Comunicación corta. Modelización de la dinámica de poblaciones de Phalaris brachystachys bajo diversos escenarios de control herbicida en un clima mediterráneo

The weed Phalaris brachystachys Link (short-spiked canarygrass) severely affects cereal production in regions with a Mediterranean climate. A mathematical model for simulating the population dynamics of this weed was constructed using previously reported brachystachys populations.Phalaris brachystachys Link (alpiste) es una mala hierba que afecta de forma importante a la producción de cereales en regiones de clima mediterráneo. En este trabajo se desarrolló un modelo matemático para simular la dinámica de poblaciones de esta especie. El modelo fue utilizado para describir el comportamiento a largo plazo de las poblaciones en ausencia de prácticas de control y para predecir el efecto de varias estrategias de control basadas en la aplicación de herbicidas al 50%, 75% y 100% de la dosis recomendada en trigo de invierno. En ausencia de control el banco de semilla alcanzó un nivel de equilibrio a una densidad de 21.244 semillas/m cuadrado al sexto año. Bajo aplicación anual de herbicidas al 50%, 75% y 100% de la dosis comercial, la posición de equilibrio de la población se redujo en sólo 5,44%, 12,27% y 23,14% respectivamente. El análisis de sensibilidad indicó que el modelo fue particularmente sensible a la fecundidad, mortalidad del banco de semilla y pérdida de semillas, por tanto, las nuevas estrategias de control deberían estar dirigidas en esta dirección. El modelo desarrollado muestra la dificultad de estabilizar o disminuir la población de alpiste a largo plazo en trigo de invierno. Con el objetivo de obtener un reducción efectiva de las poblaciones de brachystachys se requiere una integración de control por herbicidas con prácticas culturales

Comunicación corta. Integración de modelos de dinámica de poblaciones y de emergencia para el manejo a largo plazo de malas hierbas: la avena loca (Avena fatua L.) como ejemplo

Weed emergence models and weed population models have shown to be important tools for decision making. However, there have been no attempts to integrate a weed emergence model with a population dynamics model to build an improved model with increased predictive capacity. In this paper, a method of integrating both types of model is presented and an application building a mathematical model based on previously reported seedling emergence and population dynamics data to simulate cohort-dependent population dynamics of wild oat is given. Three management scenarios (S1, S2, S3) were considered. In S1, farmers are not aware of the time of weed emergence make control decisions as a stochastic process. Under S2, farmers are aware of the time of weed emergence and make decisions considering the time of emergence. The effect of 100% control when 80, 90, 95 and 100% of wild oats had emerged was examined. In S3 there was "no control". In the absence of control the wild oat population grew in a sigmoid manner and reached an equilibrium density at about 16,000 seeds/square m in the soil seed bank. In S1, simulation resulted in an average population equilibrium at about 13,000 seeds/square m. This equilibrium position represented only a 19% reduction of the carrying capacity of the system. In S2, the 95% and 100% emerged weeds, produced population extinction after 16 and 6 years, respectively. In S2 with 90% and 80% of emerged weeds the carrying capacity of the system was reduced by 95% and 28%, respectively. Scenario S2 with minimum uncertainty always gave better results than S1. Integrating simple population models with emergence models would help farmers in long-term decision making for weed management.Se construyó un modelo matemático basado en datos de emergencia y demografía para simular la dinámica de poblaciones de la avena loca (Avena fatua L.). Tres escenarios de manejo fueron considerados (S1, S2 y S3). En S1, los agricultores carecen de conocimiento sobre el proceso temporal de la emergencia de la avena loca y toman sus decisiones de manera aleatoria. En S2, los agricultores tienen conocimiento del proceso temporal de la emergencia de la mala hierba. Consideramos el efecto sobre la dinámica de poblaciones de un control del 100% cuando han emergido el 80, 90, 95 y 100% de las plantas. El S3 fue el correspondiente a la no aplicación de medidas de control. En S3 la población creció sigmoidalmente, alcanzando una densidad de equilibrio de aproximadamente 16.000 semillas/m cuadrado en el suelo. La simulación correspondiente a S1 dio lugar a un equilibrio de la población de 13.000 semillas/m cuadrado. Este equilibrio supone solamente una reducción del 19% de la capacidad de carga del sistema. En S2, con las medidas de control aplicadas con el 95% y 100% de la población emergida, se produjo una extinción de la población después de 16 y 6 años, respectivamente. Sin embargo, S2 con el 90% y el 80% de la población emergida dio lugar a un banco de semillas que representó el 95% y 28%, respectivamente, de la capacidad de carga del sistema. S2 supone una reducción de la incertidumbre del agricultor y produjo siempre resultados mejores que el S1. La integración de modelos de dinámica de poblaciones con modelos de emergencia puede ser una herramienta de ayuda para los agricultores en la toma de decisiones a largo plazo

Spatial distribution of weed diversity within a cereal field

Weeds are key components of agroecosystems because they support biological diversity within crop fields. Ecological indicators of weed diversity are usually assessed on a field scale, but weeds are distributed unevenly within fields. Here, we explore spatial distribution of diversity in weed seed banks, and how a failure of grass weed control may affect biodiversity indicators. We studied spatial distribution and stability of species richness, Shannon's diversity index, and Pielou's evenness index of a weed seed bank, site-specifically and for the entire field, over three years in a commercial winter wheat field regularly treated with narrow- and broad-leaved herbicides. 254 soil samples were taken on 10 m $\times$ 10 m grids at the beginning of each season. Seeds were identified by germination in a greenhouse and indices were assessed for each point. The spatial structure of the indices was described by spherical isotropic semivariograms. Our findings show that diversity and evenness computed for the entire field both decreased by 63% after lack of grass weed control, and increased 32% and 31%, respectively, the following year. However, richness, diversity and evenness were not homogeneous across the field. Diversity and evenness became increasingly patchy over time, as shown by a spatial dependence increasing by 21% and 40%, respectively, after two years. This finding is related to the reduction in the patch extension of broad-leaved species due to broad-leaved herbicide application each year and the expansion of grass patches due to the lack of grass control in the first year. Spatial location of patches was not stable over time. Nevertheless, weedy areas remained on the field and represent plant diversity caches that may contribute to maintaining global biodiversity. This information is missed if a single biodiversity index is computed for the entire field. Knowledge of spatial distribution of weed diversity within a field will be useful for identifying wildlife conservation areas and understanding changes in biodiversity in cropland ecosystems better