¿Malas hierbas?

Tradicionalmente, la atención agrícola se ha centrado en maximizar la cosecha, considerando a las plantas silvestres que crecen en los cultivos, conocidas como plantas arvenses (o "malas hierbas"), como un problema a eliminar. Sin embargo, la ciencia nos está demostrando que estas comunidades de plantas son mucho más que simples competidoras para el cereal; son un componente vital del ecosistema agrario y, sorprendentemente, fundamentales para el sustento de muchas especies, incluidas “nuestras” aves esteparias.

El término arvense se refiere a las especies silvestres que han coevolucionado con los cultivos desde los orígenes de la agricultura. Constituyen un tipo particular de comunidad vegetal, extremadamente diversa, con muchos taxones diferentes reconocidos solo en los cultivos españoles. Estas plantas han desarrollado rasgos funcionales que les permiten prosperar en un ambiente perturbado por la agricultura, como una elevada producción de semillas y amplios períodos de germinación.

Históricamente, la investigación agronómica y las prácticas agrícolas se han dirigido a controlar la abundancia de arvenses debido a su potencial efecto negativo en los rendimientos del cultivo. La intensificación de la agricultura en el último siglo, especialmente en los sistemas cerealistas de secano mediterráneos, ha provocado una pérdida significativa de especies arvenses. 

En las últimas décadas, ha crecido un gran interés en la conservación de la diversidad de las comunidades arvenses. ¿Por qué? Porque, más allá de su propia importancia, estas plantas juegan un papel crucial en el mantenimiento de otros organismos asociados a los sistemas agrarios.

Polinizadores: comunidades arvenses diversas favorecen la diversidad de polinizadores.

Red trófica: sus semillas, en particular, se incorporan a la red trófica, sirviendo de alimento para artrópodos, aves y roedores.... ¡Aquí reside una clave para entender por qué son tan importantes para las aves esteparias! Las semillas de las arvenses constituyen una fuente de alimento esencial, especialmente durante ciertas épocas del año.

Estudios recientes sugieren que la diversidad de las comunidades arvenses podría incluso redundar en el mantenimiento del rendimiento de los cultivos. Esta visión rompe con la tradicional percepción negativa y subraya la necesidad de entender cómo la estructura de estas comunidades contribuye al funcionamiento del agrosistema y a la provisión de servicios ecosistémicos.

Las prácticas agrícolas son los factores que más condicionan la estructura de las comunidades arvenses. A lo largo del siglo pasado, la agricultura experimentó importantes cambios, con la introducción de insumos de síntesis (fertilizantes químicos y herbicidas) y la mecanización, dando lugar a la llamada agricultura convencional. Esta, a menudo basada en monocultivos, llevó a la degradación de los agrosistemas. Surgieron entonces modelos alternativos como la agricultura de conservación (que reduce o elimina el laboreo) y la agricultura ecológica (centrada en la materia orgánica y la biodiversidad). Las diferencias en prácticas clave (rotación, laboreo, fertilización, control de vegetación) distinguen estos modelos.

Veamos cómo algunas prácticas influyen en las arvenses, y por tanto, en la disponibilidad de recursos para aves y otros animales:

Uso de herbicidas: diseñados para eliminar plantas, estos productos han tenido un impacto significativo y negativo en las comunidades arvenses en secanos mediterráneos. Su uso generalizado ha reducido drásticamente la riqueza de especies y ha alterado su composición, a menudo favoreciendo a especies más resistentes o con ciclos de vida diferentes. Esto no solo empobrece la biodiversidad vegetal, sino que reduce la variedad y cantidad de semillas disponibles para las aves y otros animales granívoros. Es relevante destacar que estudios en sistemas cerealistas mediterráneos no han demostrado que la aplicación de herbicidas esté relacionada con un incremento del rendimiento.

