EL CULTIVO DEL CÁRTAMO (Carthamus tinctorius L
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SECRETARÍA DE AGRICULTURA, GANADERÍA, DESARROLLO RURAL, PESCA Y ALIMENTACIÓN Lic. Francisco Javier Mayorga Castañeda Secretario MC. Mariano Ruiz-Funes Macedo Subsecretario de Agricultura Ing. Ignacio Rivera Rodríguez Subsecretario de Desarrollo Rural Dr. Pedro Adalberto González Hernández Subsecretario de Fomento a los Agronegocios INSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGACIONES FORESTALES, AGRÍCOLAS Y PECUARIAS Dr. Pedro Brajcich Gallegos Director General Dr. Salvador Fernández Rivera Coordinador de Investigación, Innovación y Vinculación MSc. Arturo Cruz Vázquez COMITÉ EDITORIAL DEL CENEB Presidente: M.C. Lope Montoya Coronado Secretario: Dr. Juan Manuel Cortés Jiménez Vocales: Dr. Luis Miguel Tamayo Esquer M.C. Manuel de Jesús Guerrero Herrera M.C. José Eliseo Ortiz Enríquez M.C. Juan José Pacheco Covarrubias M.C. Isidoro Padilla Valenzuela M.C. Jesús Arturo Samaniego Russo Encargado del Despacho de la Coordinación de Planeación y Desarrollo Lic. Marcial A. García Morteo Coordinador de Administración y Sistemas CENTRO DE INVESTIGACIÓN REGIONALDEL NOROESTE Dr. Erasmo Valenzuela Cornejo Director Regional Dr. Miguel Alfonso Camacho Casas Director de Investigación Dr. Jesús Arnulfo Márquez Cervantes Director de Planeación y Desarrollo Lic. José Silva Constantino Director de Administración Dr. Emilio Jiménez García Director de Coordinación y Vinculación en el estado de Sonora CAMPO EXPERIMENTAL NORMAN E. BORLAUG M.C. Lope Montoya Coronado Jefe de Campo M.C. Jesús Rafael Valenzuela Borbón Responsable del Sitio Experimental Valle del Mayo Diseño de portada e interiores Raúl Arturo Gámez Chú Edición y Revisión Comité Editorial del CENEB Fotografia: M.C. Lope Montoya coronado CAMPO EXPERIMENTAL NORMAN E. BORLAUG, (INIFAP) Dr. Norman E. Borlaug km 12 Apartado Postal 115 85000 Cd. Obregón, Sonora, México TELÉFONOS: (644) 414 5700 y 414 5806 FAX: (644) 413 0930 CORREO ELECTRÓNICO: [email protected] INSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGACIONES FORESTALES, AGRÍCOLAS Y PECUARIAS CENTRO DE INVESTIGACIÓN REGIONAL DEL NOROESTE CAMPO EXPERIMENTAL NORMAN E. BORLAUG EL CULTIVO DEL CÁRTAMO (Carthamus tinctorius L.) EN MÉXICO Lope Montoya Coronado Investigador de la Red de Oleaginosas. CENEB-CIRNO-INIFAP Ciudad Obregón, Sonora, México. Septiembre del 2010 1 Derechos Reservados © Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias Progreso No. 5, Barrio de Santa Catarina Delegación Coyoacán C.P. 04010 México D.F. Teléfono: (55) 3871-8700 ISBN: Primera Edición 2010 La presente publicación se terminó de imprimir en el mes de septiembre del 2010, en los talleres gráficos de SGI, Hidalgo #512 poniente, Colonia Centro, Cd. Obregón, Sonora. Teléfono/Fax (644) 414-39-14. No está permitida la reproducción total o parcial de esta publicación, ni la transmisión de ninguna forma o por cualquier medio, ya sea electrónico, mecánico, fotocopia, por registro u otros medios conocidos o por conocer, sin el permiso previo y por escrito del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias. 2 CONTENIDO Página Índice de cuadros ......................................................................................... 5 Agradecimientos ........................................................................................... 6 Prológo ......................................................................................................... 7 I.- INTRODUCCIÓN...................................................................................... 9 1.1.- Situación mundial .......................................................................... 9 1.2.- El cultivo de cártamo en México................................................... 12 II.- USOS DEL CÁRTAMO .......................................................................... 14 2.1.-Semilla .......................................................................................... 14 2.2.- Aceite .......................................................................................... 16 2.3.- Pasta ........................................................................................... 17 III.- NORMAS DE CALIDAD ....................................................................... 18 IV.- ORIGEN CITOGENÉTICO ................................................................... 