FICHA DE IDENTIFICACIÓN

TAXONOMÍA

Familia: Poaceae

Género: Arundo

Especie: donax

Nombre científico: Arundo donax (L. 1753)

Nombres comunes: Carrizo o caña gigante

Categoría: Invasora

ASPECTOS BIOLÓGICOS

DESCRIPCIÓN DE LA ESPECIE

El carrizo gigante (Arundo donax), es uno de los más grandes pastos perennes, forma densas colonias que puede medir de 2 hasta 6 m de altura, de color verde pálido a azul-verdoso, posee un tallo grueso, hueco y resistente semejante al bambú, consta de nudos con forma de anillo engrosado, ricos en fibras lignificadas, lo que les confiere una gran estabilidad mecánica, estos están separados por entrenudos, posee rizomas gruesos y nudosos capaces de penetrar en el suelo hasta un metro de profundidad, se expande horizontalmente a lo largo de un eje y se ramifica hasta alcanzar áreas de sustrato, libres de competencia (Deltoro et al., 2012). Hojas alargadas uniformemente esparcidas en dos hileras a lo largo del tallo formando una vaina que envuelve al mismo. Las hojas son planas, sin vellosidades de 30 a 70 cm de largo y de 2 a 7.5 cm de ancho, de color verde brillante, con punta fina (Contreras, 2007; Naccarato, 2009). La inflorescencia es densa, constricta forma una panícula plumosa de 25 a 50 cm de largo y de 5 a 15 cm de ancho con muchas flores muy pequeñas y poco llamativas, estas se encuentran en la zona apical del tallo en una estructura llamada panoja (Dudley, 2000; McWilliam, 2004; Contreras, 2007). REPRODUCCIÓN

Las plantas producen semillas inviables de septiembre a noviembre, pero esto puede variar según la condiciones climáticas, ya que pueden empezar a florecer en mayo (McWilliam, 2004; Contreras, 2007; Naccarato, 2009). Fundamentalmente se propaga de manera asexual, principalmente por tallos, los nudos de los tallos fragmentados y rizomas pueden echar raíces y establecerse como nuevos clones de plantas. La propagación vegetativa generalmente ocurre durante la época de lluvias (Contreras, 2007). Esto ocurre ya sea a través de la extensión de rizomas subterráneos o de fragmentos vegetativos arrastrados por las corrientes (Dudley, 2000). Los rizomas toleran aguas con altos grados de salinidad y pueden secarse durante varios meses para posteriormente formar raíces en el sustrato húmedo (McWilliams, 2004; ISSG, 2011).

A

ASPECTOS ECOLÓGICOS

HÁBITAT Y DISTRIBUCIÓN

A. donax es una especie capaz de crecer en una amplia variedad de condiciones ambientales, las colonias más grandes se producen en las zonas ribereñas y llanuras de inundación de ríos de mediano a grande tamaño, sitios de húmedo a secos, orillas del río lejos de aguas permanentes, Arundo se asocia generalmente con ríos que han sido perturbados y presas pero también puede colonizar en rodales nativos de álamos, sauces y otras especies de ribera. La caña gigante crece en una variedad de tipos de suelos incluyendo arenas gruesas, grava del suelo, arcillas pesadas, y los sedimentos fluviales, crece mejor en suelos bien drenados con abundante humedad, puede crecer en condiciones de salinidad y es capaz de invadir y persistir en las marismas (McWilliams, 2004). A. donax es naturalizada e invasor en muchas regiones, como el sur de África, Estados Unidos, México, islas del Caribe y América del Sur, Islas del Pacífico, Australia y el sudeste de Asia (Dudley, 2000). Se ha demostrado que su crecimiento se favorece en suelos ricos en nitrógeno (ISSG, 2011). El área nativa del carrizo es objeto de debate, la evidencia botánica e histórica confiere peso a la hipótesis de que su orig en tuvo lugar en la región mediterránea, Por otro lado, las técnicas moleculares sugieren que Arundo donax probablemente es una especie originaria de Asia central desde donde se extendió al resto del mundo (Eguiarte et al., 2011; Deltoro et al., 2012). En México se tienen registros en las siguientes Áreas Naturales Protegidas:

Mapa de distribución del carrizo gigante (Arundo donax) en ANP Federales de México. Fuente CONANP. Referencia: Base de datos, Subdirección de Especies

Invasoras. Dirección de Especies Prioritarias para la Conservación. CONANP, 2014.

