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UNIVERSIDAD EARTH EFECTO DE LAS PRÁCTICAS CULTURALES SOSTENIBLES EN EL MANEJO DE MALEZAS DEL CULTIVO DE BANANO (MUSA AAA) DE LA UNIVERSIDAD EARTH Limpia Concepción Rodas Cazal Ninfa Esther Godoy Mendez Trabajo de Graduación presentado como requisito parcial para optar al título de Ingeniera Agrónoma con el grado de Licenciatura Guácimo, Costa Rica Diciembre, 2003

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UNIVERSIDAD EARTH

EFECTO DE LAS PRÁCTICAS CULTURALES SOSTENIBLES EN EL

MANEJO DE MALEZAS DEL CULTIVO DE BANANO (MUSA AAA) DE

LA UNIVERSIDAD EARTH

Limpia Concepción Rodas Cazal

Ninfa Esther Godoy Mendez

Trabajo de Graduación presentado como requisito parcial para optar al título de Ingeniera Agrónoma con el grado de Licenciatura

Guácimo, Costa Rica Diciembre, 2003

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Trabajo de Graduación presentado como requisito parcial para optar al título de Ingeniera Agrónoma con el grado de Licenciatura

Profesor Asesor Ramiro De la Cruz, Ph. D.

Profesor Coasesor Shuichi Okumoto, M.Sc.

Profesor Coasesor Luis Quirós Sandí, Ing. Agr.

Decano Daniel Sherrard, Ph.D.

Candidata Limpia Concepción Rodas Cazal

Candidata Ninfa Esther Godoy Mendez

Diciembre, 2003

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DEDICATORIA

A mis padres Liborio Godoy y Virginia Mendez y a mis hermanos Darío,

Josefina, Jorge, Oscar, Luis y Dora, quienes me han apoyado en todo momento.

A mi novio Adolfino Acosta, quien está siempre a mi lado y me apoyó para

vencer los obstáculos durante los cuatro años de estudio.

Ninfa Esther

A mis padres, por darme el don de la

vida y su invaluable ejemplo como seres

humanos.

A mis padrinos, por su incondicional

apoyo, amor y confianza.

A abuela Irene, tú espíritu de

fortaleza ha sido el ejemplo y el pilar para

darle fin a esta meta.

Limpia Concepción

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AGRADECIMIENTO

A Dios y a la Virgen de Caacupé por guiarnos siempre.

Agradecemos infinitamente a nuestros asesores Ramiro De la Cruz,

Shuichi Okumoto y Luís Quirós por su constante apoyo para culminar este

trabajo.

Al Profesor Víctor Quiroga por su apoyo incondicional para el análisis de

los resultados.

Al plantel de la Empresa Agrocomercial de la EARTH y al Señor Aristo

Rodríguez por su valioso aporte en los trabajos de campo.

A nuestros compatriotas Vilma Giménez, Luís Insfran y Alfredo Giménez

por su gran ayuda en la realización del trabajo de campo.

A Adolfino Acosta por su gran amistad y apoyo constante para que se

diera fin a esta meta.

A todos los profesores que contribuyeron en nuestra formación integral

durante los 4 años.

A Producto del Trópico Húmedo (PTH), por la donación del EM.

Las autoras

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Agradezco:

A Dios por guiarme y acompañarme durante los cuatros años en la

Universidad.

A mi donante ASDI por su apoyo económico para culminar mis estudios

en esta Universidad.

A mis padres por todo el sacrificio y el espíritu triunfador que me han

enseñado y por el apoyo incondicional durante los cuatro años.

A todos mis hermanos, especialmente a Darío por su gran apoyo para

culminar mis estudios.

A mis profesores de secundaria por sus enseñanzas y por haberme

inculcado la responsabilidad y el deseo de superación.

A la financiera Parapití y el Centro Paraguayo de Cooperativista por su

apoyo para el ingreso a la Universidad.

A todos mi amigos, que siempre me apoyaron y de alguna forma

contribuyeron para llegar a mi meta.

Ninfa Esther

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Agradezco infinitamente;

A Dios Todopoderoso y al Niño Jesús, por darme fuerza y serenidad para

superar obstáculos.

A mi hermano y al resto de mi familiares y amigos, por el motivo que

siempre han representado.

A Francisco Villanueva, por haber puesto su confianza en mí y por el

tiempo compartido y por sobre todo su amor.

A Ohrstrom Foundation, mi profundo agradecimiento por su apoyo

financiero que hizo posible mi estudio en EARTH.

Al Profesor Víctor Quiroga, por su apoyo incanzable durante estos cuatro

años y por su gran amistad.

A los miembros de facultad por su conocimiento y amistad compartido.

Especialmente a Raúl Botero, Héctor Medrano, Irene Alvarado, Jorge Arce,

Jeanne Fossani, Ramiro De la Cruz, Edgar Alvarado, Yanine Chan, Ricardo

Ruso, Luis D. Jiménez y Alonso Murillo.

A los funcionarios que alguna u otra forma han contribuido en mi

formación durante este proceso de mi vida.

Sinceramente,

Limpia Concepción Rodas Cazal

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RESUMEN

El manejo de malezas en el cultivo de banano convencionalmente ha sido

tratado con una gran cantidad de herbicidas lo cual contribuye al incremento de

costos de producción, así como problemas de salud de los trabajadores y

contaminación del medio ambiente. La Universidad EARTH con la misión de

buscar alternativas, ha venido trabajando hace muchos años en el cultivo de

banano con un enfoque más sostenible y con miras al cultivo orgánico. El

presente trabajo se llevó acabo en la Empresa Agrocomercial de la EARTH con

el fin de evaluar el cambio en la composición y densidad de especies de

malezas entre dos diferentes sistemas de producción convencional y sostenible,

además, desarrollar biorreguladores que afecten al crecimiento de malezas para

reducir el uso de herbicidas sintéticos. Para la evaluación de la población de

malezas se realizó un reconocimiento de malezas tanto en superficie y banco de

semilla. De acuerdo a los resultados obtenidos, el sistema sostenible redujo la

densidad poblacional de malezas, mientras aumentó el número de especies no

agresivas al cultivo. Esto prolongó el intervalo de chapeos de 4 semanas a 6

semanas en 2,5 años de manejo sostenible. En la prueba de Banco de semilla el

sistema sostenible tuvo una menor cantidad de semillas en el suelo comparando

con el sistema convencional, aunque el número de especies fue similar. Para la

preparación de los tratamientos biorreguladores se utilizaron sal, melaza y urea

ó gallinaza fermentado con EM. Éstos preparados se aplicaron uno o dos veces.

Los resultados obtenidos indicaron efectividad de los biorreguladores ya que

hubo diferencias significativas del testigo. Los tratamientos con dos aplicaciones

presentaron mayor índice de daño que sólo una aplicación. Sin embargo, su

grado de efectividad fue muy leve en las condiciones realizadas para fines

comerciales.

Palabras claves: Sistema sostenible, sistema convencional, banco de semilla,

banano, índice de diversidad, población de malezas, biorreguladores, índice de

daño, microorganismos eficaces.

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Godoy, N; Rodas, L 2003. Efecto de las Prácticas Culturales Sostenibles en el

Manejo de Malezas del Cultivo de Banano (Musa AAA) de la Universidad

EARTH. Proyecto de Graduación Lic. Ing. Agr. Guácimo, CR, EARTH. 54

p.

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ABSTRACT

Weed control in banana plantations has traditionally been managed using

the application of high quantities of herbicides contributing to the increase of

production costs as well as health and environmental problems. With the purpose

of finding alternatives to the use of agrochemicals, EARTH University has been

working towards an organic production system. This investigation was carried out

in two sections of EARTH’s commercial banana plantations, evaluating the

composition and density of weed species in two different production systems;

conventional and sustainable. Additionally, bioregulators were elaborated in

order to decrease weed growth and herbicide use. The evaluation of weed

population and composition between both production systems, conventional and

sustainable was done by weed recognition on the surface and the seed bank in

the soil. Results showed that the sustainable system reduced weed density and

increased the number of non-aggressive species to the banana crop in

comparison with the conventional system. The results from the seed bank test

demonstrate that there are fewer weed seeds in the soil in the sustainable

system than in the conventional system, but the number of weed species was

similar. In order to prepare the bioregulators, salt, molasses and urea, or poultry

litter were used as ingredients for all treatments. The treatments were applied

once or twice in the experimental blocks. The results showed that both

treatments were significantly different from the control since with two applications

presented a higher weed damage index. However, the effectiveness of both

treatments in the experimental conditions was not very effective to be used in a

commercial system.

Key words: Sustainable system, conventional system, seeds bank, banana,

diversity index, weed population, bioregulators, weed damage index, effective

microorganisms.

Godoy, N; Rodas, L. 2003. Effect of Cultural Practices on the Weed Population of Banana Plantations of EARTH University. Graduation Project Lic. Ing. Agr. Guácimo, CR, EARTH. 54 p.

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TABLA DE CONTENIDO

Página DEDICATORIA ....................................................................................................... III AGRADECIMIENTO .............................................................................................. IV

RESUMEN .............................................................................................................. V

ABSTRACT............................................................................................................ IX

1 INTRODUCCIÓN...............................................................................................1

2 OBJETIVOS ......................................................................................................5

2.1 OBJETIVOS GENERALES........................................................................5 2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS .....................................................................5

3 REVISIÓN DE LITERATURA............................................................................6

3.1 FILOSOFÍA DEL MANEJO DE MALEZAS ................................................6 3.2 CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE BIOLOGÍA Y ECOLOGÍA DE

MALEZAS..................................................................................................6 3.2.1 Interferencia ................................................................................6

3.3 BIOLOGÍA DE LAS SEMILLAS DE MALEZAS..........................................9 3.3.1 Reproducción y germinación de las malezas ..............................9 3.3.2 Banco de semillas .....................................................................10

3.4 MALEZAS EN BANANO..........................................................................11 3.4.1 Especies de malezas más comunes en la plantación

de Banano ................................................................................11 3.4.2 Prácticas de control convencionales .........................................12 3.4.3 Control mecánico y manual de las malezas ..............................13 3.4.4 Control biológico de malezas ....................................................14

3.5 PRÁCTICAS CULTURALES EN PLANTACIÓN DE BANANO................15 3.5.1 Tratamiento de semilla ..............................................................15 3.5.2 Control de la densidad de población del banano.......................16 3.5.3 Uso de coberturas vivas y muertas ...........................................16 3.5.4 Aplicación de abonos orgánicos................................................19 3.5.5 Desarrollo de biorreguladores fermentado y aireados

basado en microorganismos eficaces (EM)..............................21

4 MATERIALES Y MÉTODOS...........................................................................23

4.1 UBICACIÓN DEL ESTUDIO....................................................................23 4.2 DESCRIPCIÓN DE LOS SISTEMAS DE PRODUCCIÓN DE

BANANO ................................................................................................23 4.3 EVALUACIÓN DE LA POBLACIÓN DE MALEZAS.................................26

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4.3.1 Evaluación en el recuento de superficie ....................................26 4.3.2 Evaluación en el banco de semillas...........................................27

4.4 DESARROLLO DE LOS BIORREGULADORES.....................................27 4.4.1 Descripción y preparación de los tratamientos..........................28 4.4.2 Diseño experimental..................................................................29 4.4.3 Evaluación del efecto de los tratamientos .................................29

4.5 CONDICIONES CLIMÁTICAS DE LA ZONA...........................................29

5 RESULTADOS Y DISCUSIONES...................................................................31

5.1 EVALUACIÓN DE DIVERSIDAD DE MALEZAS .....................................31 5.1.1 Recuento de superficie..............................................................31 5.1.2 Banco de semillas .....................................................................35

5.2 DESARROLLO DE BIORREGULADORES.............................................39 5.2.1 Comparación del efecto de los tratamientos .............................39 5.2.2 Susceptibilidad de las especies de malezas a la

aplicación de los tratamientos....................................................40

6 CONCLUSIONES............................................................................................45

7 RECOMENDACIONES ...................................................................................47

8 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ...............................................................48

9 ANEXOS .........................................................................................................51

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LISTA DE CUADROS

Cuadro Página CUADRO 1. PRODUCCIÓN DE SEMILLAS DE ALGUNAS MALEZAS ASOCIADAS AL

CULTIVO DE BANANO. ...................................................................................................9 CUADRO 2. PRINCIPALES MALEZAS QUE CRECEN EN CONDICIONES SOLEADAS Y