20 4.1.- Clasificación taxonómica ............................................................. 20 4.2.- Morfología .................................................................................... 21 4.3.- Descripción de la planta ............................................................... 23 V.- REQUERIMIENTOS EDAFOCLIMÁTICOS ........................................... 24 5.1.- Ecología....................................................................................... 24 5.2.- Temperaturas .............................................................................. 25 5.3.- Fotoperiodo ................................................................................. 25 5.4.- Altitud .......................................................................................... 25 5.5.- Latitud .......................................................................................... 26 5.6.- Suelo ........................................................................................... 26 5.7.- Salinidad ...................................................................................... 26 5.8.- Humedad .................................................................................... 27 VI.- GENÉTICA ........................................................................................... 28 6.1.- Caracteres de calidad de semilla y aceite .................................... 28 6.2.- Caracteres de la planta y del desarrollo ....................................... 29 6.3.- Caracteres de resistencia a enfermedades .................................. 31 VII.- MEJORAMIENTO GENÉTICO ............................................................ 31 7.1 Técnicas de cruzamientos ............................................................. 31 7.2 Método de pedigree o genealógico ................................................ 34 3 Página VIII.- EL MEJORAMIENTO GENÉTICO DE CÁRTAMO EN MÉXICO ........ 35 8.1.- Variedades .................................................................................. 37 8.1.1.-Linoleicas ................................................................................... 38 8.1.2.-Oleicas ...................................................................................... 40 8.1.3.-Variedades altamente tolerantes a falsa cenicilla Ramularia carthami ...................................................................................... 42 IX.- TÉCNICAS DE CULTIVO .................................................................... 46 9.1.- Preparación del terreno ............................................................... 46 X.- FERTILIZACIÓN ................................................................................... 47 10.1.- Fertilización foliar ....................................................................... 48 10.2.- Fertilización al suelo .................................................................. 50 10.2.1- Nitrógeno ................................................................................. 50 10.2.2.- Fosforo ................................................................................... 52 10.3.- Métodos y época de aplicación .................................................. 53 XI.- FECHAS DE SIEMBRA ........................................................................ 54 XII.- MÉTODO Y DENSIDADES DE SIEMBRA .......................................... 55 XIII.- MANEJO DE RIEGOS ....................................................................... 57 XIV.- CONTROL DE MALEZA .................................................................... 61 14.1.- Métodos de control .................................................................... 62 14.1.1.- Preventivo. .............................................................................. 62 14.1.2.- Cultural. .................................................................................. 64 14.1.3.- Mecánico. ............................................................................... 64 14.1.4.- Químico. ................................................................................. 64 14.2.- Control integrado. ...................................................................... 67 XV.- CONTROL DE INSECTOS PLAGAS ................................................. 68 XVI.- CONTROL DE ENFERMEDADES ..................................................... 76 XVII.