Los agricultores y jardineros de países industrializados y en desarrollo utilizan la siembra asociada por muchas razones. Muchos de los principios modernos de la siembra asociada ya existían hace muchos siglos en los jardines forestales de Asia y hace miles de años en Mesoamérica . La técnica puede permitir a los agricultores reducir los costosos insumos de fertilizantes y pesticidas artificiales .
Práctica tradicional
Historia
La siembra asociada se practicaba de diversas formas por los pueblos indígenas de las Américas antes de la llegada de los europeos. Estos pueblos domesticaron la calabaza hace entre 8.000 y 10.000 años, [2] [3] luego el maíz, luego los frijoles comunes , formando la técnica agrícola de las Tres Hermanas . El tallo de maíz servía como enrejado para que los frijoles treparan, los frijoles fijaban el nitrógeno , beneficiando al maíz, y las hojas anchas de la planta de calabaza proporcionan abundante sombra para el suelo, manteniéndolo húmedo y fértil. [4] [5] [6]
Los autores de la Grecia clásica y Roma , hace unos 2000 años, eran conscientes de que algunas plantas eran tóxicas ( alelopáticas ) para otras plantas cercanas. [7] Teofrasto informó que el laurel y la planta de la col debilitaban las vides. [8] [9] Plinio el Viejo escribió que la "sombra" del nogal ( Juglans regia ) envenenaba otras plantas. [10] [9]
En China, los helechos mosquito ( Azolla spp.) se han utilizado durante al menos mil años como plantas acompañantes de los cultivos de arroz. Albergan una cianobacteria ( Anabaena azollae ) que fija el nitrógeno de la atmósfera y bloquean la luz de las plantas que competirían con el arroz. [11]
Siglo XX
Más recientemente, a partir de la década de 1920, la agricultura y la horticultura orgánicas han hecho un uso frecuente de la siembra asociada, ya que muchos otros medios de fertilización, reducción de malezas y control de plagas están prohibidos. [12] La permacultura propugna métodos similares. [13]
La lista de plantas acompañantes utilizadas en tales sistemas es larga e incluye vegetales, árboles frutales, hierbas de cocina, flores de jardín y cultivos forrajeros. El número de interacciones por pares, tanto positivas (el par de especies se ayudan mutuamente) como negativas (es mejor no cultivar las plantas juntas), es mayor, aunque la evidencia de tales interacciones varía desde experimentos controlados hasta rumores. Por ejemplo, se afirma tradicionalmente que las plantas de la familia de la col ( Brassicaceae ) crecen bien con el apio, las plantas de la familia de la cebolla ( Allium ) y las hierbas aromáticas, pero se piensa que es mejor no cultivarlas con fresas o tomates. [14] [15]
En 2022, los agrónomos recomendaron que se utilicen múltiples herramientas, incluida la resistencia a las enfermedades de las plantas en los cultivos, la conservación de enemigos naturales ( parasitoides y depredadores ) para proporcionar un control biológico de las plagas y la siembra complementaria, como con hierbas aromáticas para repeler las plagas, para lograr una protección "sostenible" de los cultivos. Consideraron que era esencial un enfoque multitrófico que tuviera en cuenta las numerosas interacciones entre los cultivos, las plantas acompañantes, las plagas herbívoras y sus enemigos naturales. [16] Muchos estudios han analizado los efectos de las plantas sobre las plagas de los cultivos, pero relativamente pocas interacciones se han estudiado en profundidad o mediante ensayos de campo. [17]
La siembra asociada puede reducir el daño de los insectos a los cultivos, ya sea alterando la capacidad de las plagas de localizar los cultivos a simple vista, o bloqueándolas físicamente; atrayendo a las plagas de un cultivo objetivo hacia un cultivo trampa de sacrificio ; o enmascarando el olor de un cultivo, utilizando acompañantes aromáticos que liberan compuestos volátiles. [19] Otros beneficios, dependiendo de las especies acompañantes utilizadas, incluyen la fijación de nitrógeno, la atracción de insectos beneficiosos, la supresión de malezas, la reducción de los gusanos nematodos que dañan las raíces y el mantenimiento de la humedad en el suelo. [19]