SOMBRA EN LA PLANTACIÓN DE BANANO. ..................................................................11 CUADRO 3. PRODUCTOS UTILIZADOS EN LA PRIMERA FORMULACIÓN PARA EL

CONTROL DE SIGATOKA NEGRA (MYCOSPHAERELLA FIJIENSIS) EN EL SISTEMA CONVENCIONAL. EARTH, GUÁCIMO, COSTA RICA. 2003. .........................................24

CUADRO 4. PRODUCTOS UTILIZADOS EN LA SEGUNDA FORMULACIÓN PARA EL CONTROL DE SIGATOKA NEGRA (MYCOSPHAERELLA FIJIENSIS) EN EL SISTEMA CONVENCIONAL. EARTH, GUÁCIMO, COSTA RICA. 2003. .........................................24

CUADRO 5. PRODUCTOS UTILIZADOS EN LA FORMULACIÓN PARA EL CONTROL DE LA SIGATOKA NEGRA (MYCOSPHAERELLA FIJIENSIS) EN EL SISTEMA SOSTENIBLE.............25

CUADRO 6. PRECIPITACIÓN Y TEMPERATURA PROMEDIO ENTRE EL 30 DE ABRIL AL 20 DE MAYO Y EL 31 DE MAYO AL 16 DE JUNIO DEL 2003, PERIODOS CORRESPONDIENTES A LAS DIFERENTES APLICACIONES DE LOS BIORREGULADORES Y SUS RESPECTIVAS EVALUACIONES DE CONTROL DE MALEZAS. EARTH, GUÁCIMO,COSTA RICA. 2003.....................................................................................30

CUADRO 7. COMPOSICIÓN Y DENSIDAD DE ESPECIES DE MALEZAS IDENTIFICADAS EN DOS DIFERENTES SISTEMAS DE PRODUCCIÓN. EARTH, GUÁCIMO, COSTA RICA. 2003. ..........................................................................................................................31

CUADRO 8. COMPOSICIÓN Y CANTIDAD DE ESPECIES DE MALEZAS EN EL BANCO DE SEMILLAS EN DOS DIFERENTES SISTEMAS DE PRODUCCIÓN. EARTH, GUÁCIMO, COSTA RICA. 2003......................................................................................................36

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LISTA DE FIGURAS

Figura Página FIGURA 1. EFECTO DE LOS TRATAMIENTOS DE ACUERDO AL ÍNDICE DE DAÑO.

EARTH, GUÁCIMO, COSTA RICA. 2003.....................................................................39 FIGURA 2. DETERMINACIÓN DE LOS ÍNDICES DE DAÑO DE LAS ESPECIES DE MALEZAS

EVALUADAS POR CADA TRATAMIENTO. EARTH, GUÁCIMO, COSTA RICA. 2003. ......41 FIGURA 3. DETERMINACIÓN DE LAS ESPECIES DE MALEZAS MÁS SUSCEPTIBLES A LOS

BIORREGULADORES. EARTH, GUÁCIMO, COSTA RICA. 2003. ...................................43

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LISTA DE ANEXOS

Anexo Página ANEXO 1. EL VALOR DE LA PROBABILIDAD SEGÚN EL ANÁLISIS DE VARIANZA

(ANOVA) DE ACUERDO AL NÚMERO DE ESPECIES ENCONTRADOS EN EL RECUENTO DE SUPERFICIE ENTRE LOS SISTEMAS DE PRODUCCIÓN CONVENCIONAL Y SOSTENIBLE. ............................................................................................................52

ANEXO 2. AGRUPACIÓN DE DUNCAN POR DENSIDAD DE MALEZAS EN EL RECUENTO DE SUPERFICIE EN AMBAS SISTEMAS DE PRODUCCIÓN.................................................52

ANEXO 3. AGRUPACIÓN DE DUNCAN DE LA DENSIDAD DE MALEZAS POR ESPECIE DEL RECUENTO DE SUPERFICIE EN EL SISTEMA CONVENCIONAL.........................................52

ANEXO 4. AGRUPACIÓN DE DUNCAN DEL NÚMERO DE MALEZAS DEL RECUENTO DE SUPERFICIE EN EL SISTEMA CONVENCIONAL. ..............................................................53

ANEXO 5. EL VALOR DE LA PROBABILIDAD SEGÚN LA PRUEBA DE T DE STUDENT DE ACUERDO AL ÍNDICE DE DIVERSIDAD EN EL RECUENTO DE SUPERFICIE EN AMBOS SISTEMAS DE PRODUCCIÓN. ........................................................................................53

ANEXO 6. EL VALOR DE LA PROBABILIDAD SEGÚN EL ANÁLISIS DE VARIANZA (ANOVA) DE ACUERDO AL NÚMERO DE ESPECIES EN EL BANCO DE SEMILLAS EN LOS SISTEMAS DE PRODUCCIÓN CONVENCIONAL Y SOSTENIBLE..................................54

ANEXO 7. AGRUPACIÓN DE DUNCAN POR NÚMERO DE MALEZAS POR MACETAS EN EL BANCO DE SEMILLA PARA LOS SISTEMAS DE PRODUCCIÓN CONVENCIONAL Y SOSTENIBLE. ...............................................................................................................54

ANEXO 8. EL VALOR DE PROBABILIDAD SEGÚN LA PRUEBA DE T DE STUDENT DE ACUERDO AL ÍNDICE DE DIVERSIDAD DEL BANCO DE SEMILLA EN LOS DOS SISTEMAS DE PRODUCCIÓN. ........................................................................................54

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1 INTRODUCCIÓN

Latinoamérica aporta el 42,9% de la producción mundial de banano. Entre

los principales países productores latinoamericanos están Brasil, Ecuador,

Colombia, Costa Rica y México (Cartay 1997).

En Costa Rica existen 50 000 ha de plantación del banano, lo que

representa menos del 1% del territorio nacional. Sin embargo, las actividades

bananeras dentro del sector agrícola representan la segunda fuente de divisas

para la economía nacional, lo que en 1999 generó 600 millones de dólares.

Además, este país se ha convertido en el segundo exportador mundial del banano,

con un promedio anual de 115 millones de cajas, las cuales se venden

principalmente a Estados Unidos y a la Unión Europea. Además, genera cerca de

40 000 empleos directos y 100 000 indirectos. Es el principal fuente de trabajo

para el 93% de la población económicamente activa de la provincia de Limón y

genera el sustento básico de más de 500 000 personas (CORBANA 2000).

No obstante, además de los múltiples beneficios de la producción de

banano también presenta muchos factores negativos. El cultivo del banano bajo

manejo convencional se caracteriza por una simplificación del ecosistema, debido

al sistema de monocultivo y al alto uso de fertilizantes inorgánicos y agroquímicos

para aumentar la productividad. El principal objetivo es la rentabilidad del cultivo y

han dejado de lado los efectos ambientales, por lo que el cultivo del banano bajo

sistema convencional tiene un impacto ambiental altamente negativo. Una de las

principales causas de la reducción de la biodiversidad en el suelo es el uso masivo

de herbicidas para el control de malezas que prácticamente es del 100% en la

mayoría de la plantación de banano (De la Cruz et al. 2001).

La producción de banano en Costa Rica causa una destrucción ambiental

puesto que para el establecimiento de gran parte del total de área sembrada se

deforestaron bosques primarios. Por otro lado, debido al interés de ofrecer fruta

estéticamente buena implica el uso de grandes cantidades de agrotóxicos que

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causan la contaminación de las aguas subterráneas y superficiales; así como el

efecto a fauna silvestre y poblaciones humanas aledañas a las plantaciones de

banano (Foro Emaus 2002).

El costo del combate de plagas equivale a un 35% del total de los costos de

producción comercial del banano. Entre ellos, está el manejo de malezas donde

en la actualidad comúnmente se utilizan herbicidas no residuales sistémicos de

contacto, las cuales pueden ser muy dañinas para la salud del suelo. En años

anteriores se acostumbraba manejar este cultivo libre de malezas por lo que se

usaron diferentes herbicidas como las ureas sustituidas y triazinas que por ser pre

emergentes residuales mantienen el suelo sin cobertura por periodos largos de

tiempo. Posteriormente, se sustituyeron por otros post-emergentes no residuales,

pero fitotóxicos para las plantas y las personas y con mayor costo, lo que trajo

repercusiones ambientales y sociales fuertes (De la Cruz 2002).

En épocas pasadas, a las malezas se les consideraba como enemigos

importantes de la producción porque se estima que causan competencia por luz,

agua, nutriente y son hospederos de plagas y enfermedades como la Sigatoka

negra (Mycosphaerella fijiensis) (Soto 1992). Tal efecto repercute en los

rendimientos de la producción y se menciona que las malezas causan más daño

en el cultivo que las plagas y enfermedades (Pinilla y García 2001).

En las plantaciones de banano de la Universidad EARTH bajo condiciones

de trópico húmedo se observaron varias especies de malezas: gramíneas como

Paspalum paniculatum, Eleusine indica, Digitaria horizontalis y Setaria geniculata.

Entre las dicotiledóneas encontradas fueron Borreria sp, Acalipha sp, Spananthe

paniculata, Galinsoga sp, Phyllanthus niruri y Drymaria cordata. También, fueron

encontradas las ciperáceas Cyperus diffusus, C, flavus, C, luzulae, entre otros

(De la Cruz et al. 2001). La agresividad de esas malezas dificulta la realización de

prácticas culturales en el cultivo. Este problema ha sido otra razón para que los

bananales se mantuvieran libres de malezas a través del uso excesivo de

herbicidas.

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En búsqueda de alternativas más amigables con el medio ambiente, la

Empresa Agrocomercial de la Universidad EARTH, ubicada en el cantón de

Guácimo, Limón, Costa Rica ha venido desarrollando desde el año 2001 un

sistema de producción de banano sostenible o denominado banano en transición a

orgánico. El sistema básicamente consiste en el uso de varias prácticas

innovadoras como el uso de abono orgánico fermentado “Bokashi” elaborado con

los desechos molidos de banano y los principales objetivos de esta aplicación del

bokashi son mejorar el crecimiento y desarrollo de las plantas para reducir el

problema de nemátodos (Quezada 1999). También, se realiza aplicaciones de

microorganismos eficaces (EM.1) y un funguicida orgánico “Eco frut” para

contrarrestar la Sigatoka negra (Mycosphaerella fijiensis), con lo cual se ha

logrado reducir el uso de fungicidas sintéticos. Además, se eliminó el uso de

herbicidas para el control de malezas y se reemplazó por el control manual, donde

inicialmente se realizaba chapeos cada 4 semanas y en los últimos tiempos se

prolongó hasta 6 semanas.

Posteriormente, con el cambio del manejo en el sistema después de 2 años

(Quirós 2003) observó en la plantación un cambio en las especies de malezas

existentes y una reducción de la población de las mismas. Esta observación

coincide con la investigación realizada por Marambe y Sangakkara (s.f.) en Sri

Lanka, según la cual, la aplicación de EM con materia orgánica redujo la población

de malezas y biomasa bajo condiciones de cultivos de tomate durante tres años

de estudios.

La observación realizada por Quirós (2003) en la plantación de banano

sostenible de la Universidad EARTH no ha sido investigada, solamente fueron

observaciones visuales que por tal razón es muy importante analizar más a fondo

dicho cambio en la población de malezas. Esto puede proporcionar un importante

conocimiento sobre las prácticas de manejo de malezas en la producción de

banano, ya que hay escasa información en este campo.

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El manejo de malezas debe basarse en estrategias de manejo integrado,

que combinen la eficiencia en el control y la influencia sobre otros factores de la

producción, con el mínimo uso de recursos y poco riesgoso para el medio

ambiente. Para un manejo integrado de las malezas es necesario conocer los

factores que podrían dar ventajas y desventajas al crecimiento de las mismas,

bajo diferentes condiciones de manejo del cultivo (Alemán 1997).