- COSECHA ........................................................................................ 84 XVIII.- BIBLIOGRAFÍA ................................................................................ 86 4 ÍNDICE DE CUADROS Página Cuadro 1. Países productores de cártamo (t) ............................................................. 9 Cuadro 2. Superficie (ha) cosechada de cártamo (miles de hectáreas) a nivel mundial ..................................................................................................... 10 Cuadro 3. Rendimiento (t/ha) de cártamo a nivel mundial ....................................... 10 Cuadro 4. Países exportadores de aceite de cártamo (t) ......................................... 11 Cuadro 5. Principales países importadores de cártamo (t) ...................................... 11 Cuadro 6. Producción de cártamo en México (2002-2008) ...................................... 13 Cuadro 7. Principales estados productores de cártamo en México (2008) .............. 13 Cuadro 8. Especificaciones químicas de semilla de cártamo oleico ........................ 15 Cuadro 9. Perfil de ácidos grasos de semilla de cártamo alto monoinsaturado regional..................................................................................................... 15 Cuadro 10. Comparación de la composición típica de los ácidos grasos en variedades oleicas y linoleicas .............................................................. 17 Cuadro 11. Porcentaje de ácidos grasos en el aceite de diversos cultivos ............. 18 Cuadro 12. Normas Mexicanas para la comercialización de semilla de cártamo (NMX-FF-090-SCFI-2008. 7/28 ............................................................. 19 Cuadro 13. Especificaciones de composición de ácidos grasos en aceites provenientes de granos de cártamo de las variedades de alto poliinsaturado y alto monoinsaturado. ................................................... 19 Cuadro 14. Clasificación taxonómica del cártamo .................................................... 20 Cuadro 15. Respuesta a sales de diversos cultivos ................................................ 27 Cuadro 16. Cantidad de nitrógeno (kg/ha) para fertilizar cártamo en el sur de Sonora. México ...................................................................................... 51 Cuadro 17. Fuente de Fuente de fertilizantes y su factor de conversión a dosis comercial ............................................................................................... 54 Cuadro 18. Fechas de siembra utilizadas en los estados productores de cártamo en México ................................................................................ 55 Cuadro 19. Semillas por metro lineal en surcos con una y doble hilera de siembra .................................................................................................. 57 Cuadro 20. Calendario de riegos para cártamo, aplicable en suelos de barrial compactado ........................................................................................... 58 Cuadro 21. Calendario de riegos para cártamo aplicable en suelos de barrial profundo ................................................................................................. 58 Cuadro 22. Calendario de riegos para cártamo, aplicable en suelos de aluvión ..... 59 Cuadro 23. Prácticas para el control cultural de maleza perenne ........................... 63 Cuadro 24. Herbicidas utilizados en el combate de maleza en cártamo ................. 67 Cuadro 25. Insecticidas sugeridos para el combate de los principales insectos plaga del cultivo de cártamo .................................................................. 75 Cuadro 26. Normas de calidad para el grano cosechado de cártamo..................... 