Una parte inherente del ecosistema agrícola que a menudo se pasa por alto, las malezas pueden afectar la vida cotidiana de maneras que uno no esperaría.
Las malas hierbas representan un problema importante para los sistemas alimentarios y de fibra al disminuir la calidad y cantidad de los rendimientos de los cultivos en todo el mundo. Según la Weed Science Society of America, la pérdida potencial de valor de los cultivos de maíz y soja si no se tratan adecuadamente contra las malas hierbas es de 43.000 millones de dólares anuales. Sin el control de malezas, las estimaciones muestran que las malezas podrían reducir el rendimiento del maíz en un 52 % y el de la soja en un 49,5 %.
A medida que las malezas desarrollan resistencia a los herbicidas, para satisfacer las necesidades de la población en crecimiento, el mundo necesita enfoques alternativos a las prácticas convencionales de manejo de malezas.
Descubrimiento e innovación dentro de la ciencia de las malezas
La ciencia de las malas hierbas se puede resumir como el estudio de las plantas que están fuera de lugar. Más específicamente, esta rama de las ciencias de los cultivos busca comprender cómo se comportan las plantas no deseadas y encontrar formas efectivas de controlarlas. El campo de la ciencia de las malezas se aplica a los cultivos agronómicos, pero también al césped, la horticultura, los pastos, los bosques, los viveros de plantas, el derecho de paso, las áreas industriales y los cuerpos de agua.
“Principalmente, consideramos mala hierba cualquier planta no deseada que crece en campos agrícolas u otros ecosistemas gestionados que compite con la planta deseable por recursos como nutrientes, agua, luz solar y espacio”, dijo Muthukumar Bagavathiannan, Ph.D., profesor asociado de malezas y agronomía en el Departamento de Ciencias del Suelo y Cultivos de la Facultad de Agricultura y Ciencias de la Vida de Texas A&M. Bagavathiannan lidera un riguroso grupo de investigación que está ganando reconocimiento nacional e internacional en la investigación de la ciencia de las malezas.
Los esfuerzos de Bagavathiannan en la ciencia de las malezas se centran en la ecología y el manejo de las malezas. Su objetivo es comprender la biología evolutiva y la dinámica de la resistencia a los herbicidas en las comunidades de malezas y desarrollar soluciones integradas de precisión para el manejo de malezas para abordar de manera efectiva los problemas de malezas, especialmente centrándose en los bancos de semillas de malezas. En particular, su programa utiliza tecnologías digitales en la detección y el reconocimiento de malas hierbas de precisión, el manejo y la ecología.
Complementando sus esfuerzos de investigación, ayuda a capacitar y capacitar a la próxima generación de científicos de malezas.
Encontrar un lugar investigando lo no deseado
La pasión por la ciencia de las malezas y la agronomía y el deseo de mejorar las prácticas de producción agrícola unen a Bagavathiannan, sus compañeros de facultad y sus estudiantes. Pero el programa de ciencias de la maleza es la razón por la que muchos estudiantes eligen continuar su educación en la Universidad Texas A&M.
“A todos nos apasiona la ciencia de las malezas y queremos tener un impacto en este campo”, dijo Sarah Chu, estudiante de doctorado en ciencias de las malezas. “Bajo el Dr. Bajo la dirección de Bagavathiannan, estamos haciendo exactamente eso”.
El enfoque interdisciplinario de la investigación de la ciencia de las malezas adoptado por Bagavathiannan presenta a los estudiantes oportunidades que no encontrarían en ningún otro lugar, mientras que su liderazgo alienta a los estudiantes a ser curiosos y pensar fuera de la caja. Su enfoque de la investigación y la reputación del programa son únicos y atraen a los mejores y más brillantes estudiantes de todo el mundo.
Varios de los estudiantes de posgrado de Bagavathiannan compitieron en la reunión de la Weed Science Society of America de 2023 en Arlington, Virginia, recientemente. Chu y sus compañeros de posgrado Bholuram Gurjar, Sarah Kezar, Andrew Osburn y Gustavo Silva regresaron a casa con premios y reconocimientos. Todos dicen que la ciencia de la marihuana se ha convertido en una pasión que seguirán viviendo durante muchos años.
“Sabía que me gustaba trabajar con plantas y estar en el campo”, dijo Silva. “Rápidamente descubrí que disfrutaba aprendiendo cómo se comportan las malas hierbas y superar las estrategias estándar de control de malas hierbas. Sabía que siempre había algo nuevo que aprender sobre las malezas y que siempre son un desafío, así que decidí obtener mi maestría en Texas A&M y quedarme para mi doctorado en ciencias de las malezas con el Dr. Bagavathiannan”.
