IDENTIFICACIÓN DE MALEZAS EN EL CULTIVO DE YUCA
EN LAS PROVINCIAS DE HERRERA Y VERAGUAS[1]
Orlando Osorio-Burgos[2]; Anovel Barba[3]; Ricardo Hernández[4]; Sergio Cornejo[5]
RESUMEN
Las malezas son
plantas fuertemente competidoras en los cultivos de yuca, pero constituyen
componentes importantes de los agroecosistemas, por lo que es significativo
identificar sus especies para estudiar sus aspectos ecológicos. El objetivo de
esta investigación fue el reconocimiento de las malezas asociadas al cultivo de
yuca, además de conocer su abundancia y riqueza como factores primordiales para
el análisis de umbrales agroeconómicos y como primera estrategia de manejo
integrado de agroecosistemas. Ámbito agroecológico: tierras pertenecientes al
bosque tropical seco de la costa pacífica del Istmo, con régimen de temperatura
isotrópica a isotérmica. La recolección y georreferenciación de las malezas se
realizó en los distritos de Atalaya (Veraguas), Las Minas, Pesé y Ocú (Herrera)
entre los 94 y 183 msnm, entre los años 2016 y 2017, en la estación seca (enero
a marzo) y estación lluviosa (octubre a diciembre). La diversidad y
equitatividad biológica de las especies se
realizó utilizando los índices de Shannon-Weaver y Simpson. En cada parcela se
realizó una caminata en forma de zigzag y se recolectaron muestras de malezas
invasoras, se identificaron 99 especies pertenecientes a 30 familias botánicas.
Se identificaron 79 especies de malezas dicotiledóneas, representando el 80%,
agrupadas en 27 familias: Acanthaceae, Apocynaceae, Amaranthaceae,
Asclepiadaceae, Asteraceae, Bignoniaceae, Boraginaceae, Convolvulaceae,
Cucurbitaceae, Euphorbiaceae, Fabaceae, Loganiaceae, Malvaceae,
Melastomataceae, Menthaceae, Onagraceae, Piperaceae, Plantaginaceae,
Portulacaceae, Rubiaceae, Solanaceae, Scrophulariaceae, Sterculiaceae,
Tiliaceae, Verbenaceae, Violaceae, Zygophyllaceae. Las 20 especies restantes
pertenecientes a las monocotiledóneas representaron el 20%, agrupadas en tres
familias: Commelinaceae, Cyperaceae y Poaceae. Resultó una alta biodiversidad
de 4,5 con los índices de Shannon-Weaver y alta similitud de 0,98 con Simpson.
La riqueza caracterizada de la zona de estudio fue de 30 familias con 84
géneros y 99 especies.
Palabras clave: Agroecosistema, biodiversidad, equitatividad biológica, especies,
índices.
IDENTIFICATION OF WEEDS IN
CASSAVA CROP
IN THE PROVINCES OF HERRERA
AND VERAGUAS
ABSTRACT
Weeds are strongly competitive plants in cassava crops, but they are
important components of agroecosystems, so it is important to identify their
species to study their ecological aspects. The
aim of this research was to recognize weeds associated with the cassava crop
and to know aspects of their abundance and richness, which are fundamental
factors for the analysis of agroeconomic thresholds, and as the first strategy
for integrated management of agroecosystems. Agroecological scope: lands
belonging to the dry tropical forest of the Pacific coast of the Isthmus, with
an isotropic to isothermal temperature regime. The collection and georeferencing
of the weeds were carried out in the districts of Atalaya (Veraguas), Las
Minas, Pesé and Ocú (Herrera) between 94 and 183 masl, during the years 2016
and 2017, in the dry season (January to March) and rainy season (October to
December). The biological diversity and equity of the species was carried out
using the Shannon-Weaver and Simpson indices. In each plot a zigzag trek was
carried out and samples of invading weeds were collected, 99 species belonging
to 30 botanical families were identified. We identified 79 species of
dicotyledonous weeds, representing 80%, grouped into 27 families: Acanthaceae,
Apocynaceae, Amaranthaceae, Asclepiadaceae, Asteraceae, Bignoniaceae,
Boraginaceae, Convolvulaceae, Cucurbitaceae, Euphorbiaceae, Fabaceae,
Loganiaceae, Malvaceae, Melastomataceae, Menthaceae, Onagraceae, Piperaceae,
Plantaginaceae, Portulacaceae, Rubiaceae, Solanaceae, Scrophulariaceae,
Sterculiaceae, Tiliaceae, Verbenaceae, Violaceae, Zygophyllaceae. The remaining
20 species belonging to the monocotyledons represented 20%, grouped into three
families: Commelinaceae, Cyperaceae and Poaceae. It resulted in a high
biodiversity of 4.5 with the Shannon-Weaver Indices and a high similarity of
0.98 with Simpson. The richness characterized
in the study area was 30 families with 84 genera and 99 species.
