Fermented Mucilage from Theobroma cacao L. Pods for Weed Control Through Allelopathy
DOI:
https://doi.org/10.28940/terralatinoamericana.v43i.2281Keywords:
acetic acid, drying, efficacy, incidenceAbstract
Weeds play an important role in ecological systems due to their rapid growth, high adaptability, and invasive nature. In agricultural systems, their management constitutes a fundamental practice within the set of cultural operations, along with pruning, shade regulation, and pest control, as it directly af fects the yield of Theobroma cacao L. (cacao) crops. The objective of this study was to determine the ef ficacy, severity, and phytotoxicity of fermented mucilage from cacao fruits, considering its allelopathic potential as a herbicidal agent for weed control in cacao plantations. Six treatments were applied: T1 (1 day), T2 (30 days), T3 (60 days), T4 (90 days), T5 (5 years), and a control (water), using a randomized complete block design with four replications. The bromatological properties of each treatment were previously characterized. Weed control indicators such as ef ficacy, severity, and phytotoxicity were evaluated five and ten days af ter application. The treatment with fermented mucilage for five years (T5), with an acetic acid content of 6.37%, showed the greatest ef fectiveness in weed control. This treatment had a dif ferentiated impact on grasses and dicotyledons, being more ef fective against the latter. High phytotoxicity was observed in species such as Portulaca oleracea (purslane), which exhibited total desiccation of the foliage, and Rottboellia exaltata L. (cocoa vine), which showed complete wilting of the plant. These results suggest that the use of cacao mucilage with prolonged fermentation periods may represent a sustainable and selective alternative for weed management, particularly against broadleaf species, in cacao production systems.
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References
Acheampong, K., Samuel, T. L., Frank, O.-A., & Kwabena, O.-A. (2013). Use of fermented cocoa pulp juice for the control of non-vascular epiphytes on cocoa. ARPN Journal of Agricultural and Biological Science, 8(3), 191-195.
ALAM. (1974). Recomendaciones sobre unificación de los sistemas de evaluación en ensayos de control de malezas. Vol. 1. ALAM.
Alemán, F. (2004). Manual de investigación agronómica con énfasis en ciencia de las malezas (1 ed.). Managua: Imprimatur Artes Gráficas.
Alvarado-Aguayo, A., Carrera-Maridueña, M., & Yance-Carvajal, G. (2016). Estudio del impacto en el control natural de malezas a partir del vinagre. Revista Caribeña de Ciencias Sociales, 1, 1-16.
Bello-Lara, J., Balois-Morales, R., Sumaya-Martínez, M., Juárez-López, P., Jiménez-Ruíz, E., Sánchez-Herrera, L., . . . García-Paredes, J. (2016). Biopolímeros de mucílago, pectina de nopalitos y quitosano, como recubrimientos en almacenamiento y vida de anaquel de frutos de aguacate ‘Hass’. Acta agrícola y Pecuaria, 2(2), 43-50.
Bensch, E., Schalchli, H., Fuentes, R., Seemann, P., & Jobet, C. (2007). Potencial alelopático diferencial de cultivares de trigo (Triticum aestivum L.) chileno sobre ballica anual (Lolium rigidum) var. Wimmera. IDESIA(Arica), 25(2), 81-89.
Bernal, J., Loaiza, R., Monsalve, D., Barrera, C., Córdoba, O., Tamayo, A., . . . Heredia, F. (2024). Modelo productivo para el cultivo de aguacate Hass en el departamento de Antioquia. Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria (agrosavia). https://doi.org/10.21930/agrosavia.analisis.7407525
Blanco Valdes, Y. (2016). El rol de las arvenses como componente en la biodiversidad de los agroecosistemas. (M. d. Agrícolas, Ed.) Cultivos Tropicales, 37(4), 34-56. doi: 10.13140/RG.2.2.10964.19844
Cervantes-Contreras, M., & Pedroza, A. (2008). Caracterización microbiológica del pulque y cuantificación de su contenido de etanol mediante espectroscopia Raman. Sociedad Mexicana de Ciencia y Tecnología de Superficies y Materiales, 20(3), 1-5.