85 5 AGRADECIMIENTOS Mi más sincero agradecimiento a todo el personal investigador en activo y retirado del INIFAP, que de alguna manera me brindaron su invaluable apoyo para poder realizar esta obra, que considero será de gran utilidad para los productores de cártamo en México y del extranjero; así como para técnicos agrícolas e instituciones de investigación y de enseñanza superior. En este libro se plasman los principales resultados de actividades de Investigación, Validación, Transferencia de Tecnología y de Experiencias en Siembras Comerciales. Todas estas realizadas por instituciones nacionales e internacionales, pero principalmente por investigadores involucrados en proyectos de oleaginosas del INIFAP, financiados por SAGARPA, CONACYT, COFUPRO, Fondo de Oleaginosas de México, Fundación Produce Sonora y por los Productores Sonorenses a través del Patronato Para la investigación y Experimentación Agrícola del Estado de Sonora (PIEAES). Todo mi agradecimiento también al gran equipo de colaboradores de campo y oficina por el gran esfuerzo realizado para alcanzar las metas. A mi esposa Leonor, mis hijos Luis Alberto, Lope Eduardo y Alejandra por su apoyo y comprensión. A mi madre Doña Conchita y a la memoria de mi padre Luis por su gran enseñanza. MC. Lope Montoya Coronado 6 PROLOGO El cultivo de cártamo presenta varias fortalezas y oportunidades que nos llevan a la pregunta de porque no ha sido una opción solida y consistente en el patrón de cultivos de la agricultura Mexicana. En efecto el cártamo posee fortalezas como bajos requerimientos de agua, siendo una planta rustica con pocos problemas de plagas, enfermedades, así como poco sensible a situaciones extremas tanto en bajas como altas temperaturas. En el ámbito de las oportunidades, se reporta que cerca del 40% de la superficie en México es árida ó semiárida, lo cual representa una oportunidad para explotar este cultivo en las áreas con baja disponibilidad de agua. Asimismo, en toda la cadena productiva existen oportunidades de éxito. En la fase primaria se cuenta con tecnología que permite al agricultor explotar el potencial de rendimiento con bajo riesgo en la producción, en la fase de transformación México cuenta con infraestructura industrial subempleada en todo el país, lo cual significa que hay la capacidad de transformar toda la producción que se pueda obtener en un año, y en la fase de distribución y consumo, el aceite de cártamo ha mostrado una demanda creciente en el mercado tanto en el ámbito nacional como internacional. Más aún, en el mercado nacional la demanda supera a la oferta al grado que el 92% de las oleaginosas son importadas del mercado internacional. Ante el panorama anterior la publicación del Cultivo de Cártamo en México es una aportación muy relevante en congruencia con dos de los objetivos estratégicos del INIFAP como son: primero, generar y adaptar conocimientos en donde cabe destacar que la tecnología de producción de esta oleaginosa es producto de la tenacidad de un grupo de investigadores que han logrado crear las condiciones para realizar investigación de vanguardia generando variedades más productivas, tolerantes a la enfermedad conocida como falsa cenicilla, así como mayor contenido y calidad de aceite para satisfacer las preferencias del consumidor y de la industria. El segundo objetivo estratégico relacionado con un aspecto muy relevante de la misión y el mandato del INIFAP, promover y apoyar la 7 Innovación Tecnológica. En este sentido el grupo de investigadores del INIFAP distribuidos en gran parte de nuestro país han participado en el proceso de generación de cinco nuevas variedades de cártamo linoleico y oleico con resistencia a la falsa cenicilla y potencial de rendimiento competitivo nacional. Este grupo de investigadores han realizado también validación y transferencia de tecnología para apoyar la innovación tecnológica. Como un elemento importante de apoyo a la innovación se presenta el libro El Cultivo de Cártamo en México, cuyo contenido está diseñado de una forma muy sencilla y amena. En la primera parte se presentan las características de la planta de cártamo, sus usos y requerimientos ambientales. En la segunda parte se abordan brevemente los métodos de mejoramiento y su aplicación en la generación de variedades en México. En la tercera parte se describe la tecnología de producción con el objetivo de apoyar tanto a productores como técnicos a obtener el potencial de rendimiento, así como a reducir los riesgos en el cultivo de esta oleaginosa. Esta publicación se inserta también como un elemento del plan de acción del INIFAP 2010-2014. En primer lugar alineado con la política del Gobierno Mexicano a través de la SAGARPA al impulsar el cultivo del cártamo, como parte del reto de reducir las importaciones de oleaginosas del 92% al 60% y de esta manera disminuir la fuga de divisas. En segundo lugar, con el cultivo de esta oleaginosa se pueden obtener beneficios para todos los eslabones de la cadena de valor: en el sector primario es una alternativa para la diversificación productiva y desarrollo del campo Mexicano; en el sector agroindustrial obtener la materia prima necesaria para la transformación del producto que satisfaga la necesidades de aceite de calidad del consumidor tanto en el mercado nacional como internacional. Con los elementos antes citados se espera que la obra del El Cultivo de Cártamo en México, contribuya en los próximos años a fortalecer la competitividad de esta oleaginosa y a la consolidación de una alternativa para el patrón de cultivos de la agricultura nacional. Dr. Erasmo Valenzuela Cornejo 8 I.