Keywords: Agroecosystem, biodiversity, biological equity,
species, indices.
INTRODUCCIÓN
La yuca (Manihot esculenta Crantz) es una especie que cultivan pequeños y
medianos productores. Su contribución a la seguridad alimentaria del país en
las comunidades más vulnerables confiere gran importancia para las familias con
recursos limitados.
Las malezas son consideradas como el principal
ente biológico en la producción de los cultivos, ya sea por su daño económico,
capacidad de competencia o porque albergan plagas, razón suficiente para
realizar más estudios de biología y ecología de estas especies. La agricultura
en muchas partes del mundo enfrenta el grande reto de la pérdida de
biodiversidad, que no sólo implica la desaparición de especies sino también de
características ecológicas funcionales para los agro ecosistemas, lo que
conforma un conjunto de rasgos útiles para diseñar estrategias de manejo,
control y aprovechamiento en un esquema agroecológico (Guzmán et al., 2022).
Según la Organización de las Naciones
Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO, 2016) la producción mundial de yuca fue
de 277,102 millones de toneladas, que se cultivaron en 23,482 millones de
hectáreas, de este volumen de 30 a 60% corresponde a África, 30 a 40% en Asia y
15 a 20% en América Latina. En la República de Panamá se estima una explotación
agrícola de yuca de 1,005 hectáreas (Ministerio de Desarrollo Agropecuaria
[MIDA], 2016) a un costo de producción de B/. 1,760,91 (Banco de Desarrollo
Agropecuario [BDA], 2016), lo que representa una inversión anual de
aproximadamente de 1,8 millones de balboas. Este cultivo representa un gran valor
económico a nivel mundial muy significativo.
El rendimiento del cultivo de yuca se ve
afectada considerablemente debido a las malezas durante su periodo crítico,
estas pueden ocasionar mermas de 75 a 100% (Silva et al., 2009). El ciclo
biológico de la yuca es largo (8 a 12 meses), en comparación con otros cultivos
anuales, esta tiene un crecimiento lento en sus primeras etapas, lo que le
permite que las malezas se apoderen rápidamente de los espacios en el cultivo.
Identificar las malezas es importante porque
suplen información para el manejo integrado del cultivo. Una comunidad de
plantas con más especies será menos competitiva, por tanto, la diversidad de la
flora es un indicador de la sostenibilidad del cultivo a través del tiempo
(Storkey y Neve, 2018).
Para realizar un plan de manejo integrado del
cultivo (MIC) debemos utilizar como herramientas los índices de diversidad. Uno
de los más utilizados son los índices de equitatividad de Shannon-Wiener (H´) y
el índice de dominancia de Simpson (D) (Juárez et al., 2016). Estos se basan en
la biodiversidad de la flora y estiman que tan homogénea o heterogénea es una
comunidad (Cardenal et al., 2016). Para los sitios de muestreos en las
diferentes fincas utilizaremos los coeficientes de similaridad de Morisita-Horn,
que se emplean para comparar comunidades con atributos similares (Diversidad
Beta) basado en datos cuantitativos (Mostacedo et al.,
2000). También utilizamos la técnica multivariables con el Análisis de
Componentes Principales (ACP) para los datos.
