Tillandsia recurvata: un problema y una solución

Tengo el enorme agrado de publicar este informe de un proyecto que hizo un club de ciencias llamado “Clavelar 2007” (área científica, categoría churrinche), que conocí en la Feria Departamental de Clubes Científicos realizada en el hall de la Facultad de Ciencias de Montevideo, creo que por octubre de 2007.
Pero también la enorme vergüenza de no haberlo publicado no bien me lo enviaron atenta y generosamente. Esperando el momento adecuado... se fueron pasando las semanas. Era otra deuda pendiente: mil disculpas a estos jóvenes colaboradores. Ojalá no hayan desesperado, y vaya para ellos el más cálido reconocimiento a su valioso trabajo. Y un enorme agradecimiento por confiar en mi pedido de enviarme este informe para difundirlo desde aquí.
Aprovechando mi vergüenza, aclaro que me tomé la libertad de hacerle al informe original algunas pequeñas modificaciones a medida que lo iba leyendo, cuidado por supuesto de mantenerlo en su estado más original posible pero más claro para mi cabeza y, espero, para todos los lectores. Las frases agregadas por mí están entre paréntesis rectos. Es que la ciencia toma a menudo formas bastante “espinosas” en su lenguaje; hay que entrarle armado de machete, sin miedo pero con delicadeza (como si el machete fuera una tijerita de uñas).
Trabajo llevado adelante por los estudiantes del Colegio Pío IX: Tatiana, Florencia, Sofía, Álvaro, Analaura, Romina, Mª Selene, Matías, Maximiliano y Camila. Y orientados por Natalia.

Nota: Lo que está entre paréntesis rectos [] es responsabilidad del editor, o sea, mía.

Los científicos de las plantas (llamados tradicionalmente botánicos) clasifican a los claveles del aire en un grupo llamado Tillandsia, en honor del botánico y médico Elías Tillands, que nació en Suecia y vivió en el siglo XVII (siglo 17, o sea 1600 y pico). Fue profesor de medicina en una ciudad llamada Abo que queda en Finlandia. (Fuente: Héctor B. Lahitte, Julio A. Hurrell y otros autores. “Plantas de la costa”. Editorial L.O.L.A. Buenos Aires, 1997)

Resumen

Nos propusimos como objetivo general investigar y buscar un uso positivo del “clavel del aire” Tillandsia recurvata, como herbicida natural, mediante la puesta en practica de diferentes mecanismos de extracción en base al propio Tillandsia recurvata, ya que es una reconocida e importante plaga que de a poco logra parásitar [?] e invadir nuestro monte autóctono, no llegando hasta hoy a nivel de montes productivos; pero crea un importante desafió para nosotros el lograr su control en base a mecanismos naturales generados a partir de la misma, logrando un mejor manejo, tanto de dicha plaga como del manejo agrícola de los herbecidas.
Nuestra hipótesis es demostrar que una propiedad negativa del clavel del aire Tillandsia recuvata, como lo es el secar las plantas, se puede revertir creando un herbicida natural con un extracto producido en la fotosíntesis por nuestro propio espécimen en estudio. [Con este herbicida fabricado a partir del clavel del aire se podría controlar naturalmente la plaga ocasionada por el propio clavel del aire.]
Para llevar adelante nuestra investigación nos basamos en el método científico, realizando diversas experiencias en busca de respuestas.
Es nuestro deseo seguir en el camino para buscar e investigar a medida que se nos generan nuevos objetivos particulares para mejorar y aprender cada día más.

