Tesis Doctoral - Casquero

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    05-Feb-2017

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  • UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SUR

    TESIS DE DOCTOR EN AGRONOMA

    ESTUDIO AGROECOLGICO DE LAS MALEZAS

    Helianthus annuus Y Helianthus petiolaris

    MAURICIO JAVIER CASQUERO

    BAHIA BLANCA ARGENTINA

    2014

  • I

    PREFACIO

    Esta Tesis se presenta como parte de los requisitos para optar al grado Acadmico de Doctor en

    Agronoma, de la Universidad Nacional del Sur y no ha sido presentada previamente para la obtencin de

    otro ttulo en esta Universidad u otra. La misma contiene los resultados obtenidos en investigaciones

    llevadas a cabo en el mbito del Departamento de Agronoma durante el perodo comprendido entre el

    22 de Septiembre de 2009 y el 9 de Mayo de 2014, bajo la direccin del Dr. Miguel ngel Cantamutto.

    UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SUR

    Secretara General de Posgrado y Educacin Continua

    La presente tesis ha sido aprobada el ././... , mereciendo la calificacin de.. ()

  • II

  • III

    A mi familia

  • IV

  • V

    AGRADECIMIENTOS

    Al Dr. Miguel Cantamutto (Bochi), director de mi tesis, por haber confiado en m y

    permitirme ser parte de su grupo de trabajo. Por el esfuerzo y tiempo dedicado en mi

    formacin profesional, as tambin como por su meticulosa revisin y correccin de la

    tesis.

    Al Dr. Alejandro Presotto por haberme transmitido su joven, pero gran experiencia. Por su

    buena predisposicin, colaboracin permanente, apoyo incondicional y principalmente por

    ser un excelente amigo.

    A las Dras. Mnica Poverene y Alicia Carrera por su apoyo y sus palabras de aliento en todo

    momento.

    A mi familia, Nilda (mam), Jorge (pap) y Regina (hermana) que me permitieron estudiar y

    me ensearon los valores de la vida.

    A mi esposa Sol por haberme bancado incondicionalmente durante todos estos aos y por

    su permanente colaboracin en la toma de datos.

    A mis colegas y amigos Claudio Pandolfo, Marta Miravalles (Pelu) e Ivana Fernndez-

    Moroni (Rusa) por los inolvidables almuerzos y dilogos compartidos, pero principalmente

    por haber estado siempre presentes.

    A mi amiga la Dra. Soledad Ureta por sus sabias palabras, brindadas en el momento

    adecuado.

    A los tesinistas y amigos Ignacio Salas, Christian Teysseire, Boris Vercellino, Matilde Cruz,

    Pamela Dorronsoro, Ana Luisoni, Karen Kiehr, Gregorio Aagard, Marina Vallesi, Marcos

    Bongiovanni y Andrs Colombo por su invaluable colaboracin en la toma de datos y por

    hacer que el trabajo sea ms ameno.

    A mi colega y gran amigo Francisco Blzquez (Pancho) por su colaboracin en el trabajo de

    campo y por el apoyo brindado todos estos aos.

  • VI

    A mis amigos y compaeros de trabajo Agustina Gutirrez, Ana Mondn, Antonio

    Garayalde, Julieta Miranda-Zanetti por los buenos momentos compartidos.

    A mis amigos del 4to piso, los Ing. Agr. Juan Manuel Martnez y Matas Duval por el

    asesoramiento brindado y por el humor aportado a la jornada laboral.

    Al Ing. Agr. Pablo Errazu por informar al grupo de trabajo la presencia de un biotipo

    agrestal de Helianthus annuus en la localidad de Tres Arroyos, el cual fue de gran

    importancia para la realizacin de esta tesis.

    A la Ing. Noem Fritz y a la Cmara Arbitral de Cereales de Baha Blanca por el anlisis de

    materia grasa y perfil de cidos grasos del material estudiado.

    Al Departamento de Agronoma de la Universidad Nacional del Sur por haberme facilitado

    las instalaciones utilizadas para llevar a cabo los ensayos.

    A la Agencia Nacional de Promocin Cientfica y Tecnolgica (ANPCyT) y al Consejo

    Nacional de Investigaciones Cientficas y Tcnicas (CONICET) por haber otorgado las becas

    de posgrado que posibilitaron la realizacin de esta tesis.

  • VII

    RESUMEN

    El gnero Helianthus incluye especies silvestres y cultivadas de importancia biolgica,

    gentica y econmica. Entre ellas, H. annuus y H. petiolaris se encuentran naturalizadas en

    la regin Central Argentina. Ambas especies pueden comportarse como maleza, invadir

    lotes de produccin de granos, limitar la produccin de semilla pura y, debido a la

    posibilidad de transferencia de genes del cultivo, constituyen una amenaza para la

    durabilidad de la tecnologa de tolerancia gentica a herbicidas.