Aporte de nutrientes
Las legumbres como el trébol proporcionan compuestos nitrogenados a las plantas vecinas, como las gramíneas, fijando el nitrógeno del aire con bacterias simbióticas en sus nódulos radiculares . Esto permite que las gramíneas u otras plantas vecinas produzcan más proteínas (con menores aportes de fertilizantes artificiales ) y, por lo tanto, crezcan más. [20] [21] [22] [23]
Cultivo trampa
Los cultivos trampa utilizan plantas alternativas para atraer plagas y alejarlas del cultivo principal. Por ejemplo, la capuchina ( Tropaeolum majus ) es una planta alimenticia de algunas orugas que se alimentan principalmente de miembros de la familia de las coles (brassicas); [24] algunos jardineros afirman que plantarlas alrededor de las brassicas protege a los cultivos alimentarios de daños, ya que los huevos de las plagas se depositan preferentemente en la capuchina. [25] Sin embargo, mientras que muchos cultivos trampa desvían las plagas de los cultivos focales en experimentos de invernadero, jardín y campo a pequeña escala, solo una pequeña parte de estas plantas reducen el daño de las plagas a escalas comerciales más grandes. [26]
Interrupción en la búsqueda de hospedadores
S. Finch y RH Collier, en un artículo titulado "Los insectos pueden ver claramente ahora que las malas hierbas se han ido", demostraron experimentalmente que las plagas voladoras tienen mucho menos éxito si sus plantas hospedantes están rodeadas de otras plantas o incluso de "plantas señuelo" de color verde. [27] Las plagas encuentran hospedantes en etapas, primero detectando olores de las plantas que lo inducen a intentar aterrizar en la planta hospedante, evitando el suelo desnudo. Si la planta está aislada, entonces el insecto simplemente aterriza en la mancha verde cerca del olor, haciendo un "aterrizaje apropiado". Si se encuentra en la planta equivocada, un "aterrizaje inapropiado", despega y vuela a otra planta; finalmente abandona el área si hay demasiados aterrizajes "inapropiados". [27] La siembra complementaria de trébol como cubierta vegetal fue igualmente perjudicial para ocho especies de plagas de cuatro órdenes de insectos diferentes. En una prueba, el 36% de las moscas de la raíz de la col pusieron huevos junto a coles que crecían en suelo desnudo (destruyendo la cosecha), en comparación con solo el 7% junto a coles que crecían en trébol (lo que permitió una buena cosecha). Los señuelos simples de cartón verde funcionaron tan bien como la cubierta vegetal viva. [27]
Algunas plantas acompañantes ayudan a prevenir que los insectos plaga u hongos patógenos dañen el cultivo, a través de su producción de químicos volátiles aromáticos , otro tipo de alelopatía. [17] Por ejemplo, se afirma que el olor del follaje de las caléndulas disuade a los pulgones de alimentarse de las plantas vecinas. [31] Un estudio de 2005 encontró que los volátiles del aceite extraídos de la caléndula mexicana podrían suprimir la reproducción de tres especies de pulgones ( pulgón del guisante , pulgón verde del duraznero y pulgón de invernadero y de la papa ) hasta en un 100% después de 5 días de exposición. [32] Otro ejemplo familiar para los jardineros es la interacción de las cebollas y las zanahorias con las plagas de cada una: se cree popularmente que el olor a cebolla ahuyenta a la mosca de la raíz de la zanahoria , mientras que el olor a zanahoria ahuyenta a la mosca de la cebolla . [19] [1]
Algunos estudios han demostrado efectos beneficiosos. Por ejemplo, los cultivos de col pueden resultar gravemente dañados por la polilla de la col . Tiene un enemigo natural, la avispa parasitoide Microplitis mediator . La siembra de acianos entre las coles permite que la avispa aumente lo suficiente en número para controlar la polilla. Esto implica la posibilidad de un control natural, con un uso reducido de insecticidas, lo que beneficia al agricultor y a la biodiversidad local. [33] En horticultura, las caléndulas proporcionan una buena protección a las plantas de tomate contra la mosca blanca de invernadero (un pulgón), a través del limoneno aromático que producen. [34] No todas las combinaciones de objetivo y compañero son efectivas; por ejemplo, el trébol, un compañero útil para muchas plantas de cultivo, no enmascara los cultivos de Brassica . [35]