Introducción

Es nuestro objetivo general lograr un producto orgánico natural obtenido del Tillandsia recuvata, que pueda utilizarse con muchas clases de plantas obteniendo los resultados siguientes: una disminución prolongada del crecimiento, evitar el desarrollo de las malas hierbas, un control del avance de la especie estudiada y lograr un buen manejo de la misma. Gracias al origen totalmente natural del preparado, el suelo no recibe ni elementos tóxicos ni substancias contaminantes.
Lo que nos motivó a realizar este proyecto fue observar el daño que sufrían los árboles portadores de un espécimen vegetal como el Tillandsia recurvata. También nos motivó el hecho de saber que es una plaga que ya está afectando los bosques autóctonos y frutales, lo cual a largo plazo puede matar a toda nuestra flora autóctona.
Nuestro objetivo particular a largo plazo es obtener el principio activo del Tillandsia, para generar un herbicida de aplicación en el sector Agrícola tanto en fruticultura como en agrícola ganadero.
El Tillandsia recurvata pertenece al género de plantas Tillandsia, es un miembro de la familia de las bromelias, (Bromeliáceas), se encuentran en los desiertos, bosques y montañas de Centroamérica, Sudamérica, México, sur de los EE.UU. Y en nuestro territorio afecta la región norte del país; del mismo modo, departamentalmente, en Montevideo la zona de mayor parasitosis es la zona de El Prado, lugar al cual accedimos para la recolección de dicho espécimen, del cual existen pocos antecedentes en cuanto a investigaciones previas.
Un herbicida: es un producto fitosanitario utilizado para matar plantas. Los herbicidas selectivos matan ciertos objetivos. Algunos actúan interfiriendo con el crecimiento de las plantas y otros luego de su implantación. Los herbicidas utilizados para limpiar grandes territorios matan toda planta con la que entran en contacto.

Procedimiento

Para llevar a adelante nuestra investigación nos basamos en el método científico ya que realizamos experimentos para comprobar nuestras hipótesis.
Los cuales fueron realizados en su mayor parte dentro del laboratorio y uno en particular: en el jardín de nuestro Colegio.

Pasos destacados:

§ Se partirá de la recolección del Tillandsia recuvata.
§ Se realiza la extracción del producto elaborando los distintos extractos.
§ Se preparan cultivos de verdeos (germinadores)
§ Se preparan cultivos de lombrices (lumbricarios)
§ Dividimos y marcamos parcelas de césped a campo.
§ Buscamos y marcamos un árbol parasitado para su posterior experimentación de prueba.
§ Control de los cultivos, continuo suministro de nutrientes y riego.
§ Control de testigos en igual manera que cultivos experimentales.
§ Dosificación por rociado del extracto obtenido sobre los distintos medios de prueba.
§ Control y dosificación periódica.
§ Análisis de resultados.

Materiales y métodos

Experiencia I: Extracción liquida del [extracto] de Tillandsia recuvata mediante INFUSIÓN
Objetivo: Lograr un herbicida natural en base a la infusión del clavel.
Materiales:
Agua (1.000 mL)
Tillandsia recuvata (100 gr.)
Balanza
Recipientes
Algodón

Procedimientos:
1 Colocar en un recipiente a hervir 1L de agua.
2 Pesar 100g de Tillandsia recuvata.
3 Colocar en un recipiente los Tillandsia recuvata y el agua hirviendo.
4 Dejar reposar 15 min.
5 Filtrar varias veces hasta que quede sin residuos.
6 Colocar la sustancia en un frasco.
Observaciones: Tiene un color parecido al del Té claro: marrón-verdoso, con una leve sedimentación.

Experiencia II : Extracción liquida del [estracto] de Tillandsia recuvata mediante licuado
Objetivo: Lograr un herbicida natural en base al licuado del clavel.
Materiales:
Agua (1000 ml.)
Tillandsia recuvata (100 gr.)
Balanza
Licuadora
Recipientes
Algodón
Procedimiento:
1 Pesar 100gr del clavel
2 Colocar lentamente el clavel en un frasco con el agua y licuar
3 Colar y filtrar con el algodón
4 Guardar en el recipiente.
Observaciones: Quedó más oscuro que el anterior. Quedó más espeso que la Infusión.

