Cultivo asociado

La siembra asociada era practicada de diversas formas por los pueblos indígenas de América 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 y después los frijoles comunes , formando la técnica agrícola de las Tres Hermanas . El tallo del maíz servía de soporte para que los frijoles treparan, los frijoles fijaban nitrógeno , beneficiando al maíz, y las anchas hojas de la planta de calabaza proporcionaban una amplia sombra al suelo, manteniéndolo húmedo y fértil. ^{[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]}

Los autores de la Grecia y Roma clásicas , hace unos 2000 años, sabían que algunas plantas eran tóxicas ( alelopáticas ) para otras plantas cercanas. ^{[ 7 ]} Teofrasto informó que el laurel y la planta de 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 del 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 ]}

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 métodos de fertilización, reducción de malezas y control de plagas están prohibidos. ^{[ 12 ]} La permacultura aboga por métodos similares. ^{[ 13 ]}

La lista de plantas compañeras utilizadas en estos sistemas es extensa e incluye hortalizas, árboles frutales, hierbas aromáticas, flores de jardín y cultivos forrajeros. El número de interacciones entre pares, tanto positivas (las especies se benefician mutuamente) como negativas (es mejor no cultivarlas juntas), es mayor, aunque la evidencia de dichas 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 considera que es mejor no cultivarlas con fresas o tomates. ^{[ 14 ] [ 15 ]}

En 2022, los agrónomos recomendaron que se utilizaran múltiples herramientas, incluyendo la resistencia de las plantas a las enfermedades en los cultivos, la conservación de enemigos naturales ( parasitoides y depredadores ) para proporcionar control biológico de plagas , y la siembra asociada, como con hierbas aromáticas para repeler plagas, para lograr una protección "sostenible" de los cultivos. Consideraron esencial un enfoque multitrófico que tuviera en cuenta las numerosas interacciones entre los cultivos, las plantas asociadas, 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 ]}

Las leguminosas , como el trébol, proporcionan compuestos nitrogenados a las plantas vecinas, como los pastos, al fijar el nitrógeno del aire con bacterias simbióticas en sus nódulos radiculares . Esto permite que los pastos u otras plantas vecinas produzcan más proteínas (con menores aportes de fertilizantes artificiales ) y, por lo tanto, crezcan más. ^{[ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ]}

El cultivo trampa utiliza plantas alternativas para atraer plagas lejos 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 (brásicas); ^{[ 24 ]} algunos jardineros afirman que plantarlas alrededor de las brasicáceas protege los cultivos alimenticios de los daños, ya que los huevos de las plagas se depositan preferentemente en la capuchina. ^{[ 25 ]} Sin embargo, si bien muchos cultivos trampa desvían las plagas de los cultivos principales en experimentos a pequeña escala en invernaderos, jardines y campos, solo una pequeña parte de estas plantas reduce el daño causado por las plagas a mayor escala comercial. ^{[ 26 ]}

S. Finch y RH Collier, en un artículo titulado "Los insectos pueden ver con claridad ahora que las malas hierbas se han ido", demostraron experimentalmente que las plagas voladoras tienen mucho menos éxito si sus plantas hospedadoras están rodeadas de otras plantas o incluso de "plantas señuelo" de color verde. ^{[ 27 ]} Las plagas encuentran hospedadores en etapas, primero detectando olores de plantas que las inducen a intentar posarse en la planta hospedadora, evitando el suelo desnudo. Si la planta está aislada, el insecto simplemente se posa en el parche 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 asociada de trébol como cobertura del suelo 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 depositaron 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 simples señuelos de cartón verde funcionaron igual de bien que la cubierta vegetal viva. ^{[ 27 ]}

Varias plantas son alelopáticas , produciendo sustancias químicas que inhiben el crecimiento de otras especies. Por ejemplo, el centeno es útil como cultivo de cereal y puede usarse como cultivo de cobertura para suprimir malezas en siembras asociadas, o cortarse y usarse como mantillo para suprimir malezas . ^{[ 28 ] [ 29 ]} El centeno produce dos sustancias fitotóxicas , [2,4-dihidroxi-1,4(2H) -benzoxazin -3-ona (DIBOA) y 2(3H)-benzoxazolinona (BOA)]. Estas inhiben la germinación y el crecimiento de plántulas tanto de gramíneas como de plantas dicotiledóneas . ^{[ 30 ]}

Algunas plantas compañeras ayudan a prevenir que los insectos plaga o los hongos patógenos dañen el cultivo, a través de su producción de compuestos 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 de aceite extraídos de la caléndula mexicana podían suprimir la reproducción de tres especies de pulgones ( pulgón del guisante , pulgón verde del melocotonero y pulgón de invernadero y de la patata ) 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 de la cebolla ahuyenta a la mosca de la raíz de la zanahoria , mientras que el olor de las zanahorias ahuyenta a la mosca de la cebolla . ^{[ 19 ] [ 1 ]}

Algunos estudios han demostrado efectos beneficiosos. Por ejemplo, los cultivos de repollo pueden sufrir graves daños por la polilla del repollo . Tiene un enemigo natural, la avispa parasitoide Microplitis mediator . La siembra asociada de acianos entre los repollos permite que la avispa aumente su número lo suficiente como 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), gracias al limoneno aromático que producen. ^{[ 34 ]} No todas las combinaciones de objetivo y acompañante son efectivas; por ejemplo, el trébol, un acompañante útil para muchos cultivos, no enmascara los cultivos de Brassica . ^{[ 35 ]}

Sin embargo, los efectos en sistemas multiespecíficos son complejos y pueden no aumentar el rendimiento de los cultivos. Así, la caléndula francesa inhibe la polilla del manzano , una plaga grave cuyas larvas destruyen 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 asociada no reduce el daño a las manzanas. ^{[ 36 ]}

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 a enemigos naturales, lo que puede ayudar a controlar 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 chinche 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 estas, las especies de plagas y los enemigos naturales de las plagas, son complejas y aún no se comprenden del todo. Un estudio de campo realizado en Brasil en 2019 encontró que la siembra asociada de perejil entre un cultivo objetivo de berza ayudó a suprimir las plagas de pulgones ( Brevicoryne brassicae , Myzus persicae ), aunque también redujo el número de avispas parasitoides . Las especies de insectos depredadores aumentaron en número y pudieron haber depredado a los parasitoides que matan a los pulgones, mientras que la reducción de pulgones pudo haber sido causada por el aumento del número de depredadores generalistas. ^{[ 39 ]}

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 la sombra ligera creada por árboles dispersos con una copa delgada, que permite que la luz llegue a los cafetos pero los protege del sobrecalentamiento. ^{[ 40 ]} Entre los árboles asiáticos adecuados se 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 ]}