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La manzanilla en los sistemas de cereales

La manzanilla en los sistemas de cereales: entre la competencia, la compatibilidad ecológica y la funcionalidad del agroecosistema

Las imágenes de un campo de cereales surcado por manzanilla suelen evocar dos interpretaciones opuestas.
Para la agricultura convencional, la manzanilla representa una «mala hierba» que debe eliminarse.
Sin embargo, desde una perspectiva agroecológica, su presencia puede interpretarse como una posible señal ecológica de compatibilidad biológica, la funcionalidad del microbioma del suelo y un aumento en la complejidad del ecosistema.
La pregunta verdaderamente interesante, por lo tanto, no es:
«¿Por qué la manzanilla invade el trigo?»
sino más bien:
«¿Por qué el trigo y la manzanilla logran coexistir con tanta frecuencia en el mismo agroecosistema?»
Al observar la literatura científica de los últimos años, la respuesta parece residir en al menos cinco niveles ecológicos:
1. Compatibilidad pedoclimática;
2. Compatibilidad microbiológica;
3. Posible compatibilidad metabólica;
4. Complementariedad ecológica;
5. Función ecosistémica y trófica de la manzanilla en los cereales.

La manzanilla como arqueófita
La manzanilla (Matricaria chamomilla L., sin. Chamomilla recutita) es una arqueófita históricamente asociada a los sistemas de cereales europeos.
Desde una perspectiva fitosociológica, aparece frecuentemente en comunidades de semillas pertenecientes a las clases Stellarietea mediae y Papaveretea rhoeadis, típicas de los sistemas de cereales de invierno mediterráneos y europeos (Mucina et al., 2016; Pignatti, 2017).
Esto representa una evidencia geobotánica real: la manzanilla no es simplemente una especie ocasional, sino un componente relativamente estable de las comunidades vegetales asociadas a los cereales.
Por lo tanto, podemos afirmar con razonable certeza que el trigo y la manzanilla ocupan nichos ecológicos compatibles.

Compatibilidad fenológica y espacial
Otra razón por la que la manzanilla logra persistir en los cereales es su fuerte sincronía fenológica.
De hecho, la manzanilla:
• germina en otoño o a finales de invierno;
• crece con una dinámica similar a la de los cereales de invierno; • Tolera moderadamente la competencia por luz;
• Posee un sistema radicular relativamente superficial;
• Completa su ciclo simultáneamente con la maduración del trigo.
Desde una perspectiva ecológica, esto significa que la manzanilla tiene una interferencia directa limitada con el trigo.
De hecho, la manzanilla rara vez muestra la agresividad competitiva típica de plantas espontáneas altamente disruptivas como Lolium rigidum o Avena fatua.
Sin embargo, cabe destacar que en muchos casos tiende a ocupar nichos ecológicos intermedios en el dosel de los cereales (Toju et al., 2018).
Esto no implica una ausencia total de competencia entre ambas especies; se puede afirmar que, en sistemas agroecológicos desequilibrados, las altas densidades de manzanilla pueden reducir la disponibilidad de agua, nutrientes y espacio para el cultivo.