Experiencia III : Extracción Alcohólica del Tillandsia recuvata
Objetivo: obtener extracto de Tillandsia recuvata con poder herbicida a través de la extracción alcohólica.
Materiales:
Alcohol rectificado [etílico] (1litro)
Tillandsia recuvata (50 g)
Balanza
Algodón
Embudo
Colador
Procedimiento:
1 Pesar 50 gramos de Tillandsia recuvata
2 Colocar en una botella con un litro de alcohol y dejar reposar siete días, para su utilización.
Observaciones: Quedó más oscuro que el anterior. Quedó más espeso que la Infusión.

Experiencia IV : Efectos de la sustancia sobre verdeos en ambiente de laboratorio
Objetivo: demostrar si la extracción líquida del Tillandsia recuvata en las distintos métodos de extracción afecta el crecimiento de los germinadores de trigo, y luego de implantado el cultivo.
Materiales:
Semillas de trigo (aprox. 50 por bandeja)
Algodón
Bandejas descartables (10)
Agua para riegos
Procedimiento:
1 Colocar el algodón en las bandejas descartables.
2 Sobre este colocar 50 semillas, alineadas en 4 filas.
3 Regar suavemente hasta dejar bien húmedo el algodón.
4 Registrar los resultados.
5 Colocar las bandejas numeradas, cerca de una ventana, o donde reciban sol, todas en el mismo medio y con iguales características.
6 Señalar las bandejas testigo.
Observaciones: Están en la ficha de seguimiento dentro de la carpeta de campo.

Experiencia V: Efectos de la sustancia sobre el ecosistema en un ambiente de laboratorio
Objetivo: demostrar qué efecto producen los distintos extractos en seres vivos, que comúnmente encontramos en nuestro ecosistema.
Materiales:
Extracto del clavelito en estudio
Cultivo de lombrices
Chatitas de mercado (4)
Nailon negro
Tierra buena (40 Kg. por chatita)
Desechos orgánicos
Lombrices (15 por chatita)
Semillas de trigo (20 por chatita)
Agua
Procedimiento:
1 Cubrimos las chatitas con el nailon negro, ponemos hasta la mitad cubriendo la base de tierra, luego esparcimos desechos orgánicos (cáscaras de fruta, yerba vieja, etc.), luego las lombrices y rellenamos con tierra; tiramos las semillas de trigo y tapamos con un poco de tierra y regamos.
2 Colocar la sustancia en estudio en cada chatita, identificaras y regar testigo.
Observaciones: Están en la ficha de seguimiento dentro de la carpeta de campo.

Experiencia VI: Efectos de la Tillandsia recuvata en medios naturales
Objetivo: Comprobar el efecto de los extractos sobre la Tillandsia recuvata, en el árbol que lo hospeda en un medio natural
Materiales:
Árbol infestado con Tillandsia argentea [“clavel del aire argentino"]
Césped dividido en parcelas
Hilo de rafia
Palos de madera
Regla
Extracto de sustancia en estudio
Procedimiento:
1 Colocar el extracto en un recipiente de forma adecuada que facilite por aspersión el rociado del árbol con el clavel del aire argentino y posteriormente el césped.
Observaciones: Se pudo ver que el efecto sobre el césped fue de un gradual quemado desde las puntas hacia la raíz dejándolo amarillo.
En el árbol no se notaron mayores deferencias por ahora.

Experiencia VII: Efectos de la Tillandsia recuvata sobre si mismo
Objetivo: demostrar si las distintas extracciones afecta al Tillandsia recuvata ya implantado en un árbol.
Materiales:
Extractos [por] infusión
Extractos [por] licuado
Extracto alcohólico
Árbol parasitado
Procedimiento:
1 Buscar y marcar un árbol previamente parasitado por el Tillansia recurvata, seleccionar 4 claveles e identificarlos para su posterior aplicación dejando testigo[s] que nos ayuden a corroborar datos.
2 Posteriormente aplicar los extractos por un sistema de goteo aproximadamente 5 cc [=5 mL] por clavel, 1 vez por semana.
Observaciones: Estas están en la ficha dentro de la carpeta de campo.