CIBA-Geigy. (1981). Manual para ensayos de campo en protección vegetal (2 ed.). Basilea, Suiza: CIBA-Geigy.
Coloma , T., Alulema, M., España , Y., & Gualliche , L. (2022). Elaboración de un herbicida natural a partir de la pulpa mucilaginosa del cacao (Theobroma cacao). Revista DELOS, 10(29), 1-14.
Constantin, J., & De Goes Maciel, C. D. (1999). Evaluación de la eficiencia agronómica y selectividad del herbicida halosulfurón en el control del coquillo (Cyperus rotundus) en el cultivo de caña de azúcar (Saccharum sp). Pesticidas: Revista de Ecotoxicología y Medio Ambiente (9), 45-64.
Dias, M.F. 2020. Taxa de crescimento, curva de dose-resposta e avaliação da metabolização de amicarbazone por biótipos de Cyperus rotundus L., Universidade Estadual Paulista (Unesp), Faculdade de Ciências Agronômicas, Botucatu.
Doria, J. (2010). Generalidades sobre las semillas: su producción, conservación y almacenamiento. Cultivos Tropicales, 31(1), 74-85.
Food and Agriculture Organizaion of the United Nations FAOSTAT, Anuario estadístico de la FAO año 2014. [Consultado 07 abril 2023]. 2023. Disponible en: https://www.fao.org/faostat/en/#data
Guerrero, H. (2022). Uso del mucílago de cacao en el manejo del musgo (Rigodium implexum) afectando al cultivo de cacao en el cantón ventanas. Ventanas, Ecuador: Trabajo de titulación.
Jiménez, T., Encalada, Z., Calapucha, A., & Chafa, M. (2024). Estrategias de Sostenibilidad y Responsabilidad Ambiental en el Sector Agroindustrial. Green World Journal, 1-13. https://doi.org/10.53313/gwj71104
Labrada, R. (1991). Métodos para el estudio de las malezas y los herbicidas. La Habana: ENPES.
Marín-Cuevas, C., Menace-Almea, M., Carranza-Patiño, M., Herrera-Feijoo, R., & Tuárez-Villacís, G. (2024). Fitotoxicidad del mucílago de cacao sobre malezas en el cultivo de cacao CCN-51 Theobroma cacao L. Código Científico Revista de Investigación, 5(1), 710-729. https://doi.org/10.55813/gaea/ccri/v5/n1/405
MedCalc (2014) MedCalc Software bvba Team EAT para Windows, Versión 13.06.0.
Mejía, M., Gratzfeld, J., Luzio, W., Menis, M., Fick, K., McDowell, L., & Conrad, J (2010). Conceptos sobre Fisiología de absorción y Funciones de los Minerales en la Nutrición de Plantas. Palmira, Colombia. Universidad Nacional de Colombia Sede Palmira. Facultad de Ciencias Agropecuarias.
Montero Cedeño, S., Cardoso Galvão, J. C., Diniz Melo, C., & Cañarte Bermúdez, E. (2016). Vinagre como desecante de plantas de cobertura y su efecto en la actividad microbiana del suelo en sistema de siembra directa. La Técnica: Revista de las Agrociencias, 16, 16-25.
Quintana, L., & Goméz, S. (2011). Perfil del sabor del clon CCN51 del cacao (Theobroma cacao L.) producido en tres fincas del municipio de San Vicente de Chucurí. Publicaciones E Investigación, 5(1), 45-58. https://doi.org/10.22490/25394088.594.
Ramos, L. H., Cisneros-Yupanqui, M., Santisteban Soto, D. V., Lante, A., Favaro, L., Casella, S., & Basaglia, M. (2023). Exploitation of cocoa pod residues for the production of antioxidants, polyhydroxyalkanoates, and ethanol. Fermentation, 9(9), 1-18. https://doi.org/10.3390/fermentation9090843.