El manejo de malezas se debe integrar con diferentes manejos que mejoren

la sostenibilidad del sistema. Una de las razones que obligan a cambios en el

enfoque del control convencional de las malezas se deben a la existencia de

peligros en alteraciones en el medio ambiente, así como, la aparición de malezas

resistentes a herbicidas. Otra razón, es el alto costo de las mismas en el mercado

que trae consigo el aumento del costo de producción (Cordo et al. 1989). Por lo

tanto, es importante investigar otras opciones sostenibles que reemplace el uso de

herbicidas en el manejo de las malezas en las condiciones del Trópico Húmedo.

Matsumoto (2000) encontró que la aplicación de la mezcla microorganismos

eficaces (EM.1), melaza y urea fermentada bajo condiciones de aireación podrían

inhibir el crecimiento de algunas malezas, en algunos casos hasta quemarlas bajo

condiciones de invernadero.

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2 OBJETIVOS

2.1 OBJETIVOS GENERALES • Evaluar la población de malezas en el cultivo de banano (Musa AAA)

bajo sistema sostenible y compararlo con otro manejado

convencionalmente en la Empresa Agrocomercial de la Universidad

EARTH.

• Desarrollar productos fermentados con microorganismos eficaces

(EM) como los biorreguladores para el manejo de malezas en el

cultivo de banano.

2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS • Comparar la composición y densidad poblacional de malezas

mediante el recuento de superficie entre dos diferentes sistemas de

producción convencional y sostenible.

• Comparar la composición y cantidad de semillas en el suelo

mediante la prueba de germinación del banco de semilla entre dos

diferentes sistemas de producción convencional y sostenible.

• Evaluar el efecto del sistema sostenible en el manejo de malezas en

el cultivo de banano.

• Evaluar la eficiencia de dos tipos de biorreguladores para el manejo

de malezas en el cultivo de banano.

• Evaluar la acción de los biorreguladores con base en gallinaza como

fuente alternativa de la urea con miras hacia un sistema orgánico.

• Determinar el efecto de los biorreguladores en diferentes especies

de malezas.

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3 REVISIÓN DE LITERATURA

3.1 FILOSOFÍA DEL MANEJO DE MALEZAS El manejo de malezas en la producción de cultivos está dado para lograr

una producción económicamente rentable. Para controlar las malezas se han

utilizado diferentes métodos, pero este tema sigue siendo uno de las principales

preocupaciones en el campo agrícola. Por esta razón, se debe cuestionar la

efectividad de las prácticas de control de malezas convencional desarrolladas

hasta el momento para proponer soluciones y cambiar dicho enfoque de control

(Alemán 1997).

El manejo de malezas debe basarse en estrategias de manejo integrado,

que combinan la eficiencia en el control y la influencia sobre otros factores de la

producción, con el mínimo uso de recursos y poco riesgoso para el medio

ambiente. Para un manejo integrado de las malezas es necesario conocer los

factores que podrían dar ventajas y desventajas al crecimiento de las mismas,

bajo diferentes condiciones de manejo del cultivo (Alemán 1997).

Existen varias razones por la que hay una fuerte presión en cambiar el

enfoque de manejo de malezas y buscar alternativas más racionales. Esas

razones son el uso indiscriminado de los herbicidas que pueden causar

alteraciones ecológicas, el reemplazo de unas malezas por otras más resistentes

a los herbicidas, el aumento de precios de los herbicidas y la persistencia del

problema de malezas a pesar del uso masivo de los herbicidas (Cordo et al. 1989).

3.2 CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE BIOLOGÍA Y ECOLOGÍA DE MALEZAS

3.2.1 Interferencia Este término se refiere a la “interacción entre especies de plantas” y abarca

el concepto de competencia y alelopatía (Pitty y Muñoz 1991). La competencia

entre las plantas ocurre cuando dos plantas requieren del mismo factor de

crecimiento y el ambiente no puede suministrarlo en cantidades suficientes a las

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dos especies al mismo tiempo. Por lo tanto, se puede afirmar que las plantas

compiten principalmente por luz, agua, nutrientes, espacio y dióxido de carbono

(Pitty y Muñoz 1991). Éstos factores afectan la tasa de crecimiento de las plantas

y la capacidad de producción.

Existen dos tipos de competencia que son la competencia interespecífica,

que es la competencia entre plantas de diferentes especies y la intra específica,

que es la que existe entre plantas de la misma especie (Pitty y Muñoz 1991).

Existen también otros factores que afectan la población y dominancia de las

plantas. La alelopatía se refiere a “la producción de sustancias químicas por una

planta viviente o por residuos de la planta en descomposición, los cuales

interfieren en la germinación o en el crecimiento de una planta vecina” (Pitty y

Muñoz 1991). En el agroecosistema natural hay liberación de compuestos

biológicamente activos por las plantas que pueden funcionar como inhibidores de

la germinación de las semillas. Además, afectan el crecimiento de las plantas, lo

que permite a las plantas competir favorablemente en las comunidades naturales

(Soto et al. 1983).

Los inhibidores pueden afectar parcial o totalmente la germinación o el

crecimiento de las plantas. Una misma planta o semilla puede reaccionar de forma

diferente ante los inhibidores que proceden de diferentes fuentes, puesto que

algunos son muy específicos y otros son más generales. La receptividad de la

planta afectada al inhibidor es un factor que influye en la magnitud de la respuesta

ante la presencia de un inhibidor (Soto et al. 1983).

El clima, el sitio de acumulación del inhibidor y las propiedades físicas de

las plantas son los factores que afectan la ruta de liberación de sustancias

alelopáticas. Estas sustancias pueden salir de la superficie de la planta con el

vapor de agua o transpiración de la planta, que luego es lavado con la lluvia y se

acumulan en el suelo. También, éstos exudados se pueden liberar por las raíces o

de la materia orgánica en descomposición (Soto et al. 1983).

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Los exudados de las semillas de algunas plantas pueden ser también

inhibidores al ser absorbidos por las raíces de otras plantas. Al igual que los trozos

de hojas y tallos por la acción de los microorganismos que al descomponerse

liberan las sustancias que actúan sobre las semillas de las otras plantas. Del

mismo modo, pueden ser liberados compuestos volátiles que actúan directamente

sobre las plantas (Soto et al. 1983).

Las sustancias alelopáticas presentan diferentes naturalezas químicas,

pero la mayoría son de origen orgánico. Entre los compuestos más comunes se

encuentran; compuestos alifáticos, lactonas no saturadas, lípidos y ácidos grasos,

terpenoides, glucósidos cianogénicos, compuestos aromáticos y alcaloides (Pinilla

y García 2001).

Los procesos fisiológicos más afectados por las sustancias alelopáticas

son: Fotosíntesis, respiración celular, síntesis de proteínas y el metabolismo de los

lípidos y los ácidos orgánicos. La presencia de polifenoles inhibe las reacciones

fotoquímicas en cloroplastos aislados y los flavonoides afectan el transporte de

electrones y las fosforilaciones cíclicas y no cíclicas. Además, la deposición de

grandes cantidades de pectina, lignina y melanina pueden afectar los vasos de

xilema sufriendo endurecimiento y obstrucción (Soto et al. 1983).

Existen dos teorías para explicar el fenómeno de alelopatía a nivel celular.

El primero, considera que “las sustancias alelopáticas afectan directamente la

membrana celular e interrumpen el equilibrio de la célula al variar los niveles de

agua y de electrolitos”. Estos traen, como consecuencia la modificación del

potencial osmótico de la célula, que es la causa de la inhibición. En la segunda,

teoría se menciona que “estas sustancias son destructoras o inactivadores

químicos de la actividad celular y que actúan como antagonistas o

desnaturalizadoras de las auxinas, giberelinas y citoquinonas” (Soto et al. 1983).

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3.3 BIOLOGÍA DE LAS SEMILLAS DE MALEZAS

3.3.1 Reproducción y germinación de las malezas Las plantas cuya reproducción es solo sexual se puede controlar

impidiendo la producción de semillas de estas; lo cual es muy difícil, sin embargo,

para combatir las malezas perennes hay que impedir no sólo la producción de

semillas sino también la multiplicación vegetativa. Es importante conocer en

relación con las prácticas de manejo, los hábitos de formación de semillas, las

formas de diseminación, las fechas de germinación y maduración en relación con

la época de siembra y recolección de las plantas cultivadas. Por último, se deben

distinguir las especies de malezas que se propagan de una u otra manera para

definir las prácticas de manejo adecuadas (Alemán 1997).

El éxito de la propagación de una especie por medio de semillas depende

de las semillas viables producidas por la especie de malezas. Las malezas

producen un número de semillas relativamente grande, aunque esto 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, del

éxito de la polinización y de las condiciones del hábitat (Alemán 1997).

A continuación se presenta un cuadro sobre la producción de semillas de

especies de malezas importantes en el cultivo del banano (Pinilla y García 2001).

Cuadro 1. Producción de semillas de algunas malezas asociadas al cultivo de banano.

Especie Número de semillas/planta Eleusine indica 30000 Panicum maximum 9000 Emilia sonchifolia 5000 Sida acuta 6000 Borreria laevis 3000

Fuente: Pinilla y García 2001

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De acuerdo con Shafer y Chilcote; Bewley y Black, citado por Merino (1991)

existen varios factores en el suelo que afectan la germinación de semillas de

malezas. Tales son; temperatura, humedad del suelo, luz, concentraciones de

etileno, nitrato, oxígeno y dióxido de carbono. Éstos factores influyen en la

manifestación fisiológica interna de las semillas. La luz es un factor importante en

la germinación de malezas por el efecto que el fitocromo ejerce sobre la inhibición.

Esto es porque la mayoría de las semillas son sensibles a la luz, excepto las

semillas grandes y semillas que presentan barreras al consumo de oxígeno.

De acuerdo con Egley y Chandler, citado por Merino (1991) en climas

templados las variaciones de temperatura entre 0 y 15 ºC rompen la latencia

primaria y variaciones entre 18 y 27 ºC, que promueven la germinación de algunas

especies de malezas.

3.3.2 Banco de semillas El banco de semillas se refiere a la población de semillas de varias edades

en la capa arable del suelo y que pueden están en latencia o listas para germinar

y emerger cuando las condiciones sean favorables. Por otro lado, el banco de

semillas es una reserva de semillas sin germinar que son capaces de reemplazar

a las plantas adultas anuales o perennes cuando estas mueran (Baker, citado por

Merino 1991).

Según Grime, citado por Merino (1991) las prácticas de control de malezas

utilizadas por el hombre, han causado que las malezas desarrollen mecanismos

efectivos de supervivencia, especialmente estrategias reproductivas. Esto explica,

el hecho de que casi en la mayoría de las especies producen grandes cantidades

de semillas por planta. Un ejemplo de la especie Eleusine sp, capaz de producir

30 000 semillas por planta.

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3.4 MALEZAS EN BANANO

3.4.1 Especies de malezas más comunes en la plantación de Banano A continuación se presenta en el Cuadro 2 una lista de especies de

malezas más comunes adaptadas en sol y sombra en la plantación de banano de

la Estación Experimental Los Diamantes de la Zona Atlántica de Costa Rica

(Delgado 1991).

Cuadro 2. Principales malezas que crecen en condiciones soleadas y sombra en la plantación de banano.

Nombre científico Nombre vulgar Área en la que se localiza

Emilia sonchifolia Clavelillo Sombreada / soleada Cassia obtusifolia Hierba santa Sombreada / soleada Fleuria aestuans Sombreada (cepa) Phillantus niruri Tamarindillo Sombreada Cyperus ferax Coquito Sombreada / soleada Momordica sp Sorosí Sombreada (cepa) Pteridium sp Helecho Sombreada (cepa) Drymaria cordata Cinquillo Soleada Ipomea sp Camotillo Sombreada (cepa) Panicum sp Guinea Soleada Paspalum fasciculatum Gramalote Soleada Digitaria sanguinalis Digitaria Soleada Eleusine indica Pata de gallina Soleada Euphorbia heterophila Lechilla Soleada Pothomerpha peltata Sombreada / soleada Erechtites valerianaefolia Sombreada / soleada

Fuente: Delgado 1991.

De acuerdo con Ocampo (1993) se encontró en la Finca Las Estrellas de la

Zona Atlántica de Costa Rica, las principales especies de malezas existentes en el

cultivo de banano como las malezas de hojas angostas (poáceas o gramíneas),

ciperáceas y algunas plantas trepadoras como el “churristate” (Ipomea sp).