Referencias Teóricas

Tillandsia
La Tillansia recurvata es una epífita. Crece comúnmente en los árboles de roble (Quercus virginiana). Posee [realiza] fotosíntesis. Solo requieren apoyo físico y nada de nutrición de su huésped, recibiendo sus nutrientes del polvo y partículas que colectan con sus barbas. Al contrario de otras epifitas que afectan el crecimiento de sus huéspedes, no afectan la salud de los especimenes.

Clasificación científica:
Reino Plantae
División Magnoliophyta
Clase Liliopsida
Orden Poales
Familia Bromeliaceae
Género Tillandsia

Floración. Descripción
Las variedades de hojas más finas crecen en áreas lluviosas y las variedades de hojas gruesas en áreas con sequías. Los alimentos se recolectan del aire (polvo, hojas que se caen y materia procedente de los insectos) a través de las estructuras en las hojas llamadas tricomas. Las especies de Tillandsia son epifitas, es decir, en la naturaleza crecen normalmente sobre otras plantas, sin ser parásitos, y crecen fuera del suelo, creciendo encima de otras plantas, generalmente en árboles, ó en rocas y acantilados.
La reproducción está asegurada por las plántulas llamadas los "hijuelos".
Sus requerimientos:
Luz: Prefieren la luz del sol indirecta o difusa en verano solamente es aceptable el sol directo en invierno.
Aire: Su ideal es el movimiento suave de aire fresco.
Riego: Las Tillandsia no pueden sobrevivir con agua constante.
Temperatura
La temperatura permisible la tienen en la gama que va de 32°C a 10°C. Son sensibles a las heladas.

Alimentación
El fertilizante es una buena fuente de alimentación.

Floración
Tienen unas floraciones regular, y algunas especies tienen unas flores muy impresionantes. Además, es común en estas plantas que varíen el color de las hojas (que cambia generalmente de verde al rojo) en las que se encuentran alrededor de la flor. Esto es una indicación de que la planta es monocárpica (que producen flores solamente una vez antes de morir) pero las plántulas que surgen alrededor de la planta en flor continuarán viviendo.

Esquejes
Después de florecer, la planta formará plántulas o "hijuelos" alrededor de la planta madre, que luego la planta los sigue desarrollando a su alrededor formando una colonia.

El doctor Walter Till (1992), estudioso de las Bromeliáceas, clasifica las Tillandsias más pequeñas en 6 grupos (los llamados Diaphoranthema Tillandsia):
1. CALIGINOSA: Tillandsia caliginosa sin. Tillandsia crocata var. tristis, Tillandsia cotagaitensis, Tillandsia porongoensis, Tillandsia tenebra.
2. MYOSURA : Tillandsia andicola, Tillandsia angulosa, Tillandsia gilliesii subsp. gilliesii o Tillandsia compressa, Tillandsia gilliesii subsp. polysticha, Tillandsia hirta, Tillandsia mandonii, Tillandsia myosura, Tillandsia retorta
3. LOLIACEA: Tillandsia bryoides, Tillandsia copynii, Tillandsia loliacea, Tillandsia spiralipetala, Tillandsia tricholepis,
4. RECTANGULA: Tillandsia aizoides, Tillandsia brealitoensis, Tillandsia erecta, Tillandsia funebris, Tillandsia pedicellata, Tillandsia rectangula.
5. CAPILLARIS : Tillandsia capillaris, Tillandsia castellanii, Tillandsia kuehhasii, Tillandsia virescens.
6. RECURVATA :Tillandsia landbeckii subsp. landbeckii, Tillandsia landbeckii subsp. andina v. andina, Tillandsia landbeckii subsp. andina v. rigidior, Tillandsia mollis, Tillandsia recurvata, Tillandsia usneoides.

Herbicida

Definición de herbicida: Un herbicida es un producto fitosanitario utilizado para matar plantas. Los herbicidas utilizados para limpiar grandes territorios, controlando malezas con un objetivo agrícola productivo matando toda planta con la que entran en contacto.

