Weed richness, diversity and similitude in rainfed maize fields at three communities of the state of Aguascalientes, Mexico

keywords: Agriculture, agrodiversity, agroecology, biogeographic provinces, native species, non-crop species

Abstract

Background: Research on weeds in rainfed maize crops in the state of Aguascalientes is scarce.

Questions: What weed species are found in rainfed maize crops by biogeographic province? How are they controlled and managed?

Study site and periods:  One site in each of the three biogeographic provinces of the state of Aguascalientes: Sierra Madre Occidental (SMO), Altiplano Sur (AS) and Pacific Coast (CP), 2020 and 2021.

Methods: Thirty semi-structured interviews were applied to describe the control and management of weeds. Forty-eight floristic inventories were carried out and the same number of sampling sites to obtain the richness and Shannon-Whiener and Simpson diversity indexes. Floristic similarity was evaluated with the Jaccard Index (Ij).

Results: Weed control is carried out mainly with tractor, animals and to a lesser extent herbicide. A total of 128 species were identified, 21 of which were introduced. SMO reported higher richness and diversity. There were not significant differences in average richness between the three provinces (P > 0.05) but there is a significant difference in diversity (H’) between SMO with AS and CP as well as (DSi) between CP and SMO (P < 0.05). Floristic similarity was less than 50 %.

Conclusions: There is a great richness of weeds in rainfed maize crops. The floristic composition is differentiated by biogeographic province in the state of Aguascalientes.  This work increases records and knowledge of weeds at local and national level.

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References

Albino-García C, Cervantes H, López M, Ríos-Casanova L, Lira R. 2011. Patrones de diversidad y aspectos etnobotánicos de las plantas arvenses del valle de Tehuacán-Cuicatlán: El caso de San Rafael, municipio de Coxcatlán, Puebla. Revista Mexicana de Biodiversidad 82: 1005-1019. DOI: https://doi.org/10.22201/ib.20078706e.2011.3.719

Altieri MA. 1988. The impact, uses, and ecological role of weeds in agroecosystems. In Altieri, MA, Liebman M, eds. Weed Management in Agroecosystems: Ecological Approaches. Florida, Boca Raton, USA: CRC Press, pp. 2-6. ISBN: 978-084-9368-165

Altieri MA, Funes-Monzote FR, Petersen P. 2012. Agroecologically efficient agricultural systems for smallholder farmers: contributions to food sovereignty. Agronomy for Sustainable Development 32: 1-13. DOI: https://doi.org/10.1007/s13593-011-0065-6

Altieri MA, Trujillo J. 1987. The agroecology of corn production in Tlaxcala, Mexico. Human Ecology 15: 189-220. DOI: https://doi.org/10.1007/BF00888380

Ayala-Enríquez MI, Román-Montes de Oca E, García-Lara F. 2019. Caracterización del sistema milpa en Santa Catarina, Tepoztlán, Morelos, México. Acta Agrícola y Pecuaria 5: 11-23.

Balcázar-Quiñones A, White-Olascoaga L, Chávez-Mejía C, Zepeda-Gómez C. 2020. Los quelites: Riqueza de especies y conocimiento tradicional en la comunidad otomí de San Pedro Arriba, Temoaya, Estado de México. Polibotánica 25: 219-242. DOI: https://doi.org/10.18387/polibotanica.49.14

Barba-Ávila M, Hernández-Duque MC, de la Cerda-Lemus ME. 2003. Plantas útiles de la región semiárida de Aguascalientes. Aguascalientes, México: Universidad Autónoma de Aguascalientes. ISBN: 968-507-361-9

Blanckaert I, Vancraeynest K, Swennen RL, Espinosa-García FJ, Piñero D, Lira-Saade R. 2007. Non-crop resources and the role of indigenous knowledge in semi-arid production of Mexico. Agriculture, Ecosystems and Environment 119: 39-48. DOI: http://doi.org/10.1016/j.agee.2006.06.015

Blanco-Valdes Y. 2016. The role of weeds as a component of biodiversity in agroecosystems. Cultivos Tropicales 37: 34-56. DOI: https://doi.org/10.13140/RG.2.2.10964.19844

Blanco-Valdes Y, Leyva Á. 2007. Las arvenses en el agroecosistema y sus beneficios agroecológicos como hospederas de enemigos naturales. Cultivos Tropicales 28: 21-28.