En las siembras nuevas o renovación de plantación es común la

dominancia de las malezas gramíneas por la alta presencia de luz. Las especies

de gramíneas más comunes son: Paspalum virgatum, Paspalum caniculatum,

Panicum sp entre otras. La competencia entre las gramíneas y la plantación joven

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del banano es muy fuerte en nutrientes y agua, que causa un retraso en el

crecimiento y desarrollo de las plantas (Ocampo 1993).

En la plantación de banano de la Universidad EARTH se observaron que

las malezas más frecuentes fueron: Las gramíneas Paspalum paniculatum,

Eleusine indica, Digitaria horizontalis y Setaria geniculata. Las dicotiledóneas

encontradas fueron: Borreria sp, Acalipha sp, Spananthe paniculata, Galinsoga sp,

Phyllanthus niruri y Drymaria cordata. De la misma manera, fueron encontradas

las ciperáceas como C. diffusus, C. flavus, C. Luzulae (De la Cruz et al. 2001).

3.4.2 Prácticas de control convencionales En la Finca Las Estrellas de la Zona del Atlántico de Costa Rica, el control

de malezas se realiza con Paraquat (Gramoxone), con una dosis de 1 L de este

herbicida en 112 L de agua. La frecuencia de aplicación es 8 semanas (Ocampo

1993).

De acuerdo con INIAP (2000) el control de malezas en banano se realiza

mediante chapeos y después aplicaciones de los siguientes herbicidas: Diuron +

Glufosinato de amonio (11,2 + 0,4 kg/ha), Glifosato (0,72 - 1,08 kg/ha), Glufosinato de amonio (0,4 - 0,6 kg/ha).

Para el control óptimo de las gramíneas Paspalum virgatum, Imperata

cilíndrica, Paspalum paniculatum, Panicum sp y otras especies gramíneas

perennes se usa una combinación de Dalapón y Gramoxone. El Basfapón es un

producto sistémico que penetra por las hojas llegando hasta las raíces y

Gramoxone es un herbicida desecante de contacto que actúa sobre la parte verde

de la planta quemándola completamente (INIAP 2000).

En la Universidad EARTH, el control de malezas en el área convencional se

realiza cada ocho semanas con los siguientes productos Glifosato y Glufosinato de

amonio, ambas a una concentración de 750 ml/ha mezclada en 100 L de agua

(Rodríguez 2003). En el caso del Glifosato, Éste es un herbicida sistémico no

selectivo; en cambio, el Glufosinato de amonio es un herbicida de contacto que

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también es efectivo contra gramíneas, malezas de hojas anchas y ciperáceas

(Picado y Ramírez 1998).

3.4.3 Control mecánico y manual de las malezas Las malezas pueden presentar muchas interferencias a los cultivos y se ha

encontrado que pueden competir por la luz, agua y nutrimentos. También,

presentan alelopatías que pueden afectar a la población del cultivo. Sin embargo,

el control no debe ser drástico puesto que puede causar desarreglo biológico y por

ello pueden traer consecuencias graves a la plantación del banano (Soto 1992).

El control mecánico de la población de malezas presenta ventajas porque

no requiere de un equipo costoso ni mano de obra especializada, no altera la

ecología y evita en gran medida la erosión de los suelos. Sin embargo, se requiere

de ciertos cuidados para evitar el daño a los brotes nuevos del banano, además, el

costo es muy alto y difícil en grandes áreas (Soto 1992).

El intervalo de chapeos es un factor importante a considerar y dependerá

de las condiciones climáticas del lugar y el ciclo de vida de las malezas. Este

último, es un factor muy importante para evitar el aumento del banco de semillas

en el suelo. Es muy difícil establecer intervalos de chapeos estandarizadas por las

diferencias en las condiciones climáticas y además se debe considerar la relación

cultivo-maleza, la biología y ciclo de floración de éstas. Es importante tener

presente que algunas malezas pueden producir semillas viables aunque sean

cortadas en el estado de floración. Por lo tanto, la eliminación manual de las

malezas debe realizarse antes de que éstas florezcan (Pinilla y García 2002).

Con el control mecánico y manual de malezas se obtiene una constante

acumulación de restos de vegetales que permite la cobertura del suelo y aporta

materia orgánica. Sin embargo, hay que seleccionar las malezas con las cuales se

pueden obtener mejores resultados. En el caso de las ciperáceas y gramíneas,

éstas no poseen las cualidades de las malezas de hojas anchas, puesto que las

mismas pueden convivir más fácilmente con el cultivo. Pero los métodos manuales

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y mecánicos son mecanismos que favorecen los incrementos de plantas arvenses

benéficas (Pinilla y García 2001).

3.4.4 Control biológico de malezas Los agroquímicos no han sido muy efectivos para el control de malezas

además, de presentar una alta residualidad en el medio ambiente. Por esta razón,

el manejo de malezas debería mejorarse, utilizando otras tácticas sostenibles para

los agroecosistemas como el control biológico. Así mismo, el control biológico

puede definirse como la acción de enemigos naturales para mantener bajo la

población de otros seres vivos. Para el manejo de maleza, el control biológico con

microorganismos e insectos puede ser una alternativa viable (Pinilla y García

2001).

Con el control biológico se persigue reducir las densidades de población de

las malezas a niveles inferiores al umbral económico. Los enemigos naturales

destruyen ya sea directamente las malezas eliminando algunas partes vitales de

las mismas, o crean ambientes adecuados para la posterior infección por parte de

los enemigos naturales (Pinilla y García 2001).

Se ha realizado estudios para el control biológico de dos malezas que

causan muchos daños a cultivos de importancia agrícola en muchos lugares

agrícolas del mundo que son el Cyperus rotundus y el Amaranthus spp.

Tradicionalmente, ambas malezas se han controlado mediante el uso de

productos sintéticos, sin embargo tiene un impacto negativo en el ambiente, la

salud de los productores e incrementa los costos de producción (Sánchez 2002).

El uso de agentes de control biológico constituye una alternativa al uso de

herbicidas sintéticos; pero es aún más importante en cultivos orgánicos y

ecológicos. Se han realizado estudios de control biológico mediante el uso de

patógenos, en especial con dos hongos, Phomopsis amaranthicola para el control

de Amaranthus spp, y Dactylaria higginsii para el control de Cyperus rotundus.

Ninguno de éstos anteriormente mencionados es dañino para los cultivos y atacan

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solamente a grupos específicos de malezas. Además, no presentan problemas

para otros microorganismos ni para los animales (Sánchez 2002).

A escala comercial existe los llamados micoherbicidas los cuales son muy

efectivos como los productos químicos. El principio activo son extractos de hongos

desarrollados comercialmente para el combate de malezas. Como por ejemplo el

hongo Colletotrichum gloesporoides, controlando la maleza Aeschinomese

virginica. Además, del micoherbicidas también existen otros compuestos tóxicos

generados por las plantas como compuestos secundarios y a partir de hongos y

bacterias, las cuales demuestran toxicidad cuando se aplican a otras especies de

plantas e incluso sobre la misma especie (Pinilla y García 2001).

3.5 PRÁCTICAS CULTURALES EN PLANTACIÓN DE BANANO

3.5.1 Tratamiento de semilla Las semillas a utilizarse deben estas libres de nemátodos. Por lo tanto, lo

recomendable es que las semillas provengan de terrenos no infestados de

nemátodos, pero generalmente por las condiciones de lugar las semillas deben

extraerse de plantaciones infestadas (Rosales et al. 1998).

El método utilizado para eliminar los nemátodos consiste en limpiar o

eliminar los tejidos dañados del cormo, pero muchos nemátodos se encuentran en

los tejidos más profundos que no son eliminados con la remoción de los tejidos

dañados. Por esta razón, el tratamiento con agua caliente (52 - 55 °C) durante 15 -

20 minutos es efectiva para la eliminación total de estos patógenos (Rosales et al.

1998).

Otra forma de obtener semillas sanas libre de nemátodos, es el uso de

semillas propagados por medio de la propagación in vitro. Sin embargo, en el

vivero se debe dar un buen manejo y evitar que no se propague los nemátodos

por la tierra de las bolsas (Rosales et al. 1998).

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3.5.2 Control de la densidad de población del banano La densidad de siembra no es considerada como un aspecto primordial en

la plantación de banano. Esto más bien va a depender de la calidad de suelos de

la finca, del clon a cultivar, las condiciones ecológicas y el periodo de duración de

la plantación (Soto 1992).

Las densidades de población para los clones enanos y semi enanos son

mayores que los clones de tamaños gigantes. El clon “Gran enano” puede

sembrarse a una densidad de 1750 a 2000 plantas/ha; mientras que la variedad

“Valery” se siembra 1400 a 1700 plantas/ha. En los suelos profundos y bien

drenados se pueden sembrar poblaciones más bajas, ya que la plantación se

desarrollará mejor y habrá mayor competencia por luz (Soto 1992).

Una práctica importante para mantener o modificar la población de las

plantas en plantaciones ya establecidas es la resiembra. Esto se realiza con el fin

de aprovechar todos los espacios donde existe luz y que la planta de banano

pueda aprovechar. Además, con mayor sombreo en la plantación de banano se

controla mejor la población de malezas, ya que la mayoría de éstas son

susceptibles a la ausencia de luz. Por ésta razón, es importante manejar la

población de banano de tal forma que éste controle el 70% de la población de

malezas (Soto 1992). Por otro lado, se determinó que la aparición de focos de

malezas, principalmente gramíneas se debe a mucha penetración de luz lo cual

ocurre en áreas despobladas por lo que es conveniente aumentar la densidad de

plantas con el fin de obtener mayor sombreo (Delgado 1991).

3.5.3 Uso de coberturas vivas y muertas Las malezas tienen una alta agresividad y competencia con los cultivos en

el Trópico Húmedo, por lo que es necesario el manejo de la población de estas. El

uso de coberturas muertas o vivas ofrece posibilidades de contribuir al manejo de

las malezas y por ende la sostenibilidad de la misma (Marín y Veloz 1999).

Las coberturas vegetales pueden dividirse en dos grandes grupos; los

cultivos de cobertura, que en su mayoría son especies leguminosas domesticadas

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anuales o perennes. En el otro, se agrupan especies nativas o introducidas por lo

general de carácter invasor (Herrera 1997).

Existen diferentes formas de uso de las coberturas vegetales. En algunos

casos se mantienen durante los periodos de barbecho y se incorporan al suelo

previo a la siembra del cultivo. En otros casos, la cobertura se utiliza en presencia

del cultivo, el cual es la práctica más común en cultivos perennes. En este

sistema, la cobertura puede ser manipulada para evitar la competencia con el

cultivo mediante chapeos o aplicación de herbicidas que regulen el crecimiento, o

bien es eliminada después de cierto período (Herrera 1997).

De acuerdo con Cayón, citado por Barrantes (1996) el uso de coberturas de

leguminosas en los cultivos puede ser una herramienta muy útil para el control de

malezas en el banano. La cobertura debe ser de crecimiento denso y rápido, baja

altura, larga duración y que no sea hospedera de plagas del cultivo.

Existen algunas experiencias en la zona de Urabá, Colombia sobre la

reducción del uso de herbicidas en plantaciones de banano intercalado con

coberturas vivas. Entre las especies de leguminosas más comúnmente utilizadas

como coberturas en las plantaciones tropicales y subtropicales son: Pueraria

phaseoloides, Desmodium ovalifolium y Arachis sp. El cultivo de éstas en los

callejones de la plantación de banano es buena herramienta porque además de

aportar nitrógeno, éstas ocupan el espacio que hubieran ocupado las malezas

(Pinilla y García 2001). Simmonds, citado por Terry (s.f.) menciona 28

leguminosas recomendadas, entre éstas las más favorables son: Crotalaria

juncea, C. striata, C. usaramoensis, Indigofera endecaphylla, Phaseolus trinervius,

Vigna radiata, Vigna sinensis y Vigna unguiculata.

El uso de coberturas de leguminosas en los cultivos pueden presentar

ventajas como; manejo de malezas, mayor humedad del suelo, aumento del

contenido de materia orgánica, fijación de nitrógeno y la protección del suelo para

prevenir la erosión (Cayón, citado por Barrantes 1996).