Laboreo: la labranza afecta a las arvenses principalmente por la perturbación del suelo y la redistribución de sus semillas. En el no laboreo, la mayoría de las semillas permanecen en la superficie, haciéndolas más accesibles a la depredación por aves y roedores. En el laboreo convencional, las semillas son enterradas a mayor profundidad, quedando menos disponibles en la superficie para los animales que se alimentan de ellas. Se sugiere que el laboreo mínimo podría ser una estrategia prometedora, manteniendo la riqueza de arvenses y controlando la dominancia de especies más competitivas, a la vez que conserva el suelo y evita el uso de herbicidas.

Fertilización: aumenta la disponibilidad de nutrientes, lo que generalmente incrementa la biomasa tanto del cultivo como de algunas arvenses. Sin embargo, también se ha asociado con la pérdida de especies arvenses. En condiciones de alta fertilización, se favorecen especies con atributos para competir por la luz (plantas altas, trepadoras). Una menor disponibilidad de nutrientes podría favorecer una mayor diversidad de arvenses con estrategias diferentes.

Rotaciones de cultivo: la alternancia de diferentes cultivos en el tiempo y espacio puede ayudar a controlar las poblaciones de las arvenses más dominantes y, a su vez, favorecer la diversidad de sus comunidades. El orden y el tipo de cultivo influyen en la estructura de las comunidades y la producción de semillas, afectando la abundancia de arvenses en cultivos posteriores. Una mayor diversidad de cultivos en la rotación se considera una práctica que puede aumentar la diversidad de arvenses.

Elección de variedades: las diferencias entre variedades de cultivo (en porte, altura, etc.) pueden generar interacciones diferenciadas con las arvenses. Se ha observado que variedades de trigo más competitivas pueden reducir la cobertura y biomasa de arvenses. Esto sugiere que seleccionar variedades de cultivo adecuadas podría ser una práctica eficaz para manejar las arvenses y reducir su abundancia, lo que potencialmente podría disminuir la necesidad de usar herbicidas con mayor impacto en la biodiversidad. Sin embargo, la evaluación agronómica actual de las variedades no suele considerar su efecto sobre la vegetación arvense.

Para garantizar la multifuncionalidad de los agrosistemas y, fundamentalmente, para conservar la biodiversidad que albergan (incluidas nuestras aves esteparias), es prioritario analizar y elegir estrategias de manejo que compatibilicen la rentabilidad del cultivo con la conservación. Aunque se vislumbran prácticas prometedoras, como la reducción del laboreo o el uso estratégico de rotaciones y variedades, aún existen muchas lagunas de conocimiento.

En conclusión, las plantas arvenses son mucho más que simples "malas hierbas". Son la base de una compleja red de vida en las estepas cerealistas y un recurso indispensable para muchas especies, incluyendo las aves que tanto admiramos. Adoptar estrategias de manejo agrícola que valoren y gestionen la diversidad arvense no es solo una cuestión de sostenibilidad ecológica, sino un paso importante para asegurar el futuro de las aves esteparias y la rica biodiversidad asociada a estos paisajes agrarios.

Imagen propia. ZEPA Alto Guadiato

REFERENCIA:

Alarcón Víllora, R., Sánchez, A.M., Hernández-Plaza, E. 2019. Manejo y diversidad de las comunidades arvenses en las estepas cerealistas: propuestas para una gestión sostenible. Ecosistemas, 28(3):36-45. Doi.: 10.7818/ECOS.1821

ENGLISH VERSION:

Traditionally, agricultural focus has been on maximizing crop yield, with wild plants growing among crops—known as arable weeds (or “weeds”)—being viewed as a problem to eliminate. However, science increasingly shows that these plant communities are much more than mere competitors for cereal crops; they are a vital component of the agricultural ecosystem and, surprisingly, essential for the survival of many species, including our steppe birds.

The term arable weed refers to wild species that have co-evolved with crops since the origins of agriculture. They form a unique type of plant community, highly diverse, with many taxa recognized only in Spanish croplands. These plants have developed functional traits that allow them to thrive in environments disturbed by agriculture, such as high seed production and extended germination periods.

