Modelo bioeconómico para el control óptimo de la hierba invasora Zea mays subspp. (teosinte) en España/Bioeconomic model for optimal control of the invasive weed Zea mays subspp. (teosinte) in Spain

Paper of Drs. Yolanda Martínez, Alicia Cirujeda, Miguel I. Gómez, Ana I. Marí, and Gabriel Pardo published in the journal Agricultural Systems. Drs. Cirujeda, Marí and Pardo are members of PROVESOS group. (https://doi.org/10.1016/j.agsy.2018.05.015)

 

Resumen:

El teosinte es una hierba invasora que ha aparecido recientemente en el noreste de España, una importante región productora de maíz en Europa Occidental. Teosinte está causando daños económicos y agronómicos importantes y es una seria amenaza para los productores de maíz en la región. Los agricultores y la administración competente en sanidad vegetal pueden elegir entre una serie de estrategias para controlar las infestaciones de teosinte, incluida la adopción de prácticas culturales específicas, como el desherbado manual, el establecimiento de falsas siembras, así como la adopción de rotaciones con otros cultivos anuales y perennes. A pesar del potencial impacto negativo de esta mala hierba, se sabe poco sobre qué estrategias de control con más adecuadas tanto desde el punto de vista privado (por ejemplo, de los agricultores) como social (de la administración competente en sanidad vegetal). En respuesta, en este trabajo desarrollamos un modelo dinámico de optimización para identificar la secuencia de estrategias de control que minimizan los costes privados y sociales en escenarios de baja y alta infestación, con un horizonte de planificación de quince años. El modelo se ha calibrado utilizando datos biológicos, obtenidos a partir de ensayos experimentales, y parámetros económicos, obtenidos de los propios agricultores de la región. Nuestros resultados sugieren que las pérdidas económicas por infestación de teosinte pueden alcanzar hasta 9229 y 9398 € / ha para los escenarios de infestación baja y alta respectivamente, si no se hace nada para controlarlas. Además, los resultados muestran que las estrategias privadas y sociales son diferentes. Por ejemplo, con altas infestaciones, la estrategia privada óptima consiste en no controlar en los años 1 y 2, usar la falsa siembra en el año 3 y plantar alfalfa en los años 4 a 8, para posteriormente volver al monocultivo de maíz, lo cual implica una pérdida de un 26,5% de los beneficios del agricultor respecto a la situación sin infestación. Por el contrario, la estrategia socialmente óptima conlleva la adopción de rotaciones a partir del primer año y la vuelta al cultivo de maíz en la mitad del área después del año 4, lo que conduce a una pérdida del 27,9 % de los beneficios del agricultor. Los resultados indican además que la falsa siembra y los desherbados manuales, actualmente recomendados por la administración en casos de baja infestación, no son socialmente óptimos.

Lea el texto completo (en inglés) en Agricultural Systems.

Summary;

 Teosinte is an invasive weed which emerged recently in Northeastern Spain, an important corn-growing region
in Western Europe. It is causing substantial agronomic and economic damages and is threatening the availability
of corn in the region. Read more in the attached summary .Farmers and regulatory agencies can choose from a number of strategies to control for teosinte infestations including adoption of specific cultural practices such as manual control constructing false seedbeds, as well as adopting corn rotations with other annual and perennial crops. In spite of the potential negative impacts of this weed, little is known about what the optimal control strategies are, both from the private (e.g. the farm) and social (e.g. regulatory agencies) perspectives. In response, we develop a dynamic optimizatio  model to identify the sequence of control strategies that minimize private and social costs under low- and high-infestation level scenarios, for a fifteen-year planning horizon. We calibrate the model using biological data from experimental trials and economic parameters collected from farmers in the region. Our results suggest the economic losses of teosinte infestation can reach up to 9229 and 9398 €/ha for low- and high-infestation scenarios if nothing is done to control it. In addition, results show that optimal private and social strategies are different. For example, under high-infestation levels, private losses are minimized at 26.5% by not controlling in years 1–2, use false seedbeds in year 3, planting alfalfa in years 4–8, and planting corn thereafter in the total area. In contrast, social costs are minimized at 27.9% by adopting rotations starting year, return to corn monocropping in half the area after year four. Results show false seedbed and manual controls, currently recommended by the regulatory agency in low-infestation cases, are not socially optimal.

Read the full text in Agricultural Systems