Influencia de las condiciones climáticas en el banco de semillas del suelo y en la flora arvense emergida en un sistema de rotación cerealista de secano en dos localidades diferentes

Resumen

El término “banco de semillas del suelo” se utiliza para definir el reservorio constituido por todas las semillas, frutos y fragmentos de fruto viables (es decir, con capacidad de germinar) presentes en el suelo o sobre su superficie con capacidad para regenerar la comunidad vegetal en diferentes periodos de tiempo dependiendo de si las semillas se encuentran durmientes o no. Representa la flora potencial de un lugar y es particularmente importante en hábitats profundamente perturbados como los agroecosistemas, siendo la causa de las sucesivas reinfestaciones de los cultivos. La composición del banco de semillas y de la flora real están condicionados por los factores edafo climáticos, así como por el manejo del cultivo y del suelo. Conocer su composición y su dinámica son aspectos claves para la gestión de los cultivos y para la evaluación del posible éxito o fracaso de las técnicas de control implementadas. El objetivo general de la presente Tesis es conocer el efecto de las condiciones medioambientales y de manejo sobre los bancos de semillas y la flora real arvense de dos agroecosistemas cerealistas mediterráneos situados en el centro y sur peninsular. El material objeto de análisis de este trabajo se obtuvo a partir de muestras del banco de semillas de los ensayos de Madrid y de Sevilla durante un periodo de 3 años. El estudio de la evolución de los bancos de semillas y de la flora real se llevó a cabo en función de las condiciones meteorológicas (reflejadas por los años), las condiciones edáficas (representadas por las localidades) y 4 rotaciones distintas. La cuantificación del banco de semillas del suelo se realizó mediante las metodologías de extracción y germinación. Paralelamente, se cuantificó e identificó la flora real y se analizó la correlación existente entre ambas poblaciones (flora potencia y flora real). Además, se evaluó la incidencia, sobre la evolución de la densidad y biodiversidad en ambas poblaciones, de las variables año, localidad y cultivo. Completando estos estudios con un análisis de la similaridad de las poblaciones y un análisis de redes, que proporcionó la integración global, de forma gráfica, de todas las variables estudiadas, y su evolución en el tiempo, tanto en el banco de semillas como en la flora real. Los resultados obtenidos en la cuantificación de semillas del suelo mediante las metodologías de extracción y germinación, mostraron diferencias significativas de tipo cuantitativo pero no de tipo cualitativo, recomendándose la metodología de germinación en estudios relacionados con la flora real, o a corto-plazo, y el de extracción en estudios de resiliencia de las poblaciones. Los factores que generan estas diferencias incluyen las características morfológicas de las semillas o frutos, así como la existencia de mecanismos de dormición, afectados por las condiciones medioambientales. La flora potencial y flora real al inicio del ensayo, se vieron muy afectadas por la intensidad del manejo inmediatamente anterior al inicio de los experimentos. Dicha intensidad de manejo, también condicionó la dinámica tanto del banco de semillas como de la flora en sentido inverso en las dos localidades de estudio, en función del tiempo, en un caso disminuyendo (Madrid) y en otro aumentando (Sevilla). En relación a la incidencia de la climatología, se detectaron comportamientos con diferencias significativas en las poblaciones, densidades e índices de biodiversidad (índices de Shannon, Simpson, Pielou y Margalef) en función de la localidad y de la rotación. Con relación a los cultivos, en las condiciones en las que se han desarrollado los ensayos; el análisis de los datos demuestra que el cultivo que más incidió en el control de malas hierbas fue en ambos casos el de cebada seguido, en función de la localidad, de trigo (Madrid) y colza (Sevilla). Todos los datos obtenidos se integraron para el análisis de similaridad (índices de Jaccard y Sorensen), observándose la evolución en el tiempo de la relación entre flora real y flora potencial. Aunque se observó una relación muy pobre, aumentó con el paso del tiempo si bien existieron diferencias significativas entre localidades. En Madrid, la similaridad entre la flora potencial y real fue inferior a la observada en Sevilla. Para concluir el estudio el análisis de redes mostró las relaciones multifactoriales establecidas en la distribución de las especies tanto del banco de semillas como de la flora real. Complementando los aspectos científicos de esta Tesis Doctoral, se desarrolló un equipo para aumentar la eficiencia del proceso de extracción de semillas, en la actualidad presentado como solicitud de patente industrial.