1. APFF Islas del Golfo de California, Sonora

2. APFF Sierra de Álamos-Río Cuchujaqui

3. APFF Cuatrociénegas

4. PN Maderas del Carmen

5. APFF Cañón de Santa Elena

6. RB Ría Celestún

7. APFF Campo Verde

8. APRN Valle de Bravo, Malacatepec, Tilostoc y Temascaltepec

9. RPC Madera

10. RB Selva del Ocote

11. PN Cumbres de Monterrey

12. RB Sian Kaán

PROBLEMÁTICA E IMPACTOS

Fue introducido intencionalmente a California desde el Mediterráneo en la década de 1820, como agente de control de la erosión en los canales de drenaje y también fue utilizado como paja para techos de almacenes, graneros y otros edificios. Desde entonces ha llegado a ser ampliamente dispersa en todas las áreas subtropicales y cálidas del mundo, sobre todo de manera intencional por el hombre para la producción de caña y para una gran variedad de instrumentos musicales, entre ellos fagotes y gaitas. En México esta especie se puede encontrar formando grandes poblaciones en humedales o bordeando cuerpos de agua, donde se sabe que ha ocasionado problemas con la agricultura y ganadería,sin embargo, es ampliamente utilizada por las comunidades mexicanas, utilizando el tallo y las hojas para la fabricación de artesanías como flautas, cestos, canastas, tapetes de piso, etc. El tallo también es empleado para construir cercas, jacales y techos, más frecuentemente se le da un uso decorativo en jardines (Benton et al., 2005; Contreras, 2007). Una vez establecida A. donax tiende a formar grandes masas de raíces continuas que puede llegar a cubrir varias hectáreas

formando a menudo monocultivos que son altamente susceptibles a enfermedades que alteraran la dinámica en el ciclo de

nutrientes, contribuyendo a la inestabilidad del ecosistema (Eguiarte et al., 2011; ISSG, 2011).

Utiliza enormes cantidades de agua, tanto como 2.000 litros por metro para abastecer su increíble tasa de crecimiento

(Contreras, 2007), alterando los regimenes hidrológicos y reduc iendo la disponibilidad de agua subterránea por su gran

evapotranspiración. En el Noreste de México, una zona árida y semiárida donde la falta de agua superficial es notable, la

presencia de esta especie agrava más el problema, en 20-30 años desecaría ríos y arroyos modificando flujos en las corrientes

y transformando el hábitat (Dudley, 2000; March et al., 2005; ISSG, 2011; Contreras, 2007; Deltoro et al., 2012).

B

Arundo donax parece estar muy adaptado a incendios extremos, es

altamente inflamable durante casi todo el año. Debido a la alta cantidad de

biomasa que produce, aumenta la probabilidad de la ocurrencia de un

incendio forestal y el aumento de la intensidad de los incendios forestales

una vez que se produce (March et al., 2005; Contreras, 2007; Deltoro et

al., 2012). Llega a recuperarse de un incendio entre tres a cuatro veces

más rápido que las plantas nativas (ISSG, 2011). En la mayoría de las

circunstancias los rizomas subterráneos responden rápidamente después

del fuego, nuevos brotes superan velozmente el crecimiento de las

especies nativas en un sitio quemado (McWilliams, 2004; Contreras,

2007).