Sin embargo, los efectos sobre los sistemas multiespecíficos son complejos y pueden no aumentar el rendimiento de los cultivos. Así, la caléndula francesa inhibe la polilla de la manzana , una plaga grave cuya larva destruye las manzanas, pero también inhibe a los insectos enemigos de la polilla, como la avispa parasitoide Ascogaster quadridentata , un icneumónido . El resultado es que la siembra complementaria no reduce el daño a las manzanas. [36]
Reclutamiento de depredadores
Las plantas acompañantes que producen abundante néctar o polen en un huerto ( plantas insectarias ) pueden ayudar a fomentar poblaciones más altas de insectos beneficiosos que controlan las plagas. [38]
Algunas hierbas acompañantes que producen compuestos volátiles aromáticos atraen enemigos naturales, lo que puede ayudar a eliminar las plagas. La menta , la albahaca y la caléndula atraen a los enemigos de los insectos herbívoros, como los depredadores generalistas. Por ejemplo, la hierbabuena atrae al insecto mírido Nesidiocoris tenuis , mientras que la albahaca atrae a la crisopa verde Ceraeochrysa cubana . [37]
Las múltiples interacciones entre las especies de plantas, y entre ellas, las especies de plagas y los enemigos naturales de las plagas, son complejas y no se comprenden bien. Un estudio de campo de 2019 en Brasil encontró que la siembra asociada con perejil entre un cultivo objetivo de berza ayudó a suprimir las plagas de pulgones ( Brevicoryne brassicae , Myzus persicae ), aunque también redujo la cantidad de avispas parasitoides . Las especies de insectos depredadores aumentaron en número y pueden haber depredado a los parasitoides que matan pulgones, mientras que la reducción de pulgones puede haber sido causada por el aumento en la cantidad de depredadores generalistas. [39]
Refugio protector
Algunos cultivos se cultivan bajo la protección de diferentes tipos de plantas, ya sea como cortavientos o para dar sombra. Por ejemplo, el café cultivado a la sombra , especialmente Coffea arabica , se ha cultivado tradicionalmente en una sombra ligera creada por árboles dispersos con un dosel fino, que permite que la luz pase a los arbustos de café pero los protege del sobrecalentamiento. [40] Los árboles asiáticos adecuados incluyen Erythrina subumbrans (tton tong o dadap), Gliricidia sepium (khae falang), Cassia siamea (khi lek), Melia azedarach (khao dao sang) y Paulownia tomentosa , un árbol maderable útil. [41]
Aproches
Los enfoques de plantación complementaria que se utilizan o se están probando incluyen:
La jardinería de pies cuadrados intenta proteger a las plantas de problemas como la infestación de malezas juntándolas lo más cerca posible unas de otras. Esto se facilita mediante el uso de plantas acompañantes, que pueden estar más juntas de lo normal. [42]
La jardinería forestal , en la que las plantas acompañantes se entremezclan para simular un ecosistema, emula la interacción de plantas de hasta siete alturas diferentes en un bosque . [43]
^ ab "Guía de cultivo complementario". Thompson & Morgan . Archivado desde el original el 2 de enero de 2018. Consultado el 14 de junio de 2016 .
^ Smith, BD (9 de mayo de 1997). «La domesticación inicial de Cucurbita pepo en las Américas hace 10.000 años» (PDF) . Science . 276 (5314): 932–934. doi :10.1126/science.276.5314.932. Archivado desde el original (PDF) el 28 de julio de 2020.
^ "Cucurbitaceae: frutas para peones, peregrinos y faraones". Universidad de California, Los Ángeles . Archivado desde el original el 16 de octubre de 2013. Consultado el 2 de septiembre de 2013 .
^ Mount Pleasant, Jane (2006). "La ciencia detrás del sistema de montículos de las Tres Hermanas: una evaluación agronómica de un sistema agrícola indígena en el noreste". En Staller, John E.; Tykot, Robert H.; Benz, Bruce F. (eds.). Historias del maíz: enfoques multidisciplinarios de la prehistoria, la lingüística, la biogeografía, la domesticación y la evolución del maíz . Ámsterdam: Academic Press . págs. 529–537. ISBN.978-1-5987-4496-5.