Clasificación [de los herbicidas]:
No existe un solo sistema de clasificación de los herbicidas. Los diferentes sistemas se basan en criterios muy dispares. No obstante, podemos dividirlos en tres grandes grupos:
Herbicidas residuales: Éstos se aplican al suelo, sobre la tierra desnuda y forman una película tóxica que controla el nacimiento de las malas hierbas al atravesarla durante su germinación. Dos aplicaciones al año de herbicidas residuales pueden ser suficientes para mantener un suelo limpio de malas hierbas anuales que nacen de semilla. Normalmente no son activos sobre especies perennes que rebrotan a partir de rizomas, estolones o bulbillos; sí lo son en cambio si la mala hierba nace de semillas (Ej.: Terbutilazina).
Herbicidas de contacto: Se aplican sobre la planta, controlando la mala hierba mediante diferentes mecanismos de acción. Solamente controlan la parte aérea, no teniendo ningún efecto sobre la raíz. (Ej.: Glufosinato de amonio).
Herbicidas sistémicos: Se aplican sobre la planta, que absorbe el producto controlándola hasta la raíz, al ser traslocado hasta ésta mediante el floema (Ej.: Glifosato).

Resultados

Experiencia IV: pudimos observar que la extracción alcohólica y el licuado tuvieron más efecto en los brotes de nuestros germinadores que el extracto en forma de infusión.

Experiencia V: en ninguno de los lumbricarios rociados con extractos en forma de infusión y licuado generaron muerte de lombrices, pudiéndose observar en el extracto alcohólico cierto grado de contaminación.

Experiencia VI: el césped se secó logrado observar un efecto herbicida de contacto.

Experiencia VI: obtuvimos pocas observaciones por lo cual no nos queremos apresurar a generar resultados.

Discusiones y Conclusiones

Estamos conformes con los resultados obtenidos hasta el momento porque todo demuestra que nuestras hipótesis están encaminadas y cada vez nos sentimos mas cerca del [lograr producir] herbicida.
Los extractos generados en base al Tillansea recurvata, generados mediante licuado y extracción alcohólica funcionaron mejor que el generado por infusión.
Nuestro objetivo general fue comprobado y ahora nos propusimos volver a realizar todos los experimentos para comprobar nuevamente nuestros resultados.
A largo plazo, como objetivo particular, nos planteamos mandar nuestras investigaciones y extracciones a la Facultad de Química para que puedan extraer el principio activo y poder generar un herbecida de interés para la industria agrícola que pueda llegar al mercado consumidor.

Bibliografía

Guía en Internet
Libro de biología Alexander
Wikipedia, la enciclopedia libre

Agradecimientos

Director Claudio Muñiz del Colegio Pío IX
Equipo de Pastoral
Eduardo Veiga
Eduardo Jubín
Ing. Agrónomo Roberto Zoppolo
Corina Torres

¿Quieres ayudarnos? Luego de leer este informe, se me plantearon estas preguntas. ¿A ti cuáles?
¿Cómo se controla naturalmente la población de claveles del aire en un ecosistema poco modificado?
¿Se considera un parásito el clavel del aire (y en particular esta especie)?
¿Se considera plaga?
¿Hay otros esfuerzos en nuestro país (a nivel del gobierno, de los científicos, de ONG’s por reducir el impacto negativo al que se refiere en esta investigación?
¿Hay estudios en el país sobre el impacto ecológico que está teniendo esta especie sobre otras, y estrategias de manejo posibles?
¿Qué son “chatitas de mercado”? ¿Cajones?
¿Qué nutrientes precisan los claveles?
¿El enunciado “Los alimentos se recolectan del aire (polvo, hojas que se caen y materia procedente de los insectos” significa que los claveles se alimentan del polvo, hojas caídas, restos de insectos?
Si consigues un retrato del sueco Elías Tillands, por favor me lo envías.
Recuerda que puedes comentar haciendo click en "comentarios", o enviar a ciencia20@gmail.com


Fotos: Las fotos de los claveles son de internet. La primera y la última son de S. Mántaras.