Asimismo, crece más rápido que las especies locales y es especialmente exitoso cuando las condiciones de radiación solar, humedad y nutrientes son de estres (March et al., 2005; Eguiarte et al., 2011; Deltoro et al., 2012); en condiciones ideales puede crecer de 5 cm a10 cm al día (Contreras, 2007). Su tasa de crecimiento puede ser de dos a cinco veces más rápida que la de los competidores nativos (Dudley, 2000). Una vez establecido el carrizo forma a menudo paredes impenetrables de material vegetal, lo que evita el movimiento de especies de las biotas terrestre y anfibia, tiene la capacidad de suprimir por completo la vegetación nativa e infligir cambios ecológicos drásticos provocando la perdida de diversidad en dichas áreas (Rieger y Keager, 1989; McWilliams, 2004; Benton et al., 2005; Eguiarte et al., 2011; ISSG, 2011). Los tallos y las hojas de Arundo donax contienen una amplia gama de productos químicos nocivos incluyendo sílice, tri -terpinas, esteroles, indoles, ácido hidroxámico y otros numerosos alcaloides que probablemente lo protegen de la mayoría de los insectos nativos y otros herbívoros. Asimismo carece de la estructura necesaria para proporcionar sombra significativa de los hábitats fluviales, resultando en agua con mayor temperatura que la que se encuentra en un bosque de galería nativa de álamos o sauces, de esta manera las áreas ribereñas colonizadas por A. donax tienden a aumentar las temperaturas del agua, disminuyendo las concentraciones de oxígeno y la diversidad de animales acuáticos incluyendo peces (Dudley, 2000; Contreras, 2007; Deltoro et al., 2012). En México A. donax es considerado una amenaza para los ecosistemas y biodiversidad en la zona de Cuatrocienégas en el estado de Coahuila donde ha puesto en peligro la sobrevivencia de los estromatolitos (primeras formas de vida en la tierra que aún persisten en este ecosistema), ya que ha alterado los niveles de nutrientes y la concentración de oxígeno creando un medio inhóspito para el desarrollo de bacterias petrificadas. A. donax ha desplazado especies nativas de México como es Phragmites australis y ha contribuido a la extinción del pez Etheostoma segrex como resultado de la modificación del hábitat (Martínez M., com pers., 2010). En virtud de sus características de crecimiento, adaptación a las perturbaciones, sobre todo fuego, su falta de depredadores y

competidores naturales en América del Norte y su inadecuación como alimento o hábitat para la fauna nativa (Bell, 1997),

Arundo donax ha sido catalogada por el Grupo Especialista de Especies Invasoras (ISSG por sus siglas en inglés) de la UICN

como una de las "100 especies invasoras más dañina del mundo” (Lowe et al., 2004).

C

MEDIDAS DE COMBATE Y CONTROL

Se necesita un conjunto de métodos para controlar el carrizo gigante, el

establecimiento de un programa de control dependerá de la presencia o

ausencia de plantas nativas, el tamaño del área, la cantidad de biomasa

implicada y la estación. La clave para el tratamiento eficaz de establecer

carrizo es matar o eliminar los rizomas (Bell, 1997; McWilliams, 2004). Los

métodos de eliminación de la vegetación incluyen el corte manual o mecánico

con excavadoras, motosierra o desbrozadota, la quema de biomasa, utilización

de herbicidas y control biológico (Dudley, 2000; March et al., 2005). Tales

métodos pueden tener un valor limitado además de interferir con el re-

establecimiento de plantas nativas (McWilliams, 2004; Benton et al., 2005).

Control Físico: Las infestaciones menores de carrizo se pueden erradicar con métodos manuales, sobre todo cuando las

plantas nativas sensibles y la vida silvestre pueden ser dañadas por otros métodos. Para infestaciones más grandes en

terrenos accesibles se pueden usar herramientas pesadas. Este método de

control representa diversas dificultades y tiene poca eficiencia ya que se

remueve la biomasa pero sin erradicar a la planta. El carrizo puede dispersarse

y rebrotar a través de fragmentos que tengan meristemo, por lo que el control

mecánico puede incluso ayudar a su dispersión (McWilliams, 2004; Benton et

al., 2005; March et al., 2005).

La quema prescrita de material en vivo generalmente no se recomienda, ya que

no se puede matar a los rizomas subterráneos y probablemente favorece la

regeneración de la carrizo gigante sobre especies ribereñas nativas (Dudley, 2013). Además el fuego tiene un gran impacto

sobre plantas no adaptadas (March et al., 2005; Deltoro et al., 2012).

Otros procedimientos para el control de A. donax son el cubrimiento e inundación, estos logran provocar una mortalidad del

100% de las cañas en todo caso, siempre y cuando se apliquen correctamente,

la ventaja frente a los métodos químicos es su mayor eficacia y el hecho de que

pueden emplearse en la totalidad del medio ribereño, incluso en la zona en

contacto con el medio acuático. El cubrimiento consiste en la colocación de una

cobertura completamente opaca (geotextil, plástico etc.) sobre un cañaveral

desbrozado, de modo que se priva de luz a los brotes. La muerte del rizoma se

producirá por agotamiento de sus reservas. La Inundación del cañaveral hace

uso de la intolerancia del rizoma de A. donax al encharcamiento permanente

para provocar su muerte por anoxia este método requiere un desbroce previo

del cañaveral se debe realizar como mínimo durante 3 meses ininterrumpidos

(Deltoro et al., 2012).