El objetivo del trabajo fue identificar,
registrar, evaluar y comparar la diversidad de las malezas presentes en el
cultivo de yuca, con el fin de proporcionar información que sume evidencia al
desarrollo de nuevos modelos conceptuales en torno al control, manejo y
aprovechamiento de la riqueza vegetal asociada a los agroecosistemas.
MATERIALES Y MÉTODOS
Localización geográfica del
estudio
La
investigación fue realizada en la República de Panamá en localidades cultivadas
de yuca en las provincias de Herrera (Ocú, Pesé, Los Pozos, Las Minas) y Veraguas (Atalaya) (Cuadro 1), las cuales
presentaron una altitud entre 94 y 183 msnm, las parcelas no tenían controles (químicos o mecánicos) de malezas, se
muestrearon un total de 10 parcelas con el cultivo establecido para la
identificación morfológica de las mismas.
Clima y topografía: La temperatura promedio de la región es de 27,20° C, se caracteriza por
tener una baja precipitación pluvial anual que fluctúa entre 800 y 900 mm, con
una humedad relativa promedio de 82%, radiación solar promedio de 198 w/m²,
presión atmosférica promedio de 1,009 bares y velocidad del viento promedio de
18 m/s (Instituto
de Innovación Agropecuaria de Panamá [IDIAP], 2015-2024). Todos los lugares
muestreados correspondían a lugares de 3 a 5% de inclinación.
Colecta de malezas: En cada parcela se recolectaron al azar, muestras de malezas invasoras. Se tomaron plantas completas para su
posterior identificación taxonómica, estas se colocaron en bolsas plásticas con
hielo (4° C) con papel periódico debidamente registradas, con la finalidad que
no se deterioraran.
La prospección fue hecha en los años 2016 y
2017en la estación seca de enero a marzo y lluviosa de octubre a diciembre. Estas parcelas fueron georeferenciadas usando
un posicionador geográfico global, marca Garmin
eTrex Legend®.
Identificación de malezas: Todas las muestras
colectadas, una vez codificadas fueron identificadas en el laboratorio del
IDIAP y el herbario de la Universidad Autónoma de Chiriquí (UNACHI).
La caracterización de la población de malezas en
parcelas de productores se realizó según el método visual (Santos, 2004), el cual consiste en recorrer los
campos, bajo un esquema definido anotando todas las especies encontradas, así
como el grado que representa cada una con respecto a las demás, de esta manera
se pueden definir cuatro grados de enmalezamiento:
1. Malezas aisladas, débil enmalezamiento,
entre 6 y 25% de cobertura.
2. Mediano enmalezamiento, entre
26 y 50% de cobertura.
3. Fuerte enmalezamiento, entre 51 y 75% de
cobertura.
4. Muy fuerte enmalezamiento, más del 76% de
cobertura.
Estimación de la riqueza de las especies
Después de identificadas las especies en cada
localidad, fueron calculados los índices de diversidad más comunes en ecología
como los son Shannon-Wiener (H´) y Simpson (D).
El
índice de Shannon-Wiener (H) procede de la teoría de la información y mide la
diversidad como: H = -Σpi.ln (pi) pi = ni /N
Donde ni es el número de
individuos de la especie i y N es la abundancia total de las especies. El valor
de H se encuentra acotado entre cero (0) y ln(s), tiende a cero en comunidades
poco diversas y es igual al logaritmo de la riqueza específica en comunidades
de máxima equitatividad. La riqueza específica se midió como el número de
especies presentes en una comunidad y la equitatividad como la abundancia de la
especie dominante. La equitatividad se
acerca a cero (0) cuando una especie domina sobre todas las demás en la
comunidad y se acerca a 1 cuando todas las especies comparten abundancias
similares (Magurran, 1988).
El índice de
Simpson varía inversamente con la heterogeneidad. Los valores del índice
decrecen o aumentan según aumente o decrezca la diversidad. Es en realidad un
índice de dominancia, sobrevalora las especies más abundantes en detrimento de
la riqueza total.