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Se ha demostrado que el Araquis pintoi puede convivir con el cultivo de

banano utilizando como cobertura viva. En un experimento realizado se obtuvo

que después de 3 años de estudio la plantación de banano presentó mayor área

foliar, mayor peso del racimo y mayor número de manos por racimo de banano, en

comparación con una plantación sin cobertura viva. Esta leguminosa puede actuar

como barrera física para mitigar el golpe de las gotas de lluvia y ayudar en el

reciclaje de nutrientes para prevenir las pérdidas de los fertilizantes por

escorrentía y lixiviación. Además, puede actuar como reservorio temporal de los

nutrientes para luego liberarlos lentamente conforme se cumpla su ciclo

vegetativo, quedando disponible para las plantas. Por último, también contribuye

en el combate de malezas, implicando una reducción en el uso de herbicidas

(Pérez 1997).

Marín y Veloz (1999) mencionan que en la Zona Caribeña de Costa Rica la

Finca Bananera “Platanera Río Sixaola”, están utilizando desde hace varios años

como cobertura viva la especie Geophyla repens (oreja de ratón) en la plantación

de banano. Por sus características taxonómicas ésta es una especie que no

soporta grandes cantidades de luz. Por lo general se desarrolla en lugares

húmedos y de poca incidencia de radiación solar y además no se desarrolla en

suelos muy arenosos.

Según Delgado, citado por Barrantes (1996) menciona que una de las

características de los bananales es la cobertura que origina la deshoja, el cual

puede cubrir más de la mitad del terreno. Debido a los hábitos de crecimiento y

cosecha del cultivo de banano se producen al nivel de finca enormes cantidades

de residuos de hojas, pseudotallos, pinzotes y banano de rechazo. Se ha

observado que las hojarascas reducen en forma aceptable la población de

malezas y consecuentemente el uso de herbicidas. Por lo tanto, el uso de los

residuos de deshoja son alternativas sostenibles para el control de malezas,

puesto que con esto se reduce la aplicación de herbicidas y la contaminación

ambiental (De la Cruz y Rojas 1998).

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El acolchado es a veces de valor como un medio de control de malezas

(Simmonds, citado por Terry s.f.) y generalmente se acepta que el banano

responde bien a esta práctica en África Oriental (Acland, citado por Terry s.f.). Los

materiales más comunes de acolchado son las hojas muertas o caídas del

banano, tallos cortados y viejos. Kotoky y Bhattacharyya, citado por Terry (s.f.)

mostraron que el peso de los racimos y el rendimiento en bananos pueden ser

aumentados significativamente con un acolchado de 36 tn/ha de paja de arroz. Es

posible usar otros materiales como por ejemplo: arbustos cortados, aserrín,

hierbas cortadas, pero esta no es generalmente una práctica económica.

Cuando se usa acolchado no se debe permitir que el material en uso entre en

contacto con los tallos del banano o el plátano, ya que éste ofrece condiciones de

humedad que podrían estimular la entrada del picudo del banano (Cosmopilites

sordidus). Simmonds, citado por Terry (s.f.) advierte que el acolchado puede

interceptar las lluvias ligeras, las cuales se evaporan antes de llegar a las raíces

de los cultivos y que la descomposición del acolchado puede inmovilizar y causar

deficiencia de nitrógeno. Los acolchados también crean condiciones ideales para

muchas plagas, tales como babosas (Mollusca y Gastropoda) que pueden

aumentar el daño en ciertos cultivos (Shenk y Saunders, citado por Terry s.f.).

Las coberturas inhiben la germinación de las semillas de malezas y

retardan el crecimiento y desarrollo de éstas, reducen la temperatura y la erosión

del suelo, y conservan su humedad. Sin embargo, no se deben usar especies

como Pennisetum spp, que emiten raíces adventicias en los nudos del tallo, ya

que las mismas se convertirán en plantas invasoras.

3.5.4 Aplicación de abonos orgánicos Una de las principales plagas en el cultivo del banano son los nemátodos

como la especie Radopholus similis que causan la destrucción de las raíces y

tejidos del cormo. Ésto reduce la absorción de agua y minerales, lo que origina

una disminución del crecimiento y desarrollo de la planta (Rosales et al. 1998).

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Se ha observado que la adición de materia orgánica podría tener efectos

sobre la población de nemátodos, puesto que ésta además de proporcionar

nutrimentos esenciales y mejorar la retención de agua del suelo, permite el

desarrollo de la población macro y microbiana en el suelo. Entre estos seres vivos

existen antagonistas naturales de los nemátodos que causan un efecto negativo

sobre la población de Radopholus similis y por ende mayor desarrollo de las

plantas. Estos microorganismos podrían causar un efecto por competencia, pero

también por la producción de efectos tóxicos. También, la materia orgánica

durante su descomposición produce hidrocarburos y súlfidos, tóxicos para los

nemátodos (Rosales et al. 1998).

Por lo tanto, al existir mayor área radical de las plantas, estas influyen

directamente sobre el área foliar del banano. Se puede deducir que al existir

mayor área foliar, la luz que pasa a la superficie del suelo es menor implicando

ésto un ambiente no muy propicio para la germinación de algunas malezas del

trópico húmedo. De acuerdo con Schafer y Chandler, citado por Merino (1991)

existen varios factores que las semillas necesitan para su germinación. Entre ellas

están la calidad y cantidad de luz que reciben y el efecto del fitocromo sobre la

inhibición o promoción de la germinación, ya que la mayoría de las semillas son

sensibles a la luz. Cuando las malezas están en completa oscuridad éstas se ven

inhibidos para su germinación, pero persisten en el suelo hasta que existan

condiciones necesarias.

Los microorganismos eficaces (EM) pueden estimular la germinación de las

semillas y rápido crecimiento de los cultivos en sistemas de producción orgánica.

Además, promueve un favorable ambiente en la rizósfera para que las plantas

puedan crecer y tener mayor protección.

Los efectos de los microorganismos eficaces sobre los cultivos pueden

extenderse a las malezas, también estos pueden mejorar su germinación, rápido

crecimiento, desarrollo y también su nivel de infestación. Sin embargo, puede ir

reduciendo el banco de semillas en el suelo. Esto contrasta con el sistema

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convencional donde los fertilizantes químicos tienden a mantener alta cantidad de

semilla de malezas en el suelo al igual que la población de malezas (Marambe y

Sangakkara s.f.)

3.5.5 Desarrollo de biorreguladores fermentado y aireados basado en microorganismos eficaces (EM)

Matsumoto (2000) realizó un experimento de manejo de malezas con una

mezcla de productos que contenía 1% de microorganismos eficaces (EM.1) y

melaza, 3% de urea, sometido a aireación. Se encontró que con esos

componentes y bajo la condición aeróbica hubo alta producción de amonio y

ácidos orgánicos como el ácido butírico, ácido acético, ácido propiónico y ácido

valérico. También, hubo reacciones de peróxido de lípidos y formación de

aldehídos que son tóxicas para las plantas.

El biorregulador se ocupó para realizar experimentos con malezas de las

especies Wedelia trilobata, Paspalum conjugatum y Bidens pilosa. Se encontró

que la especie Wedelia trilobata es más susceptible; sin embargo, las malezas de

la especie Paspalum conjugatum después de una semana de aplicación también

fueron quemados. Se encontró que a los 7 días el 46 % de las plantas de la

especie Wedelia trilobata también fue completamente quemada. En el caso del

Paspalum conjugatum, fueron quemadas a los 14 días el 70% de las plantas

(Matsumoto 2000).

De acuerdo con Matsumoto (2000) el efecto de quemadura de las plantas

puede ser causado por el efecto simbiótico del amonio con los ácidos orgánicos

producidos. Esto es porque la sustancia (urea disuelta en agua) también causó

quemadura en las malezas; sin embargo los efectos son mucho menores

(Matsumoto 2000).

Isikawa (2003) realizó un experimento con 1%, EM.1 y melaza, 5% urea y

sometido bajo condiciones de aireación durante 13 días para controlar la

germinación Brassica campestris. Encontró que el biorregulador puro y diluido 2

veces aplicando a los 3 días después de la siembra evita la germinación de esta

21

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especie. Sin embargo, aplicando a las 2 semanas, el biorregulador concentrado

cuando ya las malezas han germinado aún tiene un buen efecto para quemarlas.

En el caso de las soluciones diluidas 2 veces, fue eficiente sólo hasta una semana

después de la germinación.

Isikawa (2003) mencionó la existencia de varios factores que aún se deben

mejorar. Tal es el caso de la obtención del sustituto de urea, por lo que éste en la

agricultura orgánica no es permitido. Además, la utilización de alta concentración

puede ser muy costosa puesto que en el campo se necesita de grandes

volúmenes. Por lo tanto, el uso del biorregulador con 50% de concentración es

una buena alternativa, ya que este también presenta buenos resultados. En el

caso de la urea se puede reemplazar por orín de ganado, porque este contiene

gran cantidad de nitrógeno y ácidos orgánicos.

22

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4 MATERIALES Y MÉTODOS

4.1 UBICACIÓN DEL ESTUDIO La investigación se realizó en las plantaciones de banano en la Empresa

Agrocomercial y en el invernadero de la Finca Académica de la Universidad

EARTH ubicado en el cantón de Guácimo, Limón, Costa Rica. Se encuentra a una

altura de 59 msnm, con una latitud de 10° 12' 45'' N y longitud de 83° 35' 38'' O.

Las características climáticas de la zona como la temperatura media anual oscila

entre los 28 °C, con un clima tropical lluvioso cuya precipitación media anual es de

3500 mm. Los meses más lluviosos son mayo y noviembre según datos

estadísticos de los años 2001 y 2002 de la estación meteorológica de la

Universidad EARTH. La humedad relativa promedia anual fluye en 90%.

4.2 DESCRIPCIÓN DE LOS SISTEMAS DE PRODUCCIÓN DE BANANO El trabajo de campo se estableció en dos áreas de producción: Sistema

sostenible y convencional. En ambos sistemas las condiciones edáficas

predominantes son suelos francos a francos arcillosos. Aproximadamente tienen 4

años de establecimiento; sin embargo, difieren en sus prácticas culturales e

historial de manejo de plagas. La densidad de siembra aproximada para las dos

áreas es de 1717 plantas/ha.

El sistema convencional cuenta con una superficie de 135 ha donde las

prácticas de manejo de la plantación son realizadas mediante la utilización de los

agroquímicos. El control de malezas se realiza cada 8 semanas utilizando

Glifosato y Glufosinato de amonio, ambas a una concentración de 750 ml/ha

mezclada en 100 L de agua. El control de nemátodos se realizan con 2

aplicaciones al año de los productos Terbufos 35 kg/ha y Ethoprop 54 kg/ha

(Rodríguez 2003).

23

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El control de la Sigatoka negra (Mycosphaerella fijiensis) se realiza con

base en dos tipos de formulaciones (Cuadros 3 y 4). Éstas aplicaciones de

funguicidas se realizan alternando semanalmente mediante el uso de helicópteros.

Cuadro 3. Productos utilizados en la primera formulación para el control de Sigatoka negra (Mycosphaerella fijiensis) en el sistema convencional. EARTH, Guácimo, Costa Rica. 2003.

Cantidad(L/ha)

Difenacozole 0,4Mancozeb 0,8ADSEE (adherente, dispersante y penetrante) 0,07Aceite 7,00Agua 22,01

Producto

Fuente: Rodríguez 2003.

Cuadro 4. Productos utilizados en la segunda formulación para el control de Sigatoka negra (Mycosphaerella fijiensis) en el sistema convencional. EARTH, Guácimo, Costa Rica. 2003.

Cantidad(L/ha)

Mancozeb 1,75Urea 1,00Alquil Aril Polimer (adherente y penetrante) 7,00Agua 20,53

Producto

Fuente: Rodríguez 2003.

24

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El sistema sostenible es un área de transición a orgánico con una superficie

de 40 ha, donde desde hace 2,5 años atrás se ha venido aplicando abono

orgánico preparado con desechos de banano denominado “bokashi” (Shintani y

Tabora 2000). Anualmente, se aplica a razón de 5 tn/ha con el fin de mejorar la

calidad del suelo, el crecimiento radical y reducir el daño causado por los

nemátodos. Ésta aplicación reemplaza el uso de nematicidas. Quincenalmente, se

realiza aplicaciones de microorganismos eficaces (EM.1) en las hojas a una

concentración de 1% equivalente a 60 L/ha para contrarrestar el ataque de

enfermedades y aceleración del proceso de descomposición de las hojas de los

residuos de cosecha. El producto EM.1 está certificado por OMRI (Organic

Materials Review Institute) en EE.UU.