D

E

F

En México desde el 2006 se ha trabajado en el Área de Protección de Flora y Fauna Cuatrociénegas con proyectos de control y erradicación de carrizo, actualmente se utilizan una combinación de métodos físicos como el retiro manual en ejemplares juveniles de menos de 2 m de altura; la quema controlada en una superficie no mayor a 100 m² para facilitar el acceso a otros sitios; poda, extracción, deshidratación e incineración de rizomas y llevando a cabo otra técnica conocida como “trapping” que consiste en realizar un corte desde la base, para posteriormente cubrir el área con un hule o lona, obteniendo hasta el 70 % de efectividad; así como un monitoreo continuo eliminar algún rebrote que pueda surgir después de que se hayan llevado a cabo los trabajos de erradicación obteniendo resultados satisfactorios (CONANP, 2008).

Químico: El herbicida más comúnmente utilizado es el glifosato (N-(fosfonometil) glicina-isopropilamina (1:1) “Assadon” en líquido), la época idónea para su aplicación es después de la floración la aplicación puede realizarse mediante un pequeño vehículo o con avioneta o helicóptero. La otra opción de tratamiento es la aplicación del herbicida a altas concentraciones inmediatamente después de cortar los tallos a una altura de 5 a 10 cm del suelo. La principal ventaja de este enfoque es que se utiliza menor cantidad en comparación con las plantas adultas, sin embargo el corte de los tallos puede provocar que las plantas vuelvan a fase de crecimiento, disminuyendo la translocación de herbicida (Bell, 1997; Dudley, 2000; McWilliams, 2004; Benton et al., 2005; March et al., 2005; Deltoro et al., 2012). Biológico: La avispa Tetramesa romana Walker (Hymenoptera: Eurytomidae) fue aprobado para su liberación en Texas y

California en abril de 2009. Sin embargo, no se espera que Tetramesa romana controle sola completamente a A. donax. Por lo

que además se ha solicitado el permiso para la liberación de la cochinilla Rhizaspidiotus donacis Leonardi (Hemiptera:

Diaspididae) la cual se ubica en los rizomas de la planta y en la inserción de los brotes laterales al eje principal de la misma,

ejerciendo un daño directo mediante su acción fitófaga. T. romana retrasa el crecimiento en tallos y algunas veces provoca la

muerte de estos. Cuando ambos T. romana y R. donacis están presentes en plantas se subraya un serio retraso del

crecimiento extremo de A. donax y prácticamente no hay producción de hojas (USDA, 2010; Cortes et al., 2012). Basándose en

los resultados de dichas evaluaciones parece que la avispa T. Romana es específica para el género Arundo, pero cabe la

posibilidad de que dañe plantas nativas o cultivadas en las Américas. También se puede concluir que el clima del sudoeste

Estados Unidos y México es adecuado para el establecimiento de T. romana (Goolsby y Moran, 2009)

En México, el Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA) ya lleva a cabo estudios de laboratorio y campo utilizando dichas especies (Martínez, com. pers., 2010). Para corroborar la efectividad de estos agentes de control biológico deben cumplir con dos criterios: (I) que el agente de control sólo se alimente de la planta que se desea controlara y (II) que el agente de control biológico sólo desarrolle su ciclo biológico en dicha planta.

LITERATURA CONSULTADA

1. Bell P. 1997. Ecology and management of Arundo donax, and approaches to riparian habitat restoration in southern California. En: Plant invasions: studies from North America and Europe. Leiden, The Netherlands: Backhuys Publishers: 103-113.

2. Benton, N., Bell, G. Swearingen, J.M. 2005. Fact sheet: Giant Reed. Plant Conservation Alliance’s Alien Plant Working Group Weeds Gone Wild: Alien Plant Invaders of Natural. Disponible en: http://www.nps.gov/plants/alien/fact/pdf/ardo1.pdf (consultado el 2 de julio de 2014).

3. Contreras A. 2007. Informe final: Investigación sobre la distribución de la planta invasora Arundo donax (carrizo gigante) en la cuenca del Río Bravo. PRONATURA noreste A.C.