Gurjar dijo que su pasión por la agricultura sostenible y el medio ambiente, y el deseo de encontrar soluciones a los impactos negativos de los herbicidas y el control químico de malezas impulsaron su interés en la ciencia de las malezas.
“Vengo de una familia de agricultores donde crecí viendo a mi padre trabajar duro para cultivar”, dijo. “Eso me inspiró a marcar la diferencia en la comunidad agrícola al mejorar la productividad de los cultivos y facilitar la vida de los agricultores”.
Osburn y Chu tienen historias similares.
“A todos nos apasiona la ciencia de las malas hierbas y queremos tener un impacto en este campo”.
sarah chu
Estudiante de Doctorado en Ciencias de las Malezas
Los estudiantes describen su enfoque de investigación.
Chu está trabajando para obtener su doctorado en métodos de control de semillas de malezas de cosecha. Para proteger el banco de semillas de las incursiones de semillas de malezas, está creando una forma de dañar las semillas de malezas que ingresan a la cosechadora durante la cosecha. Ella está estudiando este método en algodón, trigo, arroz y soja. También está ayudando a desarrollar una nueva forma de control que implementa la luz azul y una forma de calor para matar las semillas de malas hierbas.
Gurjar también está trabajando en el control de semillas de malezas de cosecha, pero de una manera diferente. Su objetivo de investigación es desarrollar una tubería para la detección automática de malezas en arroz y césped y la aplicación de herbicidas específicos del sitio utilizando drones y robots terrestres. El objetivo es reducir la reposición del banco de semillas de malezas utilizando tecnologías de precisión, lo que resultará en una menor densidad de malezas y un mayor rendimiento de los cultivos al año siguiente. Además, su objetivo de investigación es reducir drásticamente los volúmenes de herbicidas en comparación con las aplicaciones al voleo sin comprometer la eficacia del control de malezas.
La investigación de Osburn se centra en una mala hierba: bluegrass anual. Se enfoca específicamente en abordar la epidemia de resistencia a herbicidas en bluegrass anual en sistemas de césped manejados.
La investigación de Kezar se enfoca en una maleza específica que es altamente adaptable, se vuelve resistente a más y más herbicidas y puede robar fácilmente a los agricultores sus rendimientos de algodón. Kezar está decidido a ayudar a los agricultores asegurándose de que menos plantas de amaranto Palmer vivan para producir semillas.
Mientras tanto, Silva se está enfocando en mejorar la forma en que se manejan los sistemas de malezas. El manejo del sistema de malezas implementa varios tipos de estrategias de control de malezas para reducir la posibilidad de que las malezas se adapten a un solo método, como sucede con la resistencia a los herbicidas en todo el mundo.
No todas las malas hierbas son malas
Un comportamiento inherente a las malezas es que pueden poblar rápidamente la tierra alterada. Al hacer esto, preparan el terreno para plantas más permanentes como arbustos y árboles, asegurando que un ecosistema maduro eventualmente pueda crecer allí, dijo Silva. Si bien esto es problemático para los agricultores, no significa que todas las malezas sean malas. Algunas especies tienen propiedades beneficiosas e incluso deseables.
Ciertas malas hierbas son comestibles y se utilizan con fines medicinales. Por ejemplo, las hojas y raíces de diente de león se usan en ensaladas, tés y suplementos herbales para apoyar la función hepática y la digestión. Y aunque el trébol puede frustrar a los paisajistas y propietarios de viviendas, la planta no es del todo mala. Silva dijo que es una especie de maleza que puede mejorar la calidad del suelo al agregar materia orgánica, mejorar la estructura del suelo y aumentar la disponibilidad de nutrientes.
Además, algunas especies de malezas como el algodoncillo proporcionan hábitats y alimentos esenciales para polinizadores como las abejas nativas y las mariposas monarca, que son fundamentales para la polinización de cultivos y la salud del ecosistema.
Por lo tanto, si bien las personas pueden asumir que todas las malezas que ven son problemáticas, es importante recordar que, en algunos entornos, las malezas son buenas. Aprender a controlar adecuadamente las malas hierbas cuando aparecen en el lugar equivocado es donde entran Bagavathiannan y sus alumnos.
Al explorar la interconexión que tienen las malezas con los sistemas agrícolas y comprender mejor sus interacciones con los cultivos a través de investigaciones de vanguardia, Texas A&M puede ayudar a los agricultores a continuar alimentando al mundo de manera segura, responsable y económica.
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