En este sistema de producción no se aplican herbicidas químicos desde

hace 2,5 años. Las prácticas de control de malezas se realizaban con chapeo

manual cada 4 semanas al inicio de la implementación de esta práctica de manejo.

En la fecha actual se realiza cada 6 semanas debido a la disminución de la

densidad poblacional de malezas.

Para el control de la Sigatoka negra (Mycosphaerella fijiensis), además, del

EM.1 se utiliza una formulación aplicada semanalmente (Cuadro 5).

Cuadro 5. Productos utilizados en la formulación para el control de la Sigatoka negra (Mycosphaerella fijiensis) en el sistema sostenible.

Fuente: Rodríguez 2003.

Eco-FrutMancozebADSEE (adherente, dispersante y penetrante)AceiteAgua

3,330,057

17,8

Producto Cantidad(L/ha)

7,6

1,5

25

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4.3 EVALUACIÓN DE LA POBLACIÓN DE MALEZAS

El experimento se realizó en los dos sistemas de producción: Sostenible y

s especies en cada área se

delimitaron parcelas de 1300 m .

azar se realizaron muestreos en 20 puntos

utilizando un marco de 0,25 m2 (0,5 m x 0,5 m), para identificar las especies de

malezas y contabilizar la cantidad de malezas encontradas dentro del marco. El

agresividad o presencia de las malezas era bien evidente para obtener una mayor

certeza en la identificación.

és del registro de especies de malezas y la cantidad

encontrada se determinó la densidad poblacional de las mismas (número de

malezas/m ). La composición de malezas entre los dos sistemas fue analizada

mediante el análisis de varianza (ANOVA) y la densidad poblacional de malezas

ce de diversidad de

William (Krebs 1998). A continuación se describe la fórmula:

4.3.1 Evaluación en el recuento de superficie

convencional. Con la finalidad de identificar la2

Dentro de ésta área, al

muestreo se realizó una vez cuando comenzó el aumento de la precipitación y la

Posteriormente, despu

2

se analizaron por medio de la prueba de hipótesis de Duncan.

Para evaluar la diversidad se empleó la fórmula de Índi

HMaxH

EquitativiE =

=

E =

dad

especiesdetotalNS °=

SLnH max

∑= piLnpiH *

26

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NNni °=

nipi =

especieporindividuos

individuosdetotalNN °=

l índice de diversidad obtenida en los dos sistemas de producción fue

omparado mediante la prueba t de Student.

4.3.2 adero de la Finca Académica de la

Universidad EARTH con el propósito de conocer la variabilidad de las especies de

as de producción.

rofundidad de 10

cm con la ayuda de un barreno. Todas las muestras fueron trasladadas al

inverna

ego se hizo una comparación de los promedios del

número de malezas por macetas por medio de la prueba de Duncan. También, se

determ

rea

presenta fitotoxicidad para las malezas. Por lo tanto, se consideró importante

E

c

Evaluación en el banco de semillas Este estudio se estableció en el invern

semillas que se encontraron en ambos sistem

El procedimiento para el establecimiento del estudio consistió en recolectar

20 muestras de suelo de cada uno de los dos sistemas, a una p

dero y fueron colocadas en maceteros plásticos (15 cm de diámetro x 4 cm

de altura x 9 cm de base) especificando el número de muestra y el área de donde

procedió. Se les proporcionaron las condiciones adecuadas de riego y luz para la

germinación de las semillas. Cada vez que las semillas fueron emergiendo se

identificaron y se contaron por especie y la cantidad de malezas encontradas en

cada una de las macetas.

Para la comparación del número de especies entre dos sistemas de

producción se realizó y lu

inó el índice de diversidad con la fórmula de Willians para luego comparar

entre los dos sistemas de producción por medio de la prueba de t de Student.

4.4 DESARROLLO DE LOS BIORREGULADORES Matsumoto (2000) informó que el biorregulador con base en EM.1 y u

27

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probar su eficiencia para el manejo de malezas bajo condiciones del trópico

húmed

Los cinco tratamientos utilizados en el estudio consistieron:

Tratamiento 1= Testigo, sin aplicación para combatir malezas;

de sal + 90% de agua y

aplicad

Tratamiento 2, pero

y melaza + 3% de sal + 90% de

misma formulación y concentración que Tratamiento 4, pero

a un compresor de aire para la generación de ácidos

orgáni

s que requieren una

segund

realizó al rebrote, 10 días

después de un chapeo manual.

o. También, comparar el mismo biorregulador con otro material alternativo

al uso de urea como fuente de nitrógeno con mira al sistema orgánico. Por esta

razón, se escogió gallinaza como material sustituto a la urea debido a que es un

producto que se encuentra fácilmente en la zona y a muy bajo costo.

4.4.1 Descripción y preparación de los tratamientos

Tratamiento 2= 5% de urea + 1% de EM y melaza + 3%

o para combatir malezas una sola vez;

Tratamiento 3= Con la misma formulación y concentración que

aplicado dos veces;

Tratamiento 4 = 5% de gallinaza + 1% de EM

agua y aplicado una sola vez;

Tratamiento 5= Con la

aplicado dos veces.

La proporción de la mezcla se basó acorde al peso de cada material y se

preparó con 3 días de anticipación con el fin de dejar en reposo en un recipiente

cerrado, conectado

cos y amonio causantes de la necrosis en las malezas.

Cada aplicación se realizó utilizando una bomba de mochila, a razón de 60

ml del producto por m2 equivalente a un total de 1,5 L por 25 m2 en los

tratamientos correspondientes. En el caso de los tratamiento

a aplicación (tratamiento 3 y 5) ésta se realizó 10 días después de la

primera aplicación con la misma cantidad de la mezcla.

El experimento se realizó dos veces en diferentes periodos: La primera se

efectuó cuando las malezas en las dos áreas se encontraban en estado de inicio

de floración. Mientras que el segundo experimento se

28

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4.4.2

con 5 parcelas de 25 m2 (5 m de largo x 5 m de

ancho) correspondiente a cada tratamiento y dejando 2 m de separación entre

ás alto correspondió a las malezas completamente dañadas (necrosis

total) y el valor más bajo a las malezas sin ningún daño aparente.

2

evaluadas se

identificaron considerando las especies más relevantes según el recuento de

superficie.

bién, se determinó los índices de daño que las malezas presentaron

por ca

4.5

diciembre hasta inicio de mayo y la época lluviosa comienza en los

Diseño experimental Se estableció un diseño experimental de bloques completamente al azar

con cinco tratamientos; cuatro tratamientos con biorregulador y el testigo. Se

delimitaron 4 bloques, cada uno

bloques.

4.4.3 Evaluación del efecto de los tratamientos La evaluación del efecto de cada tratamiento se determinó por medio del

índice de daño en las malezas, el cual consistió en una escala subjetiva de 0 a 10.

El valor m

Ésta evaluación se realizó 10 días después de cada aplicación de los

biorreguladores. Dentro de cada parcela se realizaron 6 muestreos utilizando el

marco de 0,25 m (0,5 m x 0,5 m), donde se determinaron el índice de daño por

cada especie de maleza. Las especies de las malezas a ser

Después de determinar el índice de daño por especie, se calculó un

promedio del índice de daño de todas las especies evaluadas por tratamiento para

luego comparar los tratamientos por medio de la prueba de Duncan.

Tam

da tratamiento. Para conocer la susceptibilidad de las malezas a los

tratamientos, se comparó los índices de daño por especies utilizando la prueba de

Duncan.

CONDICIONES CLIMÁTICAS DE LA ZONA En el Trópico Húmedo de Costa Rica existen dos estaciones; una

denominada época seca y la otra época lluviosa. La época seca comprende desde

el mes de

29

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primeros días de mayo hasta finales de diciembre. Últimamente, se han registrado

cambio

Por tal razón, se consideró la precipitación y la temperatura como factores

import

los biorreguladores.

Cuadr

s drásticos en el comportamiento de las estaciones (Rodríguez 2003).

En el año 2003 se registraron mayores precipitaciones en los meses de

enero, mayo y julio evidenciando que la diferencia de las estaciones ya no son

muy marcadas debido a múltiples desórdenes climáticos.

antes que podrían influir sobre efectividad de los tratamientos. A

continuación se muestran los registros de la precipitación y la temperatura

promedio durante los días de la aplicación y evaluación de

o 6. Precipitación y temperatura promedio entre el 30 de abril al 20 de mayo y el 31 de mayo al 16 de junio del 2003, periodos correspondientes a las diferentes aplicaciones de los biorreguladores y sus respectivas evaluaciones de control de malezas. EARTH, Guácimo,Costa Rica. 2003.

Aplicación FechaTemperatura

(°C)Prec

(mm)

2 10/05 al 20/05 25

Fuente: Rodríguez 2003. 2 08/06 al 16/06 29 68,0 Segunda

Etapaipitaciòn

1 30/04 al 10/05 26 47,2252,0

1 31/ 05 al 09/06 28 25,0

Primera

30

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5 RESULTADOS Y DISCUSIONES

5.1 EVALUACIÓN DE DIVERSIDAD DE MALEZAS

5.1.1 Recuento de superficie En el Cuadro 7 se observan las especies de malezas encontradas,

densidad poblacional de cada especie y su dominancia (%) en el sistema

convencional y sostenible; así también el número total de especies, densidad total

de malezas e índice de diversidad.

Cuadro 7. Composición y densidad de especies de malezas identificadas en dos diferentes sistemas de producción. EARTH, Guácimo, Costa

Rica. 2003.

Variable Número de especies

Desviación estándar P

Convencional 8 0,47Sostenible 9 0,40 0,6309 ns

31

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En el sistema sostenible se encontraron mayor número de especies que en

el sistema convencional, ya que en el sistema sostenible se observaron 14

especies de malezas, en cambio, 7 especies de malezas en el sistema

convencional (Cuadro 7). Se observó una diferencia altamente significativa (Pr <

0.01) según el análisis de varianza (Anexo 1).

Por otro lado, se encontraron mayor densidad total de malezas en el

sistema convencional que en el sistema sostenible, donde la densidad total fueron

64,6 y 41 malezas por m2, respectivamente. Según el análisis estadístico de la

prueba de Duncan hubo una diferencia significativa en la densidad total de

malezas entre los dos sistemas de producción (Anexo 2).

Los resultados demostraron que las prácticas de manejo realizados en el

sistema sostenible aumentaron el número de especies de malezas. Esto coincide

con el resultado obtenido por Koocheki et al. (s.f.) que en un sistema de

producción orgánico encontraron alto número de especies de malezas y menor

número de especies en producción convencional.

En el inicio de la implementación del manejo sostenible, los chapeos se

realizaban cada 4 semanas, pero dos años después en la fecha actual ésta

práctica se realiza cada 6 semanas (Quirós 2003). Ésto se debe a la reducción de

la densidad poblacional de malezas.

En el sistema convencional, la maleza dominante fue Borreria sp, el cual

ocupa un 65,3% de la densidad total, seguido por Rottboellia cochinchinensis con

16,4 %, Eleusine indica 11,15%. Las demás especies Cyperus sp, Acalypha

alopecuroides, Digitaria horizontalis y Peperonia pellucida se encontraron en

menores densidades (Cuadro 7 y Anexo 3). Esto indica, que al existir menor

cantidad de especies de malezas, algunas especies tienen mayor espacio para su

invasión y un continuo aumento en la población.

32

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Pitty y Muñoz (1991) mencionan que el uso de herbicidas en el control de

malezas puede ocasionar cambios en la población de las mismas. Por lo tanto, las

malezas resistentes o que no son controladas se convierten rápidamente en

malezas dominantes. En el caso de Borreria sp se asume que la alta densidad de

esta maleza se debe a la resistencia a los herbicidas utilizados en el sistema

convencional, las cuales son Glifosato y Glufosinato de amonio. Aunque no hay

muchos estudios sobre la resistencia de Borreria sp se menciona que el Glifosato

es un herbicida con bajo riesgo de ocasionar resistencia (Pinilla y García 2001).