Historically, agronomic research and farming practices have been aimed at controlling the abundance of arable weeds due to their potential negative impact on crop yields. Over the past century, the intensification of agriculture—particularly in Mediterranean dryland cereal systems—has led to a significant decline in arable weed species.

In recent decades, there has been growing interest in conserving the diversity of arable weed communities. Why? Because beyond their intrinsic value, these plants play a crucial role in supporting other organisms associated with agricultural systems.

Pollinators: Diverse weed communities support higher pollinator diversity.
Trophic networks: Their seeds, in particular, enter the food web, serving as food for arthropods, birds, and rodents... This is key to understanding why they are so important for steppe birds! Arable weed seeds represent an essential food source, especially during certain times of the year.

Recent studies suggest that greater diversity in weed communities could even contribute to maintaining crop yields. This perspective challenges the traditional negative view and highlights the need to understand how weed community structure supports agroecosystem functioning and the delivery of ecosystem services.

Agricultural practices are the primary factors shaping the structure of arable weed communities. Over the last century, agriculture has undergone major changes, with the introduction of synthetic inputs (chemical fertilizers and herbicides) and mechanization, giving rise to conventional farming. Often based on monoculture, this approach has contributed to the degradation of agroecosystems. Alternative models emerged in response, such as conservation agriculture (which reduces or eliminates tillage) and organic farming (focused on organic matter and biodiversity). These models differ in key practices: rotation, tillage, fertilization, and vegetation control.

Let us consider how some of these practices affect arable weeds, and consequently, the availability of resources for birds and other wildlife:

Herbicide use: Designed to eliminate plants, herbicides have had a significant negative impact on arable weed communities in Mediterranean drylands. Their widespread use has drastically reduced species richness and altered community composition, often favoring more resistant species or those with different life cycles. This not only impoverishes plant biodiversity but also reduces the diversity and quantity of seeds available to birds and other granivorous animals. Notably, studies in Mediterranean cereal systems have not shown that herbicide application leads to increased yields.

Tillage: Tillage affects arable weeds mainly through soil disturbance and seed redistribution. Under no-till systems, most seeds remain on the soil surface, making them more accessible to predation by birds and rodents. In conventional tillage, seeds are buried deeper and thus are less available on the surface to foraging animals. Minimum tillage has been suggested as a promising strategy: it helps maintain weed species richness, controls the dominance of competitive species, conserves soil, and reduces herbicide dependence.

Fertilization: Fertilizer increases nutrient availability, typically boosting biomass of both crops and some weed species. However, high fertilization has also been linked to the loss of arable weed species. Under nutrient-rich conditions, species with traits favoring light competition (tall, climbing plants) are favored. Lower nutrient availability may promote greater weed diversity through alternative competitive strategies.

Crop rotation: Alternating different crops in time and space can help control dominant weed populations while promoting community diversity. Crop type and sequence influence weed community structure and seed production, thereby affecting weed abundance in subsequent crops. Greater crop diversity within rotations is considered a practice that can enhance weed diversity.

Varietal selection: Differences among crop varieties (e.g., height, growth habit) can lead to different interactions with arable weeds. Competitive wheat varieties have been observed to reduce weed cover and biomass. This suggests that selecting appropriate crop varieties could be an effective practice for managing weed abundance, potentially reducing the need for biodiversity-damaging herbicides. However, current agronomic evaluations of varieties rarely take their impact on weed vegetation into account.

To ensure the multifunctionality of agroecosystems—and fundamentally, to conserve the biodiversity they host (including our steppe birds)—it is essential to assess and adopt management strategies that balance crop profitability with conservation. Although promising practices are emerging, such as reduced tillage or strategic use of rotations and varieties, many knowledge gaps remain.

In conclusion, arable weeds are far more than just "weeds." They are the foundation of a complex web of life in cereal steppes and an indispensable resource for many species, including the birds we so greatly admire. Adopting agricultural management strategies that value and promote weed diversity is not only an issue of ecological sustainability, but also a key step toward securing the future of steppe birds and the rich biodiversity of our agricultural landscapes.