^ Landon, Amanda J. (2008). "El 'cómo' de las Tres Hermanas: los orígenes de la agricultura en Mesoamérica y el nicho humano". Antropólogo de Nebraska . 23 : 110–124. ISSN 1555-4937. Archivado desde el original el 29 de agosto de 2021 . Consultado el 30 de agosto de 2021 .
^ Bushnell, GHS (1976). "El comienzo y el crecimiento de la agricultura en México". Philosophical Transactions of the Royal Society of London . 275 (936): 117–120. Bibcode :1976RSPTB.275..117B. doi :10.1098/rstb.1976.0074.
^ Willis, RJ (2008). "Alelopatía en el mundo clásico: Grecia y Roma". Historia de la alelopatía . Dordrecht: Springer. págs. 15-37. doi :10.1007/978-1-4020-4093-1_2. ISBN978-1-4020-4092-4.
^ ab Aliotta, Giovanni; Mallik, Azim U.; Pollio, Antonino (2008). "Ejemplos históricos de alelopatía y etnobotánica de la región mediterránea". Alelopatía en la agricultura y la silvicultura sostenibles . Nueva York: Springer New York. págs. 11–24. doi :10.1007/978-0-387-77337-7_1. ISBN978-0-387-77336-0.
^ "Recursos vegetales para el desarrollo humano: nitrógeno en el arroz" (PDF) . Dhakai.com. pág. 5. Archivado desde el original (PDF) el 4 de marzo de 2016 . Consultado el 21 de febrero de 2015 .
^ "5 secretos para cultivar hortalizas y cultivar en compañía". Organic Authority. 22 de octubre de 2018. Archivado desde el original el 1 de mayo de 2019. Consultado el 1 de mayo de 2019 .
^ Ludwig-Cooper, Stephanie (2 de diciembre de 2011). "Información y gráfico sobre la siembra complementaria". Noticias de permacultura . Consultado el 18 de octubre de 2023 .
^ "Plantas acompañantes". Sistema de extensión cooperativa de Alabama . Archivado desde el original el 30 de abril de 2015. Consultado el 3 de enero de 2021 .
^ Riesselman, Leah. Companion planting: A method for sustainable pest control (PDF) (Informe técnico). Universidad Estatal de Iowa. RFR-A9099. Archivado desde el original (PDF) el 14 de mayo de 2013. Consultado el 22 de marzo de 2014 .
^ ab Blassioli-Moraes, Maria Carolina; Venzon, Madelaine; Silveira, Luis Claudio Paterno; Gontijo, Lessando Moreira; et al. (12 de enero de 2022). "Plantas acompañantes e inteligentes: antecedentes científicos para promover el control biológico de la conservación". Entomología Neotropical . 51 (2). Springer: 171–187. Bibcode :2022NeEnt..51..171B. doi :10.1007/s13744-021-00939-2. ISSN 1678-8052. PMID 35020181. S2CID 245880388.
^ ab Kiely, Charlotte; Randall, Nicola; Kaczorowska-Dolowry, Magda (16 de octubre de 2023). "La aplicación de la alelopatía en sistemas integrados de manejo de plagas para controlar las plagas de los cultivos de las zonas templadas de Europa: un mapa sistemático". CABI Agriculture and Bioscience . 4 (1). Springer Science and Business Media: 42. Bibcode :2023CABio...4...42K. doi : 10.1186/s43170-023-00183-1 . ISSN 2662-4044.
^ McClure, Susan (1995). "Companion Planting Made Easy" (PDF) . Hpfb.org . págs. 4–6. Archivado desde el original (PDF) el 9 de febrero de 2022 . Consultado el 9 de febrero de 2022 .Extracto de McClure, Susan (1994). Companion Planting . Rodale Press . ISBN.978-0-87596-616-8.
^ abcd Reddy, P. Parvatha (2017). "Companion Planting". Enfoques agroecológicos para el manejo de plagas para una agricultura sostenible . Springer. págs. 149–164. doi :10.1007/978-981-10-4325-3_10. ISBN .978-981-10-4324-6.