Las especies Eleusine indica y Rottboellia cochinchinensis son

consideradas de ambientes con mayor presencia de luz. Por lo tanto, se puede

asumir que en el sistema convencional existe mayor infiltración de luz que

favorece la invasión de éstas especies de malezas. Además, por la presencia de

menor número de especies, éstas se encuentran en ambientes favorables para

aumentar su población (Delgado 1991 y Herrera 1996).

Las otras especies como Cyperus sp, Acalypha alopecuroides y Peperonia

pellucida se encontraron en menores densidades que las demás especies. Éstas

pueden estar reprimidas por las malezas dominantes, causando que la población

disminuya. También, se asume que la alta presencia de luz solar afecte a la

población de estas malezas.

En el Cuadro 7 también se puede apreciar una variabilidad de especies de

malezas existentes en el sistema sostenible. Las malezas dominantes fueron

Borreria sp ocupando el 39,5% de la densidad total, luego es seguido por

Peperonia pellucida con 20,29%, Eleusine indica 17% y Panicum trichoides 7,32%.

Las demás especies se presentaron en menores densidades (Anexo 4).

En el sistema sostenible, las densidades de las especies más

predominantes no fueron muy altas como en el sistema convencional. Puede

observarse que la especie Borreria sp presentó una densidad de población menor

que en el sistema convencional. Se asume que el cambio de la población de

malezas fue influenciado por las prácticas de manejo sostenible como la

33

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realización de chapeo y la aplicación de abono orgánico bokashi. Por otro lado, la

ausencia de un control químico también favorece a que ninguna maleza se

convierta en especie completamente dominante. Tal es el caso de la Borreria sp

en el sistema convencional ocupa más del 60% de la densidad total de malezas.

Las prácticas culturales como la aplicación de abonos orgánicos y

microorganismos eficaces repercuten en la calidad de la plantación. Moya (2000)

menciona que la aplicación de microorganismos eficaces puede reducir la

incidencia de la Sigatoka negra (Mycosphaerella fijiensis) y aumentar el follaje en

la plantación. Por otro lado, Rosales et al. (1998) menciona que los abonos

orgánicos pueden favorecer la supresión de los nemátodos patógenos y aumentar

el área radicular de la plantación, el cual influye en el desarrollo foliar de la planta.

Por lo tanto, se puede asumir que al haber mayor presencia de follaje, la

infiltración de luz es menor, el cual influye en la diseminación de las especies de

malezas que requieren mayor cantidad de luz para su germinación y desarrollo.

Este es el caso de la especie Rottboellia cochinchinensis que no se encontró en el

sistema sostenible.

En el sistema sostenible la especie Peperonia pellucida fue la segunda

especie de maleza con mayor densidad, sin embargo, en el sistema convencional

su densidad fue menor. Las razones son porque ésta maleza puede ser una

especie que requiere menor presencia de luz para su crecimiento o presenta más

adaptación en lugares con mayor contenido de materia orgánica. También puede

deberse a un efecto alelopático que presentan las otras malezas como en el caso

del Eleusine Indica y Borreria sp que dificulta el desarrollo de ésta especie de

maleza. Sin embargo, no existen estudios que reporten el comportamiento de

estas malezas sobre éstos factores.

Pinilla y García (2001) afirman que la diversidad de especies de malezas es

importante en un sistema de cultivo, puesto que ayudan a mantener parte de la

vida silvestre y contrarrestan el desequilibrio causado por el monocultivo. El Índice

de diversidad de Willians en el sistema sostenible fue mayor que en el

34

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convencional y los resultados obtenidos fueron 0,80 y 0,64 respectivamente

(Cuadro 7), aunque los índices de diversidad fueron estadísticamente similares

según la prueba t de student (Anexo 5).

Según De la Cruz et al. (2001) el cultivo del banano podría tolerar un cierto

porcentaje de malezas sin que éstas causen efectos negativos sobre el cultivo.

Como se puede observar en el sistema sostenible existe un mayor número de

especies, especialmente las malezas de hojas anchas que son menos agresivas

que las gramíneas. La cobertura de éstas malezas también contribuye en el

reciclaje de nutrientes como el nitrógeno y evita la erosión del suelo funcionando

como amortiguamiento contra la pérdida de nutrientes. Ésto permite un mejor

aprovechamiento de los fertilizantes; así mismo, incidiendo en el desarrollo de

mayor área foliar de la planta.

5.1.2 Banco de semillas El banco de semillas permite la supervivencia de la especie. Generalmente

las malezas producen gran cantidad de semillas, aunque éstas pueden variar de

una especie a otra y puede modificarse por variables del hábitat (Pinilla y García

2001).

La cantidad de semillas presentes en el suelo depende de las especies

existentes sobre la superficie del suelo y la cantidad de semillas que las malezas

producen. Generalmente, las malezas pueden adaptarse para producir mayor

cantidad de semillas en ciertas condiciones donde su población puede estar

amenazada. Las malezas realizan éstas adaptaciones con el objetivo de

contrarrestar el desequilibrio en el suelo. Por lo tanto, con la prueba de

germinación se puede determinar las especies existentes en el banco de semillas

y puede dar una indicación general de las malezas más dominantes.

En el Cuadro 8 se presentan las especies de malezas germinadas, número

de malezas de cada especie por maceta y el porcentaje de dominancia de cada

35

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especie en los sistemas de producción convencional y sostenible. Así también, se

presentan el número de especies, número total de malezas e índice de diversidad.

Cuadro 8. Composición y cantidad de especies de malezas en el Banco de semillas en dos diferentes sistemas de producción. EARTH, Guácimo, Costa Rica. 2003.

Cantidad Dominancia Cantidad Dominancia(# plantas/mac.) (%) (# plantas/mac.) (%)

Borreria sp 0,62 8,16 0,38 9,29Acalypha arvensis * * 0,03 0,73Cyperus sp 4,6 60,53 1,8 44,01Digitaria horizontalis 0,13 1,71 * *Drymaria cordata * * 0,02 0,49Eleusine indica 0,92 12,11 1,22 29,83Mollugo verticillata 0,15 1,97 0,02 0,49Panicum trichoides * * 0,02 0,49Peperonia pellucida 1.00 13,16 0,53 12,96Phyllantus tenellus 0,05 0,66 0,07 1,71R. cochinchinensis 0,13 1,71 * *Número de especies 8 9Número total de malezas 7,6 100,00 4,09 100,00Indice de diversidad 0,46 0,36* Especies de malezas ausentes.

Convencional SostenibleEspecies

En cuanto al número de especies de malezas no hubo diferencia

significativa según el análisis de varianza (ANOVA), ya que el número de malezas

en el banco de semillas del sistema convencional y sostenible fueron 8 y 9,

respectivamente, las cuales son muy similares (Cuadro 8 y Anexo 6). Sin

embargo, se encontró que 5 de las 9 especies de malezas son diferentes entre los

sistemas de producción. Ésto demuestra que el sistema de producción podría

influenciar en la composición de especies de malezas en el banco de semillas.

En cuanto a la cantidad de malezas por maceta, hubo diferencias

significativas según el análisis de la Prueba de Duncan (Anexo 7), ya que en el

sistema convencional se encontraron mayor cantidad de malezas germinadas que

36

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en el sistema sostenible. Los resultados obtenidos reflejan que hubo una

disminución de semillas de malezas en el banco de semilla debido a las prácticas

de manejo del sistema sostenible. Éstos resultados coinciden con lo mencionado

por Marambe y Sangakkara (s.f.) que la aplicación de microorganismos eficaces

(EM) con materia orgánica promueve la alta germinación de las malezas en los

primeros años, pero que éstos a lo largo del tiempo pueden reducir la cantidad de

semillas en el suelo.

En el sistema convencional las malezas más predominantes fueron el

Cyperus sp con un 60,53%, seguido por la especie Peperonia pellucida con

13,16% y Eleusine indica con 12,11%. Las especies Cyperus sp y Peperonia

pellucida tenían mayor cantidad de semillas aunque en el recuento de superficie

no fueron relevantes. Por lo tanto, se puede asumir que la germinación de éstas

especies están alteradas en el campo debido a factores climáticos, por prácticas

de manejo o el hábitat de la plantación.

Las malezas producen alto número de semillas que les permite la

supervivencia a cambios en los factores ambientales y aseguran el

restablecimiento de su población (Pinilla y García 2001). Por lo tanto, ésto refleja

que las prácticas del sistema convencional altera el equilibrio del sistema, por lo

que algunas de especies de malezas como Peperonia pellucida y Cyperus sp,

deben mantener alto número de semillas en el suelo para asegurar la persistencia

de su población.

En el sistema sostenible existe menor cantidad de malezas, pero la especie

Cyperus sp también es el más dominante con un 44,01%. Las especies Eleusine

indica le sigue con 29,83% y Peperonia pellucida con 12,96%. Las demás

especies presentan menor cantidad de malezas.

En el sistema sostenible existen algunas especies identificadas solamente

en el recuento de superficie como las especies: Cysus sp, Digitaria horizontalis,

Emylia fosbergui, Galinsoga pantiflora y Pteridium aquillinum, pero con baja

densidad. De acuerdo con Pinilla y García (2001) muchas especies de malezas

37

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presentan un periodo de dormancia que ni siquiera en condiciones adecuadas

germina y que la semilla germinará después de varios años de latencia. Ésta

puede ser una de las razones por la que no germinaron durante la prueba de

germinación.

De acuerdo al índice de diversidad de Willians los valores de ambos

sistemas fueron similares, las cuales fueron 0,36 en el sistema sostenible y 0,46

en el sistema convencional. Según el análisis de la prueba t de Student no se

encontró una diferencia significativa (Anexo 8). Es decir, el manejo de producción

sostenible aún no influyó en el cambio de la diversidad de semillas en el suelo.

38

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5.2 DESARROLLO DE BIORREGULADORES

5.2.1 Comparación del efecto de los tratamientos En la Figura 1 se presentan el efecto de los tratamientos en cuanto al

promedio del índice de daño obtenido de los resultados de las 6 especies de

malezas evaluadas: Borreria sp, Digitaria horizontalis, Rottboellia cochinchinensis,

Peperonia pellucida, Eleusine indica y Panicum trichoides.

A A

B B

C

0

0,3

0,6

0,9

1,2

1,5

1,8

2,1

2,4

Tratamiento5

Tratamiento3

Tratamiento2

Tratamiento4

Tratamiento1

Tratamientos

Niv

el d

e da

ño

Figura 1. Efecto de los tratamientos de acuerdo al índice de daño. EARTH, Guácimo, Costa Rica. 2003. Las mismas letras son estadísticamente similares según la prueba de Duncan.

Los 4 tratamientos (tratamiento 2, tratamiento 3, tratamiento 4 y tratamiento

5) presentaron resultados estadísticamente diferentes al testigo (tratamiento 1), lo

que indica la efectividad de estos tratamientos. Así mismo, se puede observar que

los tratamientos 3 (EM y Melaza 1%, Urea 5%, Sal 3%) y tratamiento 5 (EM y

Melaza 1%, Gallinaza 5%, Sal 3%), ambas con dos aplicaciones presentaron

efectividad estadísticamente muy similares; pero mayores que los tratamientos 2

(EM y Melaza 1%, Urea 5%, Sal 3%) y 4 (EM y Melaza 1%, Gallinaza 5%, Sal 3%)

39

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aplicados una vez. Del mismo modo, los tratamientos 2 y 4 presentaron resultados

estadísticamente similares según la prueba de Duncan (Figura 1). Así también, se

puede observar que el testigo presenta un leve daño, el cual puede deberse al

efecto de las condiciones climáticas como la luz solar, o al ataque de

enfermedades que puede afectar a las malezas.

Como se mencionaron anteriormente, los resultados demuestran que existe

una efectividad mayor en los tratamientos 3 y 5; es decir, los tratamientos con 2

aplicaciones tuvieron una mejor efectividad que los tratamientos con una

aplicación (tratamientos 2 y 4). Estos coinciden con lo mencionado por Mattsumoto

(2000) quien recomendó la aplicación de los biorreguladores 2 veces por semana

para mejorar la efectividad del producto. Por lo tanto, aplicar con mayor frecuencia

los biorreguladores podría ser una alternativa viable para la obtención de mejores

resultados.

También se puede observar que los tratamientos 4 y 5 con gallinaza

presentaron una efectividad muy similar a los tratamientos 2 y 3 que contienen

urea. Ésto indica que la gallinaza es una buena alternativa para el sustituto de la

urea, lo que permite seguir realizando investigaciones con éste producto con miras

a un sistema orgánico.

