Chile) Septiembre - Diciembre 2009

INVESTIGACIONES

 

POTENCIAL ALELOPÁTICO DIFERENCIAL DE CULTIVARES DE TRIGO (TRITICUM AESTIVUM L.) CHILENO SOBRE ALGUNAS MALEZAS ASOCIADAS AL CULTIVO EN EL SUR DE CHILE

THE DIFFERENTIAL ALLELOPATIC POTENTIAL OF CHILEAN WHEAT CULTIVARS (TRITICUM AESTIVUM L.) ON DIFFERENT WEEDS ASSOCIATED WITH THIS CULTURE IN SOUTH CHILE

 

Emma Bensch T.1; Heidi Schalchli S.;2 Claudio Jobet F3; Peter Seemann F3; Ricardo Fuentes P3

1 Universidad de La Frontera, Facultad de Ciencias Agropecuarias y Forestales. E-mail: eabensch@ufro.cl
2 Universidad de La Frontera, Facultad de Ingeniería, Ciencias y Administración.
3 Universidad Austral de Chile, Facultad de Ciencias Agrarias. INIA, CRI Carillanca, Fitomejoramiento y Recursos Filogenéticos.


RESUMEN

El objetivo de esta investigación fue evaluar el potencial alelopático de cincuenta cultivares de trigo sobre cuatro especies de malezas frecuentes en el cultivo en la zona sur de Chile. El diseño experimental fue en bloques al azar con cuatro repeticiones. Se evaluó largo radical mayor de la especie receptora (maleza) a los 18 días de establecida ésta. Los datos transformados a porcentaje de inhibición del largo radical de la especie receptora en relación al testigo fueron sometidos a ANDEVA, Análisis Cluster y Tukey (P ≤ 0.05). Se constató que el efecto alelopático de los cultivares sobre las especies de malezas evaluadas en la mayoría de los casos fue inhibitorio y ocasionalmente potenciador sobre algunas de estas malezas. Los cultivares más inhibitorios fueron Perquenco, Metrenco, Aztec y Baroudeur (rango: 57-65%) y los con menor inhibición Dollinco, Tilburi, Tukan y Bingo (rango: 20-29%). Los otros cultivares se ubicaron en un rango intermedio de inhibición. La interacción alelopática entre los cultivares de trigo y las malezas evaluadas difirió significativamente. En aquellas de mayor sensibilidad la secuencia fue la siguiente: Spergula arvensis (+10 a 88%), Rumex acetosella (+8 a 70%), Avena fatua (+36 a 74%) y Vulpia bromoides (+11 a 68%).

Palabras clave: Potencial alelopático diferencial, Triticum aestivum L. en malezas asociadas.


ABSTRACT

The objective was: to evaluate the allelopatic potential of 50 wheat cultivars on four weed species associated with this culture in south Chile. The experimental design was in blocks with four repetitions. The longest main root of the receptive species (weed) was evaluated eighteen days after the establishment of the last one. The transformed data into percentage of inhibition of root length of the receptive species in relation to the control was analyzed using ANDEVA, cluster analysis and Turkey (P<0.05). The allelopatic potential of fifty wheat cultivars in most cases root development of was inhibited and occasionally some weeds were potentate. The more inhibitory cultivars were Perquenco, Metrenco, Aztec and Baroudeur (range 57 and 65%) and with less potential Dollinco, Tilburi, Tukan and Bingo (range 20 and 29%); the other cultivars showed an intermediate inhibition. The interaction allelopatic between wheat cultivars and weed species was: Spergula arvensis (+10 and 88%), Rumex acetocella (+8 and 70%), Avena fatua (+36 and 74%) and Vulpia bromoides (+11 and 68%).

Key words: Allelopatic potential, wheat cultivars on weed species associated.