El índice de
Simpson (D) mide la diversidad como: D
= Σ1/(pi2).
Donde el valor de
D se encuentra acotado entre 0 y S, tiende a cero en comunidades poco diversas,
y es igual a la riqueza específica (s) en comunidades de máxima equitatividad
(Magurran, 1988).
El coeficiente de similaridad de Morisita-Horn, según
Magurran (1988) es el más confiable de todos los grupos basados en datos
cuantitativos que es el que utilizamos en esta investigación. Su fórmula es: IM = (2∑ (DNi * ENi) / (da + db)aN * bN) *
100
Donde:
aN:
Número de individuos en la localidad A.
bN:
Número de individuos en la localidad B.
DNi:
Número de individuos de la i-ésima especie en la localidad A.
ENi:
Número de individuos de la i-ésima especie en la localidad B.
da
= ∑ DN i
2
/ aN 2
da
= ∑ EN i
2
/ bN 2
Para simplificar la complejidad de el gran número
de muestras de malezas realizadas durante esta investigación utilizamos el
método estadístico de Análisis de Componentes Principales (ACP), cuyo objetivo
del análisis fue reducir la dimensionalidad en la cual se expresa el conjunto
original de variables (Peña, 2002; Restrepo et al., 2012). Miranda (2011)
señala que el objetivo del ACP es reducir el número de variables que
intervienen en un análisis de un determinado proceso en estudio y expresa que
el método consiste en obtener nuevas variables (denominadas componentes Yp) que
están incorrelacionadas entre si y que guardan un orden lógico, donde el primer
componente es el de mayor influencia en el fenómeno de estudio y así
sucesivamente, es decir:
Var(Y1)+Var(Y2)+…+Var(Yp)=Varianza
Total=Var(X1)+Var(X2)+…+Var(Xp)
tal
que:
Var(Y1)>Var(Y2)>…>Var(Yp)
Los resultados fueron sometidos a un análisis ACP
con las variables de: débil, mediano, fuerte y muy fuerte enmalezamientos.
RESULTADOS
Y DISCUSIÓN
En las 10 parcelas muestreadas de yuca
(variedad brasileña) se identificaron 30 familias, 84 géneros y 99 especies
(Cuadro 2) en los distritos de Ocú, Pesé, Los Pozos, Las Minas (Herrera) y
Atalaya (Veraguas).
Las familias con mayor número de especies fueron:
Fabaceae (11 especies), Asteraceae, Euphorbiaceae, y Poaceae (10
especies c/u), Cyperaceae (8 especies), Convolvulaceae, Malvaceae y Solanaceae
(5 especies c/u), Amaranthaceae y Rubiaceae (4 especies c/u), Boraginaceae,
Commelinaceae Cucurbitaceae, Menthaceae,
y Sterculiaceae (3 especies c/u) y las familias: Apocynaceae, Asclepiadaceae,
Bignoniaceae, Loganiaceae, Melastomataceae, Onagraceae, Piperaceae,
Plantaginaceae, Portulacaceae, Scrophulariaceae, Tiliaceae, Violaceae,
Zygophyllaceae, cuentan con una especie (Figura 1). Diecisiete familias
representan el 87% del total de las malezas reportadas. Según Magurran (2004), una
representatividad por encima del 70% es válida para hacer inferencia de
comunidades, donde las especies faltantes se consideran raras o de poca
abundancia, confirmando que no es requerido realizar más muestreos.
Del 100% de las malezas identificadas asociadas
al cultivo de yuca colectadas
en los distritos de Atalaya, Las Minas, Pesé y Ocú corresponden el 30% a las familias Asteraceae, Euphorbiaceae, y
Poaceae, 11% a la familia Fabaceae;, 8% Cyperaceae; 15% Convolvulaceae,
Malvaceae y Solanaceae; 8% Amaranthaceae y Rubiaceae; 15% Boraginaceae,
Commelinaceae Cucurbitaceae, Menthaceae,
y Sterculiaceae y el 13% restante se encuentra distribuido homogéneamente entre
las familias: Apocynaceae, Asclepiadaceae, Bignoniaceae, Loganiaceae,
Melastomataceae, Onagraceae, Piperaceae, Plantaginaceae, Portulacaceae,
Scrophulariaceae, Tiliaceae, Violaceae. Zygophyllaceae (Cuadro 2).