Compatibilidad ecológica multinivel entre la manzanilla y los cereales
Cabe destacar que, desde una perspectiva agroecológica, la frecuente coexistencia entre la manzanilla y los cereales de invierno no se considera exclusivamente un simple solapamiento espacial aleatorio, sino más bien una compatibilidad ecológica multinivel, evaluable mediante interacciones pedoclimáticas, microbiológicas, metabólicas y tróficas entre ambas especies.
Desde una perspectiva geobotánica y fitosociológica, Matricaria chamomilla se ha asociado históricamente con los sistemas cerealeros europeos y mediterráneos, apareciendo frecuentemente en las comunidades de semillas típicas de cultivos de invierno pertenecientes a las clases Stellarietea mediae y Papaveretea rhoeadis (Mucina et al., 2016; Pignatti, 2017).
Esta asociación sugiere una compatibilidad ambiental vinculada a condiciones compartidas, como una alteración moderada del suelo, buena disponibilidad de luz, ciclos otoño-invierno y una fertilidad nitrogenada intermedia.
También se observan solapamientos ecológicos significativos a nivel fenológico.
La manzanilla presenta una dinámica de germinación y desarrollo compatible con la del trigo, mostrando generalmente una competencia moderada y ocupando a menudo nichos ecológicos intermedios dentro del dosel del cereal (Toju et al., 2018).
Desde esta perspectiva, la coexistencia puede depender no solo de una menor interferencia directa, sino también de la capacidad de las especies involucradas para integrarse en el mismo mosaico ecológico.
En los últimos años, la atención científica se ha centrado progresivamente en el papel del microbioma de la rizosfera como elemento clave de la funcionalidad del agroecosistema.
Se sabe que las plantas seleccionan comunidades microbianas específicas mediante la liberación de exudados radiculares, flavonoides, azúcares y metabolitos fenólicos (Philippot et al., 2013; Venturi & Keel, 2016).
La literatura microbiológica disponible permite afirmar con bastante certeza que la manzanilla y el trigo pueden albergar géneros bacterianos recurrentes y funcionalmente relevantes en la rizosfera, frecuentemente asociados con la promoción del crecimiento vegetal y la estabilidad ecológica del suelo. Entre los taxones más frecuentemente reportados en la literatura científica sobre sistemas agrícolas e interacciones planta-microorganismo se encuentran:
• Pseudomonas spp.;
• Bacillus spp.;
• Paenibacillus spp.;
• Streptomyces spp.;
• Rhizobium spp.;
• Azospirillum spp.
Muchos de estos microorganismos participan en procesos clave para el funcionamiento de los agroecosistemas, incluyendo:
• la promoción del crecimiento radicular;
• la movilización de fósforo; • Síntesis de sideróforos;
• Producción de fitohormonas;
• Mayor tolerancia al estrés abiótico;
• Competencia contra fitopatógenos del suelo (Kumar et al., 2020).
En el caso de la manzanilla, Schmidt et al. (2014) demostraron experimentalmente que los inóculos bacterianos pueden alterar significativamente tanto el microbioma como el metabolismo secundario de la planta, lo que pone de manifiesto la gran plasticidad ecológica de las interacciones planta-microbio.
Según el conocimiento actual, la presencia de géneros bacterianos ecológicamente recurrentes y funcionalmente compatibles en la rizosfera de la manzanilla y los cereales cuenta con respaldo científico.
Sin embargo, la compartición funcional y dinámica real de estas comunidades microbianas en sistemas de manzanilla-trigo cultivados en el mismo agroecosistema aún debe validarse experimentalmente mediante metabarcoding, metagenómica o enfoques de aislamiento comparativo de cultivos realizados en el mismo contexto pedológico y fenológico.
También surgen elementos de convergencia potencialmente relevantes a nivel bioquímico. La manzanilla y el trigo comparten la producción de flavonoides, ácidos fenólicos y otros metabolitos derivados de la vía de los fenilpropanoides, una vía fundamental en la regulación de las interacciones planta-microorganismo, las respuestas al estrés y los procesos de comunicación ecológica (Stringlis et al., 2019).
Aunque aún no existe evidencia experimental directa de una verdadera «compatibilidad metabólica» funcional entre estas especies, la presencia de familias bioquímicas comunes a ambas hace plausible la hipótesis de una continuidad semiobioquímica parcial dentro del sistema cerealero.
La literatura sobre compuestos orgánicos volátiles (COV) de las plantas aporta más evidencia. Los COV emitidos por la manzanilla, incluyendo α-bisabolol, β-farneseno y numerosos sesquiterpenos, participan en procesos de comunicación ecológica, defensa indirecta y modulación de interacciones multitróficas (Dudareva et al., 2006; Heil y Karban, 2010).
En general, se sabe que los COV vegetales influyen en el comportamiento de los insectos beneficiosos y fitófagos, contribuyendo a la estructuración del paisaje semioquímico del agroecosistema (Kessler y Baldwin, 2001; Loreto et al., 2014).
En este contexto, la presencia moderada de manzanilla podría contribuir a aumentar la biodiversidad funcional y a mantener redes tróficas más complejas en los sistemas de cereales.
Finalmente, la diversificación vegetal introducida por la presencia de manzanilla podría promover una mayor heterogeneidad microbiológica y resiliencia del ecosistema.
Una mayor complejidad vegetal se asocia frecuentemente con microbiomas más estables, una menor dominancia de patógenos y una mayor resiliencia al estrés ambiental (Toju et al., 2018; van der Heijden y Hartmann, 2016).
Desde esta perspectiva, la manzanilla podría interpretarse no solo como una especie acompañante para los cereales, sino también como un componente funcional potencial de las redes ecológicas del agroecosistema.