Bye R. 1981. Quelites: ethnoecology of edible greens, past, present and future. Journal of Ethnobiology 1: 109-123.

Caballero J, Mapes C. 1985. Gathering and subsistence patterns among the P’urhepecha Indians of Mexico. Journal of Ethnobiology 5: 31-47.

Calderón de Rzedowski G, Rzedowski J. 2005. Flora fanerogámica del Valle de DF, México: Instituto de Ecología, AC. y Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad. ISBN: 978-607-7607-36-6

Cano-Contreras EJ, Medinaceli A, Sanabria-Diago OL, Argueta-Villamar A. 2016. Código de Ética para la investigación, la investigación-acción y la colaboración etnocientífica en América Latina. Etnobiología 14 supp 1: 3-32

Casas A, Lira R, Torres I, Delgado A, Moreno-Calles AI, Rangel-Landa S, Blancas J, Larios C, Solís L, Pérez-Negrón E, Vallejo M, Parra F, Farán-Heredia B, Arellanes Y, Campos N. 2016. Ethnobotany for Sustainable Ecosystem Management: A Regional Perspective in the Tehuacán Valley. In: Lira R, Casas A, Blancas J, eds. Ethnobotany of Mexico. New York: USA: Springer, pp. 179-206. DOI: https://doi.org/10.1007/978-1-4614-6669-7_8

Casas A, Otero-Arnaiz A, Pérez-Negrón E, Valiente-Banuet A. 2007. In situ management and domestication of plants in Mesoamerica. Annals of Botany 100: 1101-1115. DOI: https://doi.org/10.1093/aob/mcm126

Castillo-Nonato J, Chávez-Mejía C. 2013. Caracterización campesina del manejo y uso de la diversidad de maíces en San Felipe del Progreso, Estado de México. Agricultura, Sociedad y Desarrollo 10: 23-38

CBD [Convention on Biological Diversity] 2010. What are invasive alien species? https://www.cbd.int/invasive/WhatAreIAS.shtml (accesed March 10, 2023)

Cerros-Tlatilpa R, Siqueiros-Delgado ME, y Skendzic EM. 2015. El género Chloris Sw. (Poaceae Chloridoideae) en México. Acta Botanica Mexicana 112: 95-147. DOI: https://doi.org/10.21829/abm112.2015.1091

Chikoye D, Schulz S, Ekeleme F. 2004. Evaluation of integrated weed management practices for maize in the northern Guinea savanna of Nigeria. Crop Protection 23: 895-900. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cropro.2004.01.013

CONABIO [Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad]. 2023. Especies exóticas invasoras. https://www.biodiversidad.gob.mx/especies/Invasoras/rutasInt (accesed March 1, 2023)

Daget Ph, Godron M. 1982. Analyse de l’écologie des espèces dans les communautés. Masson, Paris: Dunod. ISBN 978-2-225-78090-5

de la Cerda-Lemus M. 2002. Malezas de Aguascalientes. MSc. Thesis, Universidad Nacional Autónoma de México.

de la Cerda-Lemus M. 2010. Familia Euphorbiaceae en el Estado de Aguascalientes. Aguascalientes, México: Universidad Autónoma de Aguascalientes. ISBN: 978-607-7745-754

Díaz-Bravo L, Torruco-García U, Martínez-Hernández M, Varela-Ruíz M. 2013. La entrevista, recurso flexible y dinámico. Investigación en Educación Médica 7: 162-167