INTRODUCCIÓN

La competencia por factores de producción, tales como luz, agua y nutrientes, no siempre explica la supresión del crecimiento de plantas en los agroeco-sistemas (Putnam y Duke, 1978). En ocasiones, se manifiestan interacciones bioquímicas antagónicas a nivel de la zona radical de las especies cultivadas y las malezas asociadas a ellas. Estas interacciones consisten en la producción de sustancias orgánicas, secretadas o excretadas por las plantas y, además, por aquellas sustancias que provienen de la degradación de éstas en el suelo (Barceló et al, 1988; Kogan, 1992; Ormeño, 1997; Altieri, 1999). Los fenómenos mencionados se incluyen en el concepto de alelopatía, el cual es ejercido a través de la liberación activa de sustancias inhibitorias desde la planta al medio por diferentes vías (Kogan, 1992; Ormeño, 1997). Estas sustancias químicas inhibitorias son llamadas aleloquímicos y el fenómeno en el cual están involucradas se designa con el nombre de Aleloquimia (Anaya y Cruz-Ortega, 2001). Los aleloquímicos usualmente son considerados como metabolitos secundarios o productos de desecho de las principales vías metabólicas de la planta (Long et al., 1977;Argandofia et al, 1980,1981;Bohidar et al, 1986; An et al, 1998; Thackray et al, 1990). Por otra parte, el uso masivo de herbicidas en la agricultura moderna ha aumentado la preocupación sobre residuos de herbicidas en el medio ambiente y el rápido desarrollo de resistencia a herbicidas (Wu, 2005). La similitud entre aleloquímicos naturales y herbicidas sintéticos en la supresión vegetal sugiere que la alelopatía posee un potencial para el manejo de malezas (Wu et al, 1999). Al respecto Zheng et al (2007) señalan que las especies cultivables tienen la capacidad de producir y exudar aleloquímicos a su alrededor para suprimir el crecimiento de malezas. El trigo (Triticum aestivum L.), cultivo de gran importancia a nivel mundial, ha sido ampliamente estudiado por su potencial alelopático en el manejo de malezas (Wu et al, 1999,2000 a, 2000 b, 2001, 2002, 2003; Bertholdsson, 2004). Estudios recientes en Lolium rigidum indican que cultivares de trigo poseen diferentes rangos de inhibición del crecimiento radical de esta especie, encontrándose el 50% de los cultivares evaluados por sobre el 50% de inhibición (Bensch et al, 2007). En este contexto, como hipótesis de trabajo se postuló que cultivares de trigo difieren en el efecto alelopático sobre algunas especies de malezas asociadas al cultivo y que la sensibilidad alelopática de estas malezas a los cultivares de trigo es diferencial. Para dar cumplimiento a la hipótesis de trabajo se plantean como objetivos específicos: Identificar sensibilidad alelopática a trigo de cuatro especies de malezas asociadas al cultivo en la zona sur de Chile y clasificar cincuenta cultivares de trigo, en relación a su potencial alelopático diferencial sobre las cuatro especies de malezas frecuentes en el cultivo en la zona sur de Chile.

MATERIALES Y MÉTODOS

La investigación se realizó en el Laboratorio de Cultivo de Tejidos Vegetales del Instituto de Protección y Sanidad Vegetal de la Facultad de Ciencias Agrarias de la Universidad Austral de Chile. Los cultivares de trigo (Triticum aestivum L.) fueron obtenidos del Banco de Germoplasma del Centro Regional de Investigación Carillanca, Temuco, dependiente del Instituto de Investigaciones Agropecuarias (INIA) y del predio experimental Maquehue, perteneciente a la Facultad de Ciencias Agropecuarias y Forestales de la Universidad de La Frontera, Temuco. Las semillas de malezas se recolectaron en predios de la IX y X regiones de Chile y otras provienen del Laboratorio de Semillas de la Universidad Austral de Chile. Para el establecimiento de los ensayos de laboratorio se utilizó el Método de Análisis de Laboratorio EC AM modificado (Bensch et al, 2007).

El estudio tuvo por objetivo agrupar 50 cultivares de trigo (Cuadro 1) en relación a su potencial alelopático diferencial para las siguientes especies de malezas: Spergula arvensis, Rumex acetosella, Avena fatua y Vulpia bromoides. Cabe consignar que las malezas fueron seleccionadas por su sensibilidad a los exudados radicales de trigo evaluado previamente. Cada maleza fue considerada un evento independiente. El diseño experimental fue de bloques completamente aleatorizados con cuatro repeticiones por tratamiento. Los cultivares de trigo fueron los tratamientos y un sistema maleza-maleza el testigo. La evaluación del largo radical de la especie receptora maleza se realizó a los 18 días de sembrada. Los datos derivados del experimento fueron transformados a valores de porcentaje de inhibición del largo radical de la especie receptora en relación al testigo y luego sometidos a Análisis Cluster; para detectar diferencias entre promedios de grupos se aplicó la Prueba de Tukey (P ≤ 0.05).


RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Todos los cultivares ejercieron un efecto alelopático sobre las cuatro malezas evaluadas y en la mayoría de los casos fue de tipo inhibitorio; cuando se detectó estimulación del crecimiento, ésta fue de baja intensidad. El rango de inhibición ejercido por los cultivares de trigo fue el siguiente: S. arvensis (+10 y 88%), R. acetosella (+8 y 70%), A. fatua (+36 y 74%) y V. bromoides (+11 y 68%). Al comparar la inhibición de los cultivares de trigo para las cuatro especies de malezas con el ejercido por el mismo cultivar en la especie sensible L. rigidum (Bensch et al., 2007), en la mayoría de los casos fue inferior; no obstante, en algunos cultivares el porcentaje fue mayor. Este resultado indicaría que algunas malezas, como es el caso de S. arvensis y R. acetosella, son muy sensibles a los exudados radicales de algunos cultivares de trigo, destacando para S. arvensis: Renaico (88%), Baroudeur (85%), Perquenco (82%), Dalcahue (81%), Metrenco (80%), Chifen (80%), Quijote (79%), Aztec (78%), Paleta (73%) y Domo (71%); para R. acetosella: Budifen (70%), Metrenco (69%), Naofen (66%), Perquenco (67%) y Dalcahue (65%). En el caso de V. bromoides y A. fatua la sensibilidad a los exudados es de menor cuantía, sin embargo, destacan algunos valores extremos entre 68 y 62% para V. bromoides y entre 74 y 61% para A. fatua (Cuadro 2).