Francesco Di Lorenzo
Agrónomo

Bibliografía esencial
• Dudareva, N., Negre, F., Nagegowda, D. A., & Orlova, I. (2006). Plant volatiles: Recent advances and future perspectives. Critical Reviews in Plant Sciences, 25(5), 417–440. https://doi.org/10.1080/07352680600899973
• Heil, M., & Karban, R. (2010). Explaining evolution of plant communication by airborne signals. Trends in Ecology & Evolution, 25(3), 137–144. https://doi.org/10.1016/j.tree.2009.09.010
• Kessler, A., & Baldwin, I. T. (2001). Defensive function of herbivore-induced plant volatile emissions in nature. Science, 291(5511), 2141–2144. https://doi.org/10.1126/science.291.5511.2141
• Kumar, A., Singh, S., Gaurav, A. K., Srivastava, S., & Verma, J. P. (2020). Rhizosphere microbiome: Engineering bacterial competitiveness for enhancing crop production. Frontiers in Microbiology, 11, 1276. https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.01276
• Loreto, F., Dicke, M., Schnitzler, J.-P., & Turlings, T. C. J. (2014). Plant volatiles and the environment. Plant, Cell & Environment, 37(8), 1905–1908. https://doi.org/10.1111/pce.12369
• Mucina, L., Bültmann, H., Dierßen, K., Theurillat, J. P., Raus, T., Čarni, A., Šumberová, K., Willner, W., Dengler, J., Gavilán García, R., Chytrý, M., Hájek, M., Di Pietro, R., Iakushenko, D., Pallas, J., Daniëls, F. J. A., Bergmeier, E., Guerra, A. S., Ermakov, N., … Tichý, L. (2016). Vegetation of Europe: Hierarchical floristic classification system of vascular plant, bryophyte, lichen, and algal communities. Applied Vegetation Science, 19(Suppl. 1), 3–264. https://doi.org/10.1111/avsc.12257
• Philippot, L., Raaijmakers, J. M., Lemanceau, P., & van der Putten, W. H. (2013). Going back to the roots: The microbial ecology of the rhizosphere. Nature Reviews Microbiology, 11(11), 789–799. https://doi.org/10.1038/nrmicro3109
• Pignatti, S. (2017). Flora d’Italia (2nd ed.). Edagricole.
• Schmidt, R., Köberl, M., Mostafa, A., Ramadan, E. M., Monschein, M., Jensen, K. B., Bauer, R., & Berg, G. (2014). Effects of bacterial inoculants on the indigenous microbiome and secondary metabolites of chamomile plants. Frontiers in Microbiology, 5, 64. https://doi.org/10.3389/fmicb.2014.00064
• Stringlis, I. A., Yu, K., Feussner, K., de Jonge, R., van Bentum, S., Van Verk, M. C., Berendsen, R. L., Bakker, P. A. H. M., Feussner, I., & Pieterse, C. M. J. (2019). The age of coumarins in plant–microbe interactions. Plant and Cell Physiology, 60(7), 1405–1419. https://doi.org/10.1093/pcp/pcz076
• Toju, H., Peay, K. G., Yamamichi, M., Narisawa, K., Hiruma, K., Naito, K., Fukuda, S., Ushio, M., Nakaoka, S., & Onoda, Y. (2018). Core microbiomes for sustainable agroecosystems. Nature Plants, 4(5), 247–257. https://doi.org/10.1038/s41477-018-0139-4
• van der Heijden, M. G. A., & Hartmann, M. (2016). Networking in the plant microbiome. PLoS Biology, 14(2), e1002378. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.1002378
• Venturi, V., & Keel, C. (2016). Signaling in the rhizosphere. Trends in Plant Science, 21(3), 187–198. https://doi.org/10.1016/j.tplants.2016.01.005
• Zhang, R., Vivanco, J. M., & Shen, Q. (2017). The unseen rhizosphere root–soil–microbe interactions for crop production. Current Opinion in Microbiology, 37, 8–14. https://doi.org/10.1016/j.mib.2017.03.008




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