Espinosa D, Ocegueda S, Aguilar C, Flores O, Llorente-Bousquets J, Vázquez B. 2008. El conocimiento biogeográfico de las especies y su regionalización natural. In: Challenger A, González F, Morrone JJ, eds. Capital Natural de México, Vol. I: Conocimiento actual de la biodiversidad. DF, México: Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad. pp. 33-65. ISBN: 978-607-7607-03-8

Espinosa-García FJ, Villaseñor JL. 2017. Biodiversity, distribution, ecology and management of non-native weeds in Mexico: a review. Revista Mexicana de Biodiversidad 88: 76-96. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rmb.2017.10.010

Espinosa-García FJ, Villaseñor JL, Vibrans H. 2004a. Geographical patterns in native and exotic weeds of Mexico. Weed Technology 18: 1552-1558. DOI: https://doi.org/10.1614/0890-037X(2004)018[1552:GPINAE]2.0.CO;2

Espinosa-García FJ, Villaseñor JL, Vibrans H. 2004b. The rich generally get richer, but there are exceptions: Correlations between species richness of native plant species and alien weeds in Mexico. Diversity and Distributions 10: 399-407. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1366-9516.2004.00099.x

Fox J, Weisberg S. 2019. An R companion to applied regression. California, USA: Sage Publishing. ISBN: 978-154-4336-47-3

Gaba S, Reboud X, Fried G. 2016. Agroecology and conservation of weed diversity in agricultural lands. Botany Letters 163: 351-354. DOI: https://doi.org/10.1080/23818107.2016.1236290

Gallandt ER, Weiner J. 2015. Crop-weed competition. Ltd, Chichester: John Wiley & Sons, pp: 1-9. DOI: https://doi.org/10.1002/9780470015902.a0020477.pub2

García-Regalado G. 2005. Asteraceae: las Compuestas de Aguascalientes. Aguascalientes, México: Universidad Autónoma de Aguascalientes. ISBN: 970-728-009-3

García-Regalado G. 2007. Plantas medicinales de Aguascalientes. Aguascalientes, México: Universidad Autónoma de Aguascalientes. ISBN: 978-607-8359-83-7

González-Amaro RM. 2008. Productividad y valor económico potencial de arvenses en cultivos de maíz de Nanacamilpa, Tlaxcala. MSc. Thesis, Colegio de Postgraduados Campus Montecillo.

Grundy AC, Mead A, Bond W, Clark G, Burston S. 2011. The impact of herbicide management on long-term changes in the diversity and species composition of weed populations. Weed Research 51: 187-200. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1365-3180.2010.00831.x

Heap I. 2023. International Herbicide-Resistant Weed Database. https://www.weedscience.org/Pages/aboutus.aspx (accesed Febraury 17, 2023).

INEGI [Instituto Nacional de Estadística y Geografía], 2017. Anuario estadístico y geográfico de Aguascalientes 2017. https://www.inegi.org.mx/contenido/productos/prod_serv/contenidos/espanol/bvinegi/productos/nueva_estruc/anuarios_2017/702825092078.pdf (accesed January 2, 2022)

INEGI [Instituto Nacional de Estadística y Geografía]. 2020. Censo de población y vivienda 2020. https://www.inegi.org.mx/app/areasgeograficas/?ag=01#collapse-Resumen (accesed June 11, 2023)

IPNI [International Plant Names Index]. 2023. The Royal Botanic Gardens, Kew, Harvard University Herbaria & Libraries and Australian National Herbarium. http://www.ipni.org (accesed January 23, 2023)

Jaccard P. 1908. Nouvelles recherches sur la distribution florale. Bulletin de la Société Vaudoise des Sciences Naturelle 44: 223-270. DOI: https://doi.org/10.5169/seals-268384

Lara E, Caso L, Aliphat M. 2012. El sistema milpa roza, tumpa y quema de los Mayas Itzá de San Andrés y San José, Petén Guatemala. Ra Ximnhai 8: 71-92.

