Caracterización agroecológica de poblaciones naturales de Vicia villosa Roth (Fabacae) de Argentina

Abstract

Vicia villosa ssp. villosa Roth (VV), es una leguminosa forrajera nativa de Europa (EU) y Asia occidental, que cuenta con una alta adopción en la agricultura mundial. Se la cultiva como forraje en ambientes semiáridos, donde sobresale por su notoria tolerancia al frío, sequía y gran plasticidad productiva. En ambientes con alto potencial agrícola, se la emplea como cultivo de cobertura (CC) o cultivo de servicio, debido a que suprime la interferencia de las malezas y aporta nitrógeno (N) al suelo. Dado que su domesticación es incompleta, puede formar poblaciones espontáneas o sub-espontáneas, que se mantienen bajo resiembra natural. Se estudió la distribución geográfica de las poblaciones naturalizadas de VV en el centro de Argentina (AR), y se las caracterizó fenotípicamente, frente a accesiones introducidas de EU. Se desarrolló un modelo predictivo de emergencia y demografía poblacional, para orientar prácticas de manejo integrado. Los nichos ocupados por las poblaciones naturalizadas se hallaron en áreas perturbadas, con suelos neutros a alcalinos, textura gruesa, con buena capacidad de drenaje. Las condiciones cálidas y secas, que ocurren en el verano junto a la dispersión de las semillas, se asociaron a la entrada y salida de la dormición física (PY). Las condiciones frías y húmedas, tal como ocurren en el invierno, se asociaron al aumento del crecimiento vegetativo. Las poblaciones naturalizadas en AR no mostraron divergencias fenotípicas marcadas entre ellas, aunque si se diferenciaron de las provenientes de EU. La variabilidad observada permitió la selección de genotipos con elevada producción de biomasa de invierno-primavera y diversos niveles de PY. Empleando el modelo predictivo se validó la demografía de la VV en secuencias agrícolas cortas, de años consecutivos o intercalados con un cereal de invierno. La producción y dispersión de semillas son las variables que más influyeron en la resiembra de la VV. Si se impidiera la reposición del banco de semilla del suelo, durante tres o más años consecutivos, se minimizará la aparición de plantas voluntarias. En esta Tesis se caracterizaron 70 accesiones y 29 poblaciones de VV naturalizadas en la región central de AR, que se conservarán como germoplasma útil para futuros programas de mejoramiento. Dos accesiones preservadas desde 2008 fueron utilizadas para generar una variedad que fue inscripta en los registros oficiales del país (Ascasubi INTA) y del exterior (Patagonia INTA).

Vicia villosa ssp. villosa Roth (VV) a winter annual legume is native of Europe (EU) and Western Asia, adopted in several agricultural systems around the world. It is cultivated for pasture grazing in semiarid environments; it is winter hardiness, drought tolerance, and high biomass plasticity. Under environments with high agricultural potential, it is used as a cover crop (CC), with high weed suppression capacity and enhances soil nitrogen (N) content by biological fixation. Being an incompletely domesticated species, VV can form spontaneous or semi-spontaneous populations in a new environment, which high natural reseeding capacity. Niche occupancy based on geographic occurrence and environmental data of naturalized populations in central Argentina (AR) was studied, were phenotypically characterized, and compared to introduce accessions from the EU. A field emergence model considering different crop-legume scenarios was developed to guide integrated management practices. Niche occupancy of naturalized populations showed that these populations were distributed mainly on disturbed areas with coarse soil texture and alkaline-type soils. Low rainfall and warm temperatures during pre- and post-seed dispersal explained the potential distribution under sub-humid and semiarid conditions and were associated with the induction and release of physical dormancy (PY). Cold and wet winter conditions were associated with increased vegetative growth. Local adaptation along environmental gradients did not drive the phenotypic divergence among recently established AR populations, although naturalized AR populations showed strong differentiation with the EU accessions. Detected variation in the quantitative traits allowed the selection of genotypes with high winter-spring biomass production and several PY levels. A simulation model was validated to VV self-regeneration capacity considering different VV–winter cereal crop rotation (pasture-crop phase) scenarios. Seed yield and seed rain were the most important variables affecting seed bank replenishment and VV self-regeneration capacity. From a weed management perspective, VV control should not be a considerable problem as a “volunteer plants” if management practices avoid seed production and seed bank replenishment for at least three consecutive years. In this Thesis, 70 accessions and 29 populations of naturalized VV in the central region of AR were characterized, which will be conserved as useful germplasm for future breeding programs. Two landraces preserved since 2008 were used to generate a variety that was registered in the official records of AR (Ascasubi INTA) and EEUU (Patagonia INTA).