    El objetivo de la presente tesis fue registrar la distribucin geogrfica de malezas agrestales

    de H. annuus y H. petiolaris en la regin Central Argentina, caracterizarlas fenotpicamente,

    determinar su viabilidad en el banco de semillas del suelo y sensibilidad a herbicidas.

    Asimismo, estudiar un proceso invasivo de un biotipo agrestal de H. annuus, determinar su

    posible origen y la interferencia ejercida sobre el cultivo de girasol. Finalmente, generar

    estrategias para prevenir la formacin de poblaciones resistente a Imidazolinonas y

    desarrollar informacin tcnica para el manejo de la tecnologa.

    En cinco provincias de la regin Central Argentina se observaron ms de un centenar de

    casos de malezas de las especies H. annuus y H. petiolaris. Su presencia estuvo altamente

    asociada al cultivo de girasol. La provincia ms afectada fue La Pampa, principalmente con

    poblaciones agrestales de H. petiolaris. Ms del 25 % de los casos se adjudicaron a plantas

    fuera de tipo, originadas a partir de semillas contaminadas genticamente.

    El estudio fenotpico no diferenci de forma consistente a plantas agrestales y ruderales

    para ambas especies. Las plantas agrestales de H. annuus adelantaron una semana el

    estadio R1 y todas sus inflorescencias finalizaron la floracin ms de un mes antes que las

    ruderales. Ms del 20 % de la semilla podra permanecer viable durante 42 meses en el

    suelo.

    Se observ un biotipo agrestal de H. annuus en la localidad de Tres Arroyos, en una regin

    sin antecedentes de poblaciones ruderales. El biotipo agrestal fue fenotpicamente

    intermedio entre el ruderal y el girasol, por lo cual no se pudo descartar el origen exoferal.

  • VIII

    El rea invadida en el establecimiento del productor, aument de 8 a 45 ha en cuatro aos

    y alcanz la densidad de 11 malezas m-2. La maleza no modific la fenologa, la altura, ni el

    contenido de aceite del girasol, sin embargo los componentes de rendimiento fueron

    severamente afectados, observndose una disminucin del 80 % del rendimiento con 10,7

    malezas m-2.

    Para prevenir la formacin de poblaciones agrestales de H. annuus resistente a

    Imidazolinonas debera realizarse un manejo estratgico con herbicidas inhibidores de

    AHAS y glifosato, con los cuales se podra limitar el tamao poblacional. Luego del cultivo

    de girasol tolerante a Imidazolinonas, el control de malezas debera ser realizado al menos

    durante cuatro ciclos sucesivos con herbicidas pertenecientes a otra familia qumica. De

    esa manera la probabilidad estimada de nacimiento de una planta introgresada por el

    cultivo fue menor al 5 %.

  • IX

    ABSTRACT

    The Helianthus genera include wild and crop species, with biological, genetic and economic

    importance. H. annuus and H. petiolaris are naturalized and widespread in Central

    Argentina. Both species behave as weed, may invade crop fields, put at risk the pure seed

    production and threat the durability of the genetic herbicide tolerance technology, due to

    the possibility of crop genes transferring.

    The aim of this thesis was to record the geographical distribution of agrestal H. annuus and

    H. petiolaris populations in the Central region of Argentina, characterize them

    phenotypically, determine their viability in the soil seed bank and their herbicide

    susceptibility. Also, studying an invasive process of an agrestal H. annuus biotype,

    determine its origin and the interference on sunflower. Finaly, generate strategies to

    prevent the emergence of Imidazolinone resistant populations and develop technical

    information for the management of the technology.

    Annual weeds of the Helianthus genus were found in more than a hundred fields,

    distributed in five Argentine provinces. The presence of agrestal plants was highly

    associated with the cultivation of sunflower. La Pampa was the most frequently invaded

    province, where H. petiolaris populations were mainly found. More than 25 % of the cases

    were allocated to off-types plants, originated in genetic seed contaminants.

    The phenotypic study did not consistently differentiate between agrestal and ruderal

    plants of both species. The agrestal H. annuus plants reached the R1 stage one week and

    their inflorescences finished the flowering more than a month before the ruderal plants.

    Up to more than 20 % of the buried seed may remain viable for 42 months.

    One agrestal biotype of H. annuus was found in Tres Arroyos, in a region with no history of

    ruderal populations. The agrestal biotype showed intermediate phenotype between

    ruderal and sunflower, therefore an exoferal origin could not be ruled out. In the crop field,

    the invaded area increased from 8 to 45 ha in four years and reached the density of 11

    weeds m-2 in densest patches. Weed competition did not alter the phenology, height and

    the oil content of sunflower, however the yield components were severely affected,

    showing a yield decrease of 80 % with 10.7 weeds m-2.

  • X

    To prevent the emergence of Imidazolinene tolerant agrestal Helianthus populations, it