Mashavakure N, Mashingaidze AB, Musundire R, Gandiwa E, Thierfelder C, Muposhi VK. 2019. Beetle and maize yield response to plant residue application and manual weeding under two tillage systems in northern Zimbabwe. Applied Soil Ecology 144: 139-146. DOI: https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2019.07.016

Mascorro-de Loera RD, Ferguson BG, Perales-Rivera HR, Charbonnier F. 2019. Herbicidas en la milpa: estrategias de aplicación y su impacto sobre el consumo de arvenses. Ecosistemas y Recursos Naturales 6: 477-486. DOI: https://doi.org/10.19136/era.a6n18.2076

Menendez-Baceta G, Aceituno-Mata L, Reyes-García V, Tardío J, Salpeteur M, Pardo-de Santayana M. 2015. The importance of cultural factors in the distribution of medicinal plant knowledge: A case study in four Basque regions. Journal of Ethnopharmacology 161: 116-127. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jep.2014.12.007

Mera LM, Alvarado R, Basurto F, Bye R, Castro D, Evangelista V, Mapes C, Martínez MA, Molina N, Saldivar J. 2005. De quelites me como un taco. Ciencias 77: 36-38

Molina-Freaner F, Espinosa-García F, Sarukhán-Kermez J. 2008. Dinámica poblacional de malezas en un campo de maíz de temporal del Valle de México. Agrociencia 42: 655-667

Monroy-Sais AS, Astier M, Wies G, Pavesi R, Mascorro-de Loera RD, García-Barrios L. 2022. Exploring the complexity of smallholders’ intense use of glyphosate in maize crops from South Mexico: Remarks of an ongoing agroecological transition. Frontiers in Sustainable Food Systems 6. DOI: https://doi.org/10.3389/fsufs.2022.908779

Moreno CE. 2001. Métodos para medir la biodiversidad. Zaragoza, España: M&T - Manuales y Tesis SEA, vol 1, 84 pp. ISBN: 84-922495-2-8

Mueller-Dombois D, Ellenberg H. 1974. Aims and methods of vegetation ecology. United States of America: John Wiley & Sons. ISBN: 0-471-62290-7

Oksanen J, Simpson GL, Blanchet FG, Kindt R, Legendre P, Michin PR, O’Hara RB, Solymos P, Stevens MH, Szoecs E, Wagner H, Barbour M, Bedward M, Bolker B, Borcard D, Carvhalo G, Chirico M, de Caceres M, Durand S, Evangelista HB, FitzJohn R, Friendly M, Furneaux B, Hannigan G, Hill MO, Lathi L, McGlinn D, Ouellete MH, Ribeiro E, Smith T, Stier A, Ter CJ, Weedon J. 2022. Package “vegan”. https://cran.r-project.org/web/packages/vegan/vegan.pdf (accesed October 1, 2022)

Paredes-Flores M, Lira-Saade R, Dávila-Aranda PD. 2007. Estudio etnobotánico de Zapotitlán Salinas, Puebla. Acta Botanica Mexicana 79: 13-61. DOI: https://doi.org/10.21829/abm79.2007.1037

Petit S, Yvoz S, Ploteau A, Zuccolo C, Cordeau S. 2022. Advances in understanding the contribution of weeds to the functioning of agroecosystems. In: Kudsk P, eds. Advances in Integrated Weed Management. London, UK: Burleigh Dodds Science Publishing. ISBN: 9781003180746

Pla L. 2006. Biodiversidad: inferencia basada en el índice de Shannon y la riqueza. Interciencia 31: 583-590.

R Core Team. 2022. R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing. Vienna, Austria. https://www.R-project.org/ (accesed January 12, 2022).

Ramírez-Salinas C, Castro-Ramírez AE. 2011. "Los montes", conocimiento tradicional campesino sobre las arvenses de la milpa en Teopisca y Amatenango del Valle, Chiapas. In: Ávila Romero LE, eds. Desarrollo Sustentable, Interculturalidad y Vinculación Comunitaria. San Cristobal de las Casas, Chiapas: Universidad Intercultural de Chiapas. ISBN: 978-607-9147-05-1

Reyes-Jaramillo I. 2016. Propiedades edáficas de parcelas cultivadas con milpa usando labranza mínima en la sierra de Oaxaca, donde crecía bosque mesófilo de montaña. Polibotánica 41: 133-151. DOI: https://doi.org/10.18387/polibotanica.41.9

Rivera-Ramírez R. 2008. Agroecosistemas y estrategias de producción en el Municipio el Llano, Aguascalientes. MSc. Thesis, Universidad Autónoma de Aguascalientes.