4. Cortes E., Marcos M. y Goolsby J. 2012. Rhizaspidiotus donacis (Hemiptera;Diaspididae); agente con licencia para controlar. Primeros resultados del plan de control biológico del carrizo gigante en Estados Unidos. Cuadernos de biodiversidad 40 (2012): 8-12.

5. Deltoro V., Jiménez J. y Vilán X. 2012. Bases para el manejo y control de Arundo donax L. (Caña común). Colección Manuales Técnicos de Biodiversidad, 4. Conselleria d’Infraestructures, Territori i Medi Ambient. Generalitat Valenciana. Valencia.

6. Dudley T. 2000. Noxious wildland weeds of California: Arundo donax. In: Invasive plants of California's wildlands. C. Bossard, J. Randall, y M. Hoshovsky (eds.). University of California Press. Disponible en: http://ceres.ca.gov/tadn/ecology_impacts/arundo_ww.html (consultado el 2 de julio de 2014).

9. Eguiarte L., Colin R., Aguirre E. y Rosas M. 2011. Ecología evolutiva de dos especies invasoras de humedales en la República Mexicana: Arundo donax y Phragmites australis (Poaceae). Universidad Nacional Autónoma de México. Instituto de Ecología. Hoja de cálculo SNIB-CONABIO, proyecto No. GN038. México. D. F.

10. Goolsby J. y Moran P. 2009. Host range of Tetramesa romana Walker (Hymenoptera: Eurytomidae), a potential biological control of giant reed, Arundo donax L. in North America. Publications from USDA-ARS / UNL Faculty. Paper 349.

11. CONANP (Comisión Nacional de Áreas Naturales Protegidas). 2008. Informe final de actividades para control y erradicación de carrizo gigante (Arundo donax) para el Área de Protección de Flora y Fauna Cuatrociénegas.

12. ISSG (Invasive Species Specialist Group) 2011. Arundo donax (grass). Global Invasive Species Database (GISP). Disponible en: http://www.issg.org/database/species/ecology.asp?si=112&fr=1&sts=tss&lang=EN (consultado el 2 de julio de 2014).

13. Lowe S., Browne M., Boudjelas S., De Poorter M. 2004. 100 de las Especies Exóticas Invasoras más dañinas del mundo. Una selección del Global Invasive Species Database. Publicado por el Grupo Especialista de Especies Invasoras (ISSG), un grupo especialista de la Comisión de Supervivencia de Especies (CSE) de la Unión Mundial para la Naturaleza (UICN), 12pp. Primera edición, en inglés, sacada junto con el número12 de la revista Aliens. Diciembre 2000. Versión traducida y actualizada: Noviembre 2004.

14. March J., Bell G. y Eguiarte L. 2005. Taller sobre control de Arundo donax en Cuatro Ciénegas, Coahuila, México. PRONATURA-Noreste, Desuvalle A. C., Instituto de Ecología, CONANP, Universidad de Texas, Universidad de Iowa y The Nature Conservancy.

15. McWilliams J. 2004. Arundo donax. In: Fire Effects Information System, [Online]. U.S. Department of Agriculture,

Forest Service, Rocky Mountain Research Station, Fire Sciences Laboratory (Producer). Disponible en: http://www.fs.fed.us/database/feis/plants/graminoid/arudon/all.html (consultado el 1 de julio de 2014).

16. Naccarato J. 2009. El cultivo de la caña Arundo donax en Mendoza, Argentina. Departamento Agrícola de Argendonax S.A. Gonzalez Reed.

17. Rieger P. y Kreager A. 1989. Giant reed (Arundo donax): a climax community of the riparian zone. In: Protection, management, and restoration for the 1990's: Proceedings of the California Riparian Systems conference; 1988 September 22-24; Department of Agriculture, Forest Service, Pacific Southwest Forest and Range Experiment Station: 222-225 p.

18. USDA (United States Department of Agriculture). 2010. Field Release of the Arundo Scale, Rhizaspidiotus donacis (Hemiptera: Diaspididae), an Insect for Biological Control of Arundo donax (Poaceae) in the Continental United States.

Fotos:

1. A. James H. Miller 2. B. Teresa Ruiz 3. C. Chuck Bargeron 4. D, E y F Informe de actividades de control y erradicación de carrizo gigante para el APFF Cuatrociénegas.

Elaboró: AHH Actualizó: LIBB/TRO Revisó: TRO/MGM Última actualización: julio de 2014