^ Wagner, SC (2011). «Biological Nitrogen Fixation». Nature Education Knowledge . 3 (10): 15. Archivado desde el original el 13 de septiembre de 2018. Consultado el 1 de mayo de 2019 .
^ Wang, Qi; Yang, Shengming (2017). "El péptido antimicrobiano secretado por el huésped refuerza la selectividad simbiótica en Medicago truncatula". PNAS . 114 (26): 6854–6859. Bibcode :2017PNAS..114.6854W. doi : 10.1073/pnas.1700715114 . PMC 5495241 . PMID 28607058.
^ Postgate, J. (1998). Fijación del nitrógeno . Cambridge University Press . Capítulo 1: El ciclo del nitrógeno; Capítulo 3: Fisiología; Capítulo 4: Los microbios de vida libre.
^ Pleasant, Barbara (junio-julio de 2011). "Control orgánico de plagas: qué funciona y qué no". Mother Earth News (246): 36–41.
^ Holden, Matthew H.; Ellner, Stephen P.; Lee, Doo-Hyung; Nyrop, Jan P.; Sanderson, John P. (1 de junio de 2012). "Diseño de una estrategia eficaz de cultivo trampa: los efectos de la atracción, la retención y la distribución espacial de las plantas". Journal of Applied Ecology . 49 (3): 715–722. Bibcode :2012JApEc..49..715H. doi : 10.1111/j.1365-2664.2012.02137.x .
^ abc Finch, S.; Collier, RH (2003). «Los insectos pueden ver con claridad ahora que las malas hierbas han desaparecido» (PDF) . Biologist . 50 (3): 132–135. Archivado (PDF) desde el original el 1 de agosto de 2020. Consultado el 15 de septiembre de 2011 .
^ Batish, Daizy R.; Singh, HP; Kaur, Shalinder (2001). "Alelopatía de los cultivos y su papel en la agricultura ecológica". Journal of Crop Production . 4 (2): 121–161. Bibcode :2001JCrIm...4..121B. doi :10.1300/j144v04n02_03. ISSN 1092-678X.
^ Abou Chehade, Lara; Puig, Carolina G.; Souto, Carlos; Antichi, Daniele; Mazzoncini, Marco; Pedrol, Nuria (31 de agosto de 2021). "Los cultivos de cobertura de centeno (Secale cereale L.) y trébol escuadroso (Trifolium squarrosum L.) pueden aumentar su potencial alelopático para el control de malezas cuando se utilizan mezclados como mantillo muerto". Revista Italiana de Agronomía . 16 (4). doi : 10.4081/ija.2021.1869 . hdl : 11568/1112170 . ISSN 2039-6805. S2CID 239694116.
^ Barnes, Jane P.; Putnam, Alan R. (1987). "El papel de las benzoxazinonas en la alelopatía del centeno (Secale cereale L.)". Revista de ecología química . 13 (4). Springer Science and Business Media: 889–906. Bibcode :1987JCEco..13..889B. doi :10.1007/bf01020168. ISSN 0098-0331. PMID 24302054. S2CID 12515900.
^ Pleasant, Barbara (22 de enero de 2013). "Atraer sírfidos para el control orgánico de pulgones". Mother Earth News . Archivado desde el original el 1 de agosto de 2020. Consultado el 3 de enero de 2022 .
^ Tomova, Blagovesta S.; Waterhouse, John S.; Doberski, Julian (2005). "El efecto de los volátiles del aceite fraccionado de Tagetes en la reproducción de los pulgones". Entomologia Experimentalis et Applicata . 115 (1): 153–159. Bibcode :2005EEApp.115..153T. doi : 10.1111/j.1570-7458.2005.00291.x . ISSN 1570-7458. S2CID 86565848.
^ Balmer, Oliver; Pfiffner, Lukas; Schied, Johannes; Willareth, Martin; Leimgruber, Andrea; Luka, Henryk; Traugott, Michael (2 de julio de 2013). "Las plantas con flores que no son de cultivo restauran el control de herbívoros de arriba hacia abajo en campos agrícolas". Ecología y evolución . 3 (8). Wiley : 2634–2646. Bibcode :2013EcoEv...3.2634B. doi :10.1002/ece3.658. ISSN 2045-7758. PMC 3930038 . PMID 24567828.