Rivera-Ramírez I, Ríos-De La Cruz A, Bravo-Avilez D, Bernal-Ramírez LA, Velázquez-Cárdenas Y, De Santiago-Gómez JR, Lozada-Pérez L, Rendón-Aguilar B. 2021. Riqueza, abundancia y composición de arvenses en parcelas sujetas a diferentes prácticas agrícolas en la Alcaldía de Cuajimalpa, Ciudad de México. Revista Etnobiología 19: 129-155.

Sánchez-Blanco J, Guevara-Féfer F. 2013. Plantas arvenses asociadas a cultivos de maíz de temporal en suelos salinos de la rivera del lago de Cuitzeo, Michoacán, México. Acta Botanica Mexicana 105: 107-129. DOI: https://doi.org/10.21829/abm105.2013.227

Sánchez GE, Sarandón SJ. 2014. Principios de manejo agroecológico de malezas. In: Sarandón SJ, Flores CC, eds. Agroecología: bases teóricas para el diseño y manejo de agroecosistemas sustentables. Buenos Aires, Argentina: Universidad Nacional de la Plata. ISBN: 978-950-34-1107-0

Sánchez-Ken J. 2018. Riqueza de especies, clasificación y listado de las gramíneas (Poaceae) de México. Acta Botánica Mexicana 126: e1379. DOI https://doi.org/10.21829/abm126.2019.1379

Sánchez-Sánchez D. 2015. Evaluación de los sistemas productivos de maíz en San Juan Ixtenco, Tlaxcala. MSc. Thesis, Colegio de Postgraduados Campus Montecillo.

Sandoval-Ortega MH, Siqueiros-Delgado ME. 2019. Plantas útiles de la familia Amaranthaceae en el Estado de Aguascalientes, México. Tecnociencia Chihuahua 13: 40-49.

SIAP [Sistema de Información Agroalimentaria y Pesquera]. 2022. Estadística de la Producción Agrícola de 2020. http://infosiap.siap.gob.mx/gobmx/datosAbiertos.php (accesed April 22, 2022)

Sierra-Muñoz JC, Siqueiros-Delgado ME, Flores-Ancira E, Moreno-Rico O, Arredondo-Figueroa JL. 2015. Riqueza y distribución de la familia Solanaceae en el Estado de Aguascalientes, México. Botanical Sciences 93: 97-117. DOI: https://doi.org/10.17129/botsci.63

Siqueiros-Delgado ME. 1996. Leguminosas de Aguascalientes. Aguascalientes, México: Universidad Autónoma de Aguascalientes. ISBN: 968-625-909-0

Siqueiros-Delgado ME, García-Regalado G, Macías-Flores C, Rosales-Carrillo O. 2011. Malvales del Estado de Aguascalientes: Bombacaceae, Cistaceae, Malvaceae, Sterculiaceae y Tiliaceae. Aguascalientes, México: Universidad Autónoma de Aguascalientes. ISBN: 978-607-7745-95-2

Siqueiros-Delgado ME, Murillo-Pérez G, Sierra-Muñoz JC, Martínez-Ramírez J. 2022. eds. Flora Dicotiledónea de Aguascalientes. Aguascalientes: Universidad Autónoma de Aguascalientes. https://doi.org/10.33064/UAA/978-607-8782-12-3 ISBN: 978-607-8782-12-3

Siqueiros-Delgado ME, Rodríguez-Ávalos JA, Martínez-Ramírez J, Sierra-Muñoz JC, García-Regalado G. 2017. Vegetación del estado de Aguascalientes. Aguascalientes, México: Universidad Autónoma de Aguascalientes. ISBN: 978-607-8523-15-3

SMN [Servicio Meteorológico Nacional]. 2023. Resúmenes mensuales de temperatura y lluvia. https://smn.conagua.gob.mx/es/climatologia/temperaturas-y-lluvias/resumenes-mensuales-de-temperaturas-y-lluvias (accesed September 7, 2023)

Sonnenfeld D. 1992. Mexico’s ‘Green Revolution’, 1940-1980: Towards an Environmental History. Environmental History Review 16: 28-52.