En las parcelas de
yuca se pudo apreciar que, dentro del complejo de malezas examinado, existe
mucha variabilidad entre especies, en cuanto al grado de ocurrencia y
nocividad. La gran mayoría de las malezas reportadas en este estudio tienen un
alto grado de ocurrencia, es decir, son muy comunes. Sin embargo, su índice de
enmalezamiento es mucho más variable y oscila entre débil, mediano, fuerte y
muy fuerte (Santos,
2004), (Cuadro 3).
En los campos de
producción, hay un grupo de malezas ampliamente distribuidas que pueden
considerarse altamente nocivas por su enmalezamiento muy fuerte y fuerte
(Figura 2) que son, de rápida propagación y difusión, entre ellas se mencionan
como primer orden (muy fuerte enmalezamiento) a: Spiracantha cornifolia Kunth.; Ipomoea
trifida (Kunth) G.Don.; Mimosa pudica L.; Malachra
alceifolia
Jacq.; Rottboellia cochinchinensis (Lour.)
Clayton.; Baltimora recta L. y Spermacoce
ovalifolia (M. Martens & Galleotti) Hemsl (Figura 3); y en
segundo orden (fuerte enmalezamiento) está otro grupo constituido por Amaranthus dubius
Mart.; Heliotropium
indicum L.; Cyperus rotundus L.; Rhynchosia minima (L.) DC.; Mucuna pruriens (L.) DC.; Sida acuta Burmf.; Sida rhombifolia L.;
Richardia scabra L. (Figura 4).
El resto de las
malezas identificadas pueden ser consideradas de mediano a débil
enmalezamiento, de acuerdo con las estimaciones y a las condiciones
agroecológicas propias de las regiones productoras de yuca en estas provincias.
El índice de Shannon- Wiener resultó de 4,5 que
denota alta variabilidad y un alto número de individuos por especie. El índice
de Simpson (0,98) dio una biodiversidad muy alta, ya que estos valores se
encuentran en un rango del 0 a 1 en donde más cercano al uno la diversidad será
mayor.
Los lugares donde se realizaron los muestreos
fueron entre 94 y 183 msnm, y tienen características edafoclimáticas muy
parecidas. Esto es un indicativo que la biodiversidad de las especies puede
deberse al manejo agronómico de las malezas que realice cada agricultor. Sin
embargo, las fincas 1, 2 y 3 tienen mayor número de familias y especies que el
resto (Cuadro 4).
Obsérvese que el componente
1 (fuerte enmalezamiento) es el que tiene mayor porcentaje de varianza, se
puede afirmar que a mayor grado de enmalezamiento mayor porcentaje de varianza,
igualmente se dio en los componentes 2, 3, y 4 respectivamente (Figura 5).
Los tres grupos
ambientales que se forman (Figura 6) a una distancia de poco más de 10 se debe
a que en las fincas (4, 5, 6, 9 y 10) el número de familias está entre 16 y 19
y la cantidad de especies por familia es de 30 a 45, se asociaron porque tenían
estas características en común. En referencia al otro grupo ambiental que se da
a una distancia ligeramente por encima de 20, es porque la cantidad de familias
en las fincas (7 y 8) va de 8 a 9 y el número de especies por familia de 14 a
18, por este motivo se unieron. El tercer grupo ambiental se asoció en la
distancia de 30, debido que en las fincas (1, 2, y 3) el número de familias va
de 22 a 24 y el número de especies por familia es de 52 a 62 (Cuadro 4).
CONCLUSIONES
· La
presente investigación muestra uniformidad con relación a los resultados de los
índices de Shannon-Wiener y Simpson siendo coherente y reiterativo la gran
biodiversidad de las especies.
· La
riqueza caracterizada de la zona de estudio fue de 30 familias con 84 géneros y
99 especies.
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