Ramos-Remache, R., Sotomayor-Cantos, K., Amores-Puyutaxi, F., & Rhón-Dávila, F. (2023). Adaptación de clones de cacao (Theobroma cacao L.) tipo nacional en el piedemonte de Guasaganda, Cotopaxi, Ecuador. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, 7(4), 2938-2957
Rangel-Fajardo, M., Zavaleta-Mancera, H., Córdova-Téllez, L., López-Andrade, A., Delgado-Alvarado, A., Vidales-Fernández, I., & Villegas-Monter, A. (2012). Anatomía e histoquímica de la semilla del cacao (Theobroma cacao L.) criollo mexicano. Revista Fitotecnia. Mexicana, 35(3), 189-197.
Sánchez, D., Rodríguez, W., Castro, D., & Trujillo, W. (2019). Respuesta agronómica de mucilago de cacao (Theobroma cacao L.) en cultivo de maíz (Zea mays L.). Ciencia en Desarrollo, 10(2), 43 - 58. doi.org/10.19053/01217488.v10.n2.2019.7958
Sánchez, V., Zambrano, J., & Iglesias, C. (2019). La cadena de valor del cacao en América Latina y El Caribe. Quito, Ecuador: INIAP, Estación Experimental Santa Catalina.
Sánchez-Mora, F., Medina-Jara, S., Díaz-Coronel, G., Ramos-Remache, R., Vera-Chang, J., Vásquez-Morán, V., . . . Onofre-Nodari, R. (2015). Potencial sanitario y productivo de 12 clones de cacao en ecuador. Revista Fitotecnia Mexicana, 38(3), 265-274.
Santillán, M. (2017). Manual de malezas presentes en cultivos de importancia económica del Ecuador. https://universidadagricola.com/wp-content/uploads/2018/07/Manual-de-Identificacion-Taxonomico-de-Maleza.pdf
Sitinjak, R. R. (2021). Potential of the mixture of cocoa (Theobroma cacao L.) pulp water with glyphosate in controlling weeds in oil palm plantations. Tropical Journal of Natural Product Research, 5(11), 1940-1944. https://doi.org/10.26538/tjnpr/v5i11.8
Tinh, N. T. T., An, N. T., Hoa, H. T. T. & Tuoi, N. T. (2016). A study of wine fermentation from mucilage of cocoa beans (Theobroma cacao L.), Dalat University Journal of Science 6(3), 387-97.
Vera, J. F., Vera, J. S., Sánchez, F. D., Vásconez, G. H., Garcés, F. R., Ramos, R. A., Jácome, G.A., & Vallejo, C.A. (2013). Efecto alelopático de escoba de bruja (Moniliophthora perniciosa Stahel.) inoculadas en siete especies de malezas. Ciencia y Tecnología, 6(1), 11 - 15.
Villarroel-Bastidas, J., Argüello-Rivadeneira, J., Mendoza-Zambrano, J., De Guía Córdoba, M., Rodríguez, A., & Hernández, A. (2024). Efecto del mucílago de cacao en la bioconservación de carnes. ITEA, Información Técnica Económica Agraria, 120(3), 269 - 287. https://doi.org/10.12706/itea.2024.006
Villa-Uvidia, D., Osorio-Rivera, M., & Villacis-Venegas, N. (2020). Extracción, propiedades y beneficios de los mucílagos. Dom. Cien., 6(2), 503-524. http://dx.doi.org/10.23857/dc.v6i2.1181
Yazid, A. (2024). The effect of fermentation duration of cocoa pulp waste bioherbicide (Theobroma cacao L.) on the mortality rate of sweet potato weeds (Borreria latifolia). Jurnal Agronomi Tanaman Tropika (Juatika), 6(2). https://doi.org/10.36378/juatika.v6i2.3608
Webber, C., & Shrefler, J. (2009). Vinegar (20% acetic acid) broadcast application for broadleaf weed control in spring-transplanted onions. OK: 2008 Vegetable Trials Report, Oklahoma State University, Division of Agricultural Sciences and Natural Resources, Department of Horticulture & Landscape Architecture. Stillwater.
Webber, C., & Srefler, J. (2009). Broadcast application of Matran for broadleaf weed control in spring-transplanted onions. Vegetable Weed Control Studies. Oklahoma State University, Division of Agricultural Sciences and Natural Resources, Department of Horticulture & Landscape Architecture. Stillwater, 17-19.