^ Conboy, Niall JA; McDaniel, Thomas; Ormerod, Adam; George, David; Gatehouse, Angharad MR; Wharton, Ellie; Donohoe, Paul; Curtis, Rhiannon; Tosh, Colin R. (1 de marzo de 2019). "La siembra asociada con caléndulas francesas protege a las plantas de tomate de las moscas blancas de invernadero mediante la emisión de limoneno en el aire". PLOS One . 14 (3): e0213071. Bibcode :2019PLoSO..1413071C. doi : 10.1371/journal.pone.0213071 . ISSN 1932-6203. PMC 6396911 . PMID 30822326.
^ Parker, Joyce E.; Snyder, William E.; Hamilton, George C.; Rodríguez-Saona, Cesar (2013). "Cultivos complementarios y control de plagas de insectos". Control de malezas y plagas: desafíos convencionales y nuevos . InTech. págs. 1–26.
^ Laffon, Ludivine; Bischoff, Armin; Gautier, Hélène; Gilles, Florent; Gomez, Laurent; Lescourret, Françoise; Franck, Pierre (6 de octubre de 2022). "Control biológico de conservación de la polilla de la manzana (Cydia pomonella): efectos de dos plantas aromáticas, la albahaca (Ocimum basilicum) y la tagetes patula". Insectos . 13 (10): 908. doi : 10.3390/insects13100908 . ISSN 2075-4450. PMC 9604220 . PMID 36292856.
^ ab Rim, Hojun; Hattori, Sayaka; Arimura, Gen-ichiro (7 de febrero de 2020). "Las plantas acompañantes de la menta mejoran la atracción del depredador generalista Nesidiocoris tenuis según sus experiencias con los volátiles de la menta de su misma especie". Scientific Reports . 10 (1). Springer: 2078. Bibcode :2020NatSR..10.2078R. doi :10.1038/s41598-020-58907-6. ISSN 2045-2322. PMC 7005881 . PMID 32034224.
^ "Pacific Northwest Nursery IPM. Flowers, Sweets and a Nice Place to Stay: Courting Beneficials to Your Nursery" (Promoción integrada de plantas beneficiosas en el vivero del Pacífico Noroeste. Flores, dulces y un lugar agradable para quedarse: cómo atraer a las plantas beneficiosas a su vivero). Universidad Estatal de Oregón . Archivado desde el original el 17 de abril de 2014. Consultado el 11 de febrero de 2013 .
^ Saldanha, Alan V.; Gontijo, Lessando M.; Carvalho, Rayana MR; Vasconcelos, Cristina J.; Correa, Alberto S.; Gandra, Robert LR (2019). "La plantación complementaria mejora la supresión de plagas a pesar de reducir la aparición de parasitoides". Ecología Básica y Aplicada . 41 . Elsevier : 45–55. Código Bib : 2019BApEc..41...45S. doi :10.1016/j.baae.2019.10.002. ISSN 1439-1791. S2CID 208585125.
^ Rice, Robert (2010). "Los beneficios ecológicos del café cultivado a la sombra: argumentos a favor de una agricultura respetuosa con las aves". Smithsonian . Archivado desde el original el 1 de mayo de 2019 . Consultado el 1 de mayo de 2019 .
^ Winston, Edward; Op de Laak, Jacques; Marsh, Tony; Lempke, Herbert; Chapman, Keith. "Manual de café arábico para la República Democrática Popular Lao: Capítulo 3 Gestión del campo y plantación de árboles". Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura . Archivado desde el original el 1 de mayo de 2019. Consultado el 1 de mayo de 2019 .
^ McConnell, Douglas John (1992). Las granjas forestales y huertos de Kandy, Sri Lanka. Food & Agriculture Org. p. 1. ISBN978-9251028988Archivado del original el 9 de agosto de 2021 . Consultado el 26 de noviembre de 2020 .Véase también McConnell, Douglas John (1973). La estructura económica de las granjas forestales-huerto de Kandy . OCLC 5776386.