Sosa-Ramírez J, Díaz-Nuñez V, Ponce-Montoya A. 2015. Diversidad y productividad del estrato herbáceo en una sabana de la Sierra Fría, Aguascalientes. Áreas Naturales protegidas Scripta 2: 51-66. DOI: https://doi.org/10.18242/ANPScripta.2015.01.01.02.0003

Thiers B. 2019. Index Herbariorum. A global directory of public herbaria and associated staff. New York Botanical Garden’s Virtual Herbarium. http://sweetgum.nybg.org/science/ih/ (accesed October 2, 2022).

Toledo VM, Barrera-Bassols N. 2019. La milpa y la memoria biocultural de Mesoamérica. In: Camejo-Pereira MV, Dal Soglio FK, eds. A Conservação das Sementes Crioulas: Uma Visão Interdisciplinar da Agrobiodiversidade. Rio Grande Do Sul, Brazil: Universidade Federal do Río Grande do Sul (UFRGS). ISBN: 978-65-5725-007-5

Vázquez-García V, Godínez-Guevara L, Montes-Estrada M, Ortíz-Gómez AS. 2004. Los quelites de Ixhuapan, Veracruz: disponibilidad, abastecimiento y consumo. Agrociencia 38: 445-455.

Vibrans H. 1998. Native maize field weed communities in south-central Mexico. Weed Research 38: 153-166. DOI: https://doi.org/10.1046/j.1365-3180.1998.00082.x

Vibrans H. 2012. Malezas de México. Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad. http://www.conabio.gob.mx/malezasdemexico/2inicio/home-malezas-mexico.htm (accesed Febraury 2, 2022).

Vibrans H. 2016. Ethnobotany of Mexican Weeds. In: Lira R, Casas A, Blancas J, eds, Ethnobotany of Mexico Weeds. New York, USA: Springer, pp. 287-319. DOI: https://doi.org/10.1007/978-1-4614-6669-7_12

Vigouroux Y, Barnaud A, Scarcelli N, Thuillet AC. 2011. Biodiversity, evolution and adaptation of cultivated crops. Comptes Rendus Biologies 334: 450-457. DOI: https://doi.org/10.1016/j.crvi.2011.03.003

Villaseñor JL. 2016. Checklist of native vascular plants of Mexico. Revista Mexicana de Biodiversidad 87: 559-902. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rmb.2016.06.017

Villaseñor JL, Espinosa-García J. 2004. The alien flowering plants of Mexico. Diversity and Distributions 10: 81-158. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1366-9516.2004.00059.x

Vyera-Odilon L, Vibrans H. 2001. Weed as crops: the value of maize field weeds in the Valley of Toluca, México. Economic Botany 55: 426-443. https://doi.org/10.1007/BF02866564

Yin L, Z Cai, Zhong W. 2006. Changes in weed community diversity of maize crops due to long-term fertilization. Crop Protection 25: 910-914. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cropro.2005.11.013

Published
2023-12-04
How to Cite
Mascorro-de Loera, R. D., Sosa-Ramírez, J., Luna-Ruíz, J. de J., Perales-Segovia, C., & Cabrera-Manuel, F. (2023). Weed richness, diversity and similitude in rainfed maize fields at three communities of the state of Aguascalientes, Mexico. Botanical Sciences, 102(1), 234-255. https://doi.org/10.17129/botsci.3362
Section
TAXONOMY AND FLORISTICS / TAXONOMÍA Y FLORÍSTICA