El análisis de conglomerados permitió agrupar los cultivares en función del porcentaje de inhibición del largo radical de la planta receptora (malezas) y establecer diferencias significativas entre grupos. Se constató también que el efecto de un mismo cultivar y grupos de cultivares es diferente según sea la especie receptora; ningún cultivar ocupó la misma posición inhibitoria frente a estas cuatro malezas, aun cuando en algunos casos el porcentaje de inhibición fue muy próximo.

a) Para R. acetosella, los cultivares se ordenaron en diez grupos significativamente distintos unos de otros y, en algunos casos, algunos cultivares con superposición de grupos (Cuadro 3 y Figura 1). La secuencia promedio de inhibición fue la siguiente: dos cultivares con 68,5%, seguido de cinco con 62,6%, cuatro con 60,3%, once con 53,7%, tres con 51,0%, diez con 44,2%, tres con 36,7%, siete con 27,6%, cuatro con 17,8% y uno con 3,5%, la mayor inhibición se obtuvo con Budifen (70%) y la menor con Bingo (7%), el que no difirió significativamente del testigo. El promedio total fue de 42,6%, con un 62,0% de los cultivares por sobre este valor.

   


b) Con relación a S. arvensis, junto con un efecto inhibitorio se detectó potenciación del crecimiento radical con los cultivares Oracle (+10%) y Puken (+20%), constituyendo grupos aparte, los otros cultivares ejercieron un efecto alelopárico inhibitorio, conformando ocho grupos con diferencia significativa (Cuadro 4 y Figura 2). De acuerdo al análisis de conglomerados, la sécuencia promedio de inhibición fue la siguiente: dos cultivares con 86,5%, seguido de siete con 79,6%, nueve con 68,9%, diez con 63,8%, ocho con 54,2%, siete con 43,0%, tres con 33,0% y uno con 22,0%, la mayor inhibición se obtuvo con Renaico (88%) y Baroudeur (85%) y la menor con Tukan (0%). El promedio total fue de 42,8%, con un 80,0% de los cultivares por sobre este valor.




c) Para V. bromoides se detectó principalmente efecto inhibitorio, potenciación del crecimiento radical se obtuvo con los cultivares Carahue (+11%), Tibet (+8,0%) y Bingo (+1,0%), constituyendo dos grupos, los otros cultivares conformaron ocho grupos con diferencia significativa (Cuadro 4 y Figura 3). La secuencia promedio de inhibición fue la siguiente: siete cultivares con 63,6%, seguido de seis con 50,5%, once con 49,5%, siete con 41,0%, cuatro con 40,0%, dos con 28,0%, seis con 19,7% y dos con 6,5%, la mayor inhibición se obtuvo con Crac y Trauco (68,0%) y la menor con Castaño (0%). El promedio total fue de 28,9%, con un 57,8% de los cultivares por sobre este valor.




d) Al igual que con las dos malezas anteriores, en A. fatua se produjo tanto un efecto inhibitorio como estimulador del crecimiento radical, según se aprecia con Avital (+7,0%) y Dollinco (+36,0%), constituyendo grupos distintos; en los otros cultivares el efecto alelopático fue inhibitorio, conformando ocho grupos con diferencia significativa (Cuadro 6 y Figura 4). La secuencia promedio de inhibición fue la siguiente: cinco cultivares con 70,2%, seguido de ocho con 63,4%, nueve con 55,3%, cinco con 50,2%, nueve con 42,2%, uno con 38,0%, cinco con 26,6% y cinco con 19,4%. El promedio total fue de 32,7%, con un 76% de los cultivares por sobre este valor.




CONCLUSIONES

Se constató sensibilidad alelopática diferencial de las cuatro especies de malezas a los cultivares evaluados.

El efecto alelopático de los cultivares sobre las especies de malezas evaluadas en la mayoría de los casos fue inhibitorio y ocasionalmente potenciador sobre algunas de estas malezas.

Al clasificar los cultivares de acuerdo al efecto alelopático ejercido sobre las malezas evaluadas, se estableció diferencia significativa entre éstos; dependiendo de la especie de maleza objeto, un mismo cultivar ejerció alelopatía muy variable, con un efecto inhibidor o potenciador sobre el crecimiento radical.

Los cultivares más inhibitorios fueron Perquenco, Metrenco, Aztec y Baroudeur (rango: 57-65%) y los menos inhibitorios Dollinco, Tilburi, Tukan y Bingo (rango: 20-29%). Los otros cultivares se ubicaron en un rango intermedio de inhibición.

La interacción alelopática entre los cultivares de trigo y las malezas evaluadas difirió significativamente. En aquellas de mayor sensibilidad la secuencia fue la siguiente: Spergula arvensis (+10 a 88%), Rumex acetosella (+8 a 70%), Avena fatua (+36 a 74%) y Vulpia bromoides (+11 a 68%).

 

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Fecha de Recepción: 24 Octubre 2007 Fecha de Aceptación: 10 Enero 2008