Por último, los biorreguladores probados demostraron su efectividad

diferente al testigo y especialmente los tratamientos 3 y 5 presentaron mayor

promedio de índice de daño cercano a 2, es decir el 20% del follaje estuvieron

afectadas. Sin embargo, los resultados de estas formulaciones bajo condiciones

realizados no demostraron efectos aptos a nivel comercial por lo que es

importante seguir investigando para lograr mayor efectividad en las formulaciones.

5.2.2 Susceptibilidad de las especies de malezas a la aplicación de los tratamientos

Los índices de daño fueron observados en 6 especies: Borreria sp, Digitaria

horizontalis, Rottboellia cochinchinensis, Peperonia pellucida, Eleusine Indica y

40

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Panicum trichoides por cada tratamiento (Figura 2). También, se aprecia la

comparación de los tratamientos según la Prueba de Duncan por cada especie.

D

B

C

DC

C

D

A

B

B

DC

BA

A

B

A

A

A

A

A

C

B

B

BC

B

B

C

B

B

BA

BA

c

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0

Borreria sp

D. horizontalis

E. índica

P. trichoides

P. pellucida

R. cochinchinensis

Espe

cies

de

mal

ezas

Índice de dañoTratamiento 1 Tratamiento 3 Tratamiento 5Tratamiento 2 Tratamiento 4

Figura 2. Determinación de los índices de daño de las especies de malezas evaluadas por cada tratamiento. EARTH, Guácimo, Costa Rica. 2003.

Las mismas letras fueron estadísticamente similares según la Prueba de Duncan.

41

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La mayoría de las especies presentaron mayor índice de daño por los

tratamientos 3 y 5, excepto la especie Panicum trichoides que presentó un bajo

índice de daño en el tratamiento 3. Por otro lado, la mayoría de las especies

presentaron susceptibilidad a todos los tratamientos con biorreguladores

estadísticamente diferentes al testigo. Sin embargo, la especie Digitaria

horizontalis en los tratamientos 2, 3 y 4 presentaron resultados no significativos

con respecto al testigo, el cual indica la baja susceptibilidad de ésta especie a los

biorreguladores (Figura 2).

A excepción de la especie Borreria sp, las demás especies mencionadas

anteriormente presentaron mayor susceptibilidad por el tratamiento 5. Ésto

demuestra que la gallinaza puede usarse como sustituto a la urea para futuras

investigaciones.

Es importante resaltar que la especie Panicum trichoides en el tratamiento 5

presentó el índice de daño más alto, cercano a 5. Ésto indica que las quemaduras

o necrosis causadas por éste tratamiento fueron del 50% con respecto al área

foliar. También, los resultados presentados por las especies Rottboellia

cochinchinensis y Borreria sp fueron relativamente altos, con un índice de daño de

3 de una escala de 0 a 10.

Mattsumoto (2000) probó el biorregulador con base en urea para el control

de las de las especies Wedelia trilobata, Paspalum conjugatum y Bidens pilosa

recién emergidas. Encontró que la especie Wedelia trilobata es más susceptible ya

que a los 7 días el 46% de ésta maleza se encontraban completamente quemadas

y el Paspalum conjugatum a los 14 días se quemó el 70%. Sin embargo, los

resultados obtenidos en el presente experimento fueron mucho menores que los

mencionados en el estudio. Esto se asume a las condiciones climáticas del lugar,

ya que en el Trópico húmedo las cantidades de lluvia son excesivas (Cuadro 6) y

pueden alterar la efectividad de los tratamientos. Además, las especies de

malezas con los que se realizó el experimento puede comportarse de manera

42

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diferente dependiendo de las protecciones físicas de cada una de ellas y también

de la etapa de desarrollo.

Para determinar las especies que presentaron mayor susceptibilidad a los

biorreguladores se determinó por especie una media ponderada del índice de

daño que los 4 tratamientos (dos tratamientos con gallinaza y dos tratamientos con

urea) presentaron sobre cada uno. Posteriormente, se efectuó una resta entre el

testigo y el valor ponderado de los 4 tratamientos para obtener un valor absoluto

de los índices de daño presentados por cada especie. A continuación se

presentan los resultados en la Figura 3.

Figura 3. Determinación de las especies de malezas más susceptibles a los biorreguladores. EARTH, Guácimo, Costa Rica. 2003.

Las 6 especies Borreria sp, Digitaria horizontalis, Rottboellia

cochinchinensis, Peperonia pellucida, Eleusine Indica y Panicum trichoides

presentaron susceptibilidad a los biorreguladores. De las cuales las especies

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

Índi

ce d

e da

ño a

bsol

uto

Borreria sp

D. horizontalisE.indica

P.trichoides

P. pellucida

R. cochinchinensis

Especies de malezas

43

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Panicum trichoides, Rottboellia cochinchinensis y Borreria sp; fueron más

susceptibles pero la especie Panicum trichoides se aprecia con mayor relevancia.

Los resultados indicaron que no todas las especies presentan la misma

susceptibilidad a los biorreguladores. Ésto se debe a que cada especie presenta

barreras físicas que le permite tener mayor resistencia a los biorreguladores, en

especial cuando los daños causados son necrosis (quemaduras). Con éstos

resultados nos indican que las especias Peperonia pellucida, Digitaria horizontalis

y Eleusine indica presentan mayores barreras físicas u otras características que

las especies Panicum trichoides, Rottboellia cochinchinensis y Borreria sp.

44

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6 CONCLUSIONES

De acuerdo a los resultados obtenidos de ésta investigación se presentan

las siguientes conclusiones:

• En el sistema de manejo sostenible se encontró mayor número de especies

de malezas que en el sistema de manejo convencional; puesto que en el

sistema sostenible se observó 14 especies y en el sistema convencional 7

especies.

• La densidad poblacional de malezas fue menor en el sistema sostenible

que en el sistema convencional, las cuales son 64,60 y 41,00 malezas por

m2, respectivamente.

• La composición y la densidad de especies de malezas fueron afectadas por

las prácticas culturales del sistema de producción, aunque no hubo

diferencia significativa en cuanto al índice de diversidad.

• Con la prueba de banco de semilla no se observó diferencias significativas

en cuanto al número de especies entre dos diferentes sistemas de

producción. Sin embargo, hubo diferencias en 5 especies en los dos

sistemas.

• Se encontraron mayor cantidad de malezas en el banco de semilla del

sistema convencional que del sistema sostenible, los cuales fueron 7,60 y

4,09 malezas por maceta, respectivamente.

• Las prácticas culturales pueden afectar la composición y cantidad de

semillas en el suelo, aunque el índice de diversidad fue similar en ambos

sistemas de producción.

• En ambos sistemas de producción se encontró que la especie Borreria sp

presentó mayor densidad por m2; puesto que en sistema convencional

presentó 65.30% y 39.50% de dominancia en el sistema sostenible.

45

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• En el sistema sostenible se encontraron mayor cantidad de malezas de

hojas anchas; en cambio, en el sistema convencional se presentó especies

de gramíneas como Rottboellia cochinchinensis el cual es muy agresivo al

cultivo banano.

• Los cambios de especies de malezas que son menos agresivos para el

cultivo y la reducción de densidad tanto en la superficie como en el banco

de semilla en el sistema sostenible, permitió alargar el interválo de chapeos

de 4 semanas a 6 semanas.

• En el ensayo de biorreguladores, los tratamientos presentaron fitotoxicidad

en las malezas y sus efectos fueron estadísticamente diferentes al testigo

en cuanto al índice de daño.

• Los tratamientos 3 y 5 con dos veces de aplicación obtuvieron mayor índice

de daño comparados con los tratamientos 2 y 4 con una aplicación.

• Los tratamientos con gallinaza presentaron resultados estadísticamente

similares a los tratamientos con urea. Esto permite usar la gallinaza como

sustituto a la urea con miras hacia un sistema orgánico.

• Las especies de malezas como Panicum trichoides, Borreria sp y

Rottboellia cochinchinensis fueron más susceptibles a la aplicación de los

biorreguladores, con un índice de daño de 5 en la primera especie y 3 en

las dos especies siguientes. Sin embargo, las otras especies Eleusine

índica, Peperonia pellucida y Digitaria horizontalis fueron menos afectados.

• Los resultados de estos biorreguladores bajo condiciones realizadas no

demostraron efectos óptimos para ser utilizados a nivel comercial, aunque

los tratamientos presentaron fitotoxicidad estadísticamente diferente al

testigo.

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7 RECOMENDACIONES

• Las evaluaciones del recuento de superficie y banco de semilla en este

experimento se realizaron en un periodo, por lo que es importante realizar

este estudio a largo plazo para evaluar la dinámica poblacional de malezas.

• Se necesita más investigación para evaluar la eficiencia de prácticas

sostenibles en el manejo de malezas a largo plazo.

• Para lograr mayor efectividad de los biorreguladores se debe seguir

probando diferentes concentraciones, frecuencia de aplicación y buscar

otros materiales alternativos.

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9 ANEXOS

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Anexo 1. El valor de la probabilidad según el análisis de varianza (ANOVA) de acuerdo al número de especies encontrados en el recuento de superficie entre los sistemas de producción convencional y sostenible.

Sistemas de producciónDensidad

(malezas/m2)Agrupación de Duncan

Convencional 64.6 ASostenible 41.0 B

**: Nivel de significancia al 1%

Anexo 2. Agrupación de Duncan por densidad de malezas en el recuento de

superficie en ambas sistemas de producción.

Sistemas de producción Densidad (# malezas/m2) Agrupación de Duncan

Convencional 64,60 ASostenible 41,00 B

Diferentes letras indican diferencias significativas al 5%

Anexo 3. Agrupación de Duncan de la densidad de malezas por especie del recuento de superficie en el sistema convencional.

Densidad ( # malezas/m2) Agrupación Duncan

Borreria sp. 42,20 ARottboellia cochinchinensis 10,60 BEleusine indica 7,20 CBCyperus sp 2,00 CBDigitaria horizontalis 1,00 CPeperonia pellucida 1,00 CAcalypha alopecuroides 0,60 CNùmero total de malezas 64,60

Especies

Convencional

Diferentes letras indican diferencias significativas al 5%

52

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Anexo 4. Agrupación de Duncan del número de malezas del recuento de superficie en el sistema convencional.

Borreria sp. 16,20 APeperonia pellucida 8,40 BEleusine indica 7,00 CBPanicum trichoides 3,00 CBCyperus sp 2,40 DCysus 1,20 DEmylia fosbergui 0,80 DDigitaria horizontalis 0,40 DPhyllanthus niruri 0,40 DMollugo verticillata 0,40 DPteridium aquillinum 0,20 DGalinsaga pantiflora 0,20 DAcalypha arvensis 0,20 DScoparia dulcis 0,20 DNùmero total de malezas 41,00

Agrupación deDuncan

Especies Sostenible

Densidad (# malezas/m2)

Diferentes letras indican diferencias significativas al 5%

Anexo 5. El valor de la probabilidad según la prueba de t de Student de

acuerdo al índice de diversidad en el recuento de superficie en ambos sistemas de producción.

Sistemas de producción

Índice de diversidad

Coeficiente de variación

P

Sostenible 0,80 23% 0,08899 ns

Convencional 0,64 55%

ns: no significativo

53

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Anexo 6. El valor de la probabilidad según el análisis de varianza (ANOVA) de acuerdo al número de especies en el banco de semillas en los sistemas de producción convencional y sostenible.

Variable Número de especies

Desviación estándar P

Convencional 8 0,47Sostenible 9 0,40 0,6309 ns

ns: no significativo

Anexo 7. Agrupación de Duncan por número de malezas por macetas en el banco de semilla para los sistemas de producción convencional y sostenible.

Sistemas de producción Número de malezas Agrupación de DuncanConvencional 7,60 A

Sostenible 4,09 BDiferentes letras indican diferencias significativas al 5%

Anexo 8. El valor de probabilidad según la prueba de t de Student de acuerdo al índice de diversidad del banco de semilla en los dos sistemas de producción.

Sistemas de producción

Indice de diversidad

Coeficiente de variación

P

Sostenible 0,36 123%Convencional 0,46 136%

0,31201 ns

ns: no significativo