- INTRODUCCIÓN 1.1.- Situación mundial El cártamo es una planta oleaginosa conocida también como alazor, azafrán bastardo, azafrancillo, azafrán romí, kusum, honghua y safflower. El nombre del género Carthamus en Árabe se refiere al color rojizo del colorante vegetal que se usaba en alimentos o para colorear telas y otros objetos, y el de la especie tinctorius se refiere a teñir o colorear. El colorante está constituido básicamente por ácido cartamínico y por inocartamina. Los centros de mayor diversidad genética de esta especie se encuentran en Etiopía y la India. Se considera que es uno de los cultivos más antiguos, ya que su semilla se ha encontrado en tumbas de Egipto de más de 4000 años de antigüedad y su uso fue reportado en China hace aproximadamente 2200 años. (Claridades Agropecuarias 1994). A nivel mundial, la India es el país de mayor producción de cártamo con 36.5%, pero la mayor parte de su producción es para consumo interno (Cuadro 1). El segundo país productor es Estados Unidos de América con 22.8% y México con 15.6%, es el tercer productor. Los reportes mundiales indican que en el año de 2008 la superficie cultivada de cártamo fue de 691,436 hectáreas mientras que en 2002 fue de 722,160 hectáreas, lo que representó un descenso del 6.33% en el periodo (Cuadro 2). CUADRO 1. PAÍSES PRODUCTORES DE CÁRTAMO (t) PAIS 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 INDIA 230,000 178,500 134,900 173,600 228,600 240,000 225,000 E. U. 135,160 123,630 86,800 99,330 86,820 94,798 140,810 MÉXICO 52,855 200,587 230,866 94,422 73,536 113,334 96,413 CHINA 32,000 28,000 30,000 32,000 30,000 32,000 32,500 ETIOPÍA 5,000 5,043 7,039 5,957 5,957 11,176 8,075 OTROS 105,484 168,124 164,405 176,730 103,689 130,740 112,416 MUNDIAL 560,499 703,884 654,010 487,617 528,602 622,048 615,214 Fuente: Faostat. 2010. 9 CUADRO 2. SUPERFICIE (ha) COSECHADA DE CÁRTAMO A NIVEL MUNDIAL. PAÍS 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 CHINA 12,000 12,000 12,000 12,000 12,000 13,000 13,000 E. U. 79,320 85,790 64,350 66,170 72,440 69,605 78,910 ETIOPÍA 8,300 8,401 9,715 8,868 8,867 13,019 8,999 INDIA 404,300 36,9500 363,900 369,100 364,600 350,000 350,000 MÉXICO 52,758 146,600 212,000 86,957 69,883 93,141 65,000 OTROS 165,482 255,453 287,710 276,661 159,929 199,410 175,527 MUNDIAL 722,160 877,744 949,675 819,756 687,719 738,175 691,436 Fuente: Faostat. 2010. El rendimiento medio mundial de esta oleaginosa en los años 2002 al 2008 fue de 780 kg/ha (Cuadro 3); Estados Unidos registró el mayor rendimiento promedio para este período (1,470 kg/ha), seguido por, México (1,185 kg/ha) y Etiopia (718 kg/ha). CUADRO 3. RENDIMIENTO (t/ha) DE CÁRTAMO A NIVEL MUNDIAL. PAIS 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 E.U. 1.7 1.4 1.3 1.5 1.2 1.3 1.7 ETIOPÍA 0.6 0.6 0.7 0.6 0.6 0.8 0.8 INDIA 0.5 0.4 0.3 0.4 0.6 0.6 0.6 MÉXICO 1.0 1.3 1.0 1.0 1.0 1.2 1.4 MUNDIAL 0.77 0.80 0.68 0.71 0.76 0.84 0.88 Fuente: Faostat. 2010. El principal producto comercializado de cártamo es el aceite. Sin embargo, las exportaciones de aceite de cártamo han sufrido una importante caída, lo mismo que su producción en los últimos años, esto debido probablemente, a los bajos rendimientos y al aumento en la producción de 10 otras oleaginosas. Durante el período comprendido entre los años 2002 y 2007, Estados Unidos tomó mayor importancia como exportador representando 36.8% de las exportaciones totales; México y Argentina exportaron el 34.1% y el 18.0% del volumen total. (Cuadro 4) CUADRO 4. PAÍSES EXPORTADORES DE ACEITE DE CÁRTAMO (t) PAIS 2002 2003 2004 2005 2006 2007 E. U. 19,459 14,129 16,445 19,110 17,933 16,999 MÉXICO 10,026 5,899 8,206 9,233 12,342 15,751 ARGENTINA 8,834 6,500 12,501 19,519 5,773 8,310 PAÍSES BAJOS 17,634 17,286 6,724 8,172 7,462 4,390 OTROS PAÍSES 1,352 1,429 419 214 4,204 624 MUNDIAL 57,305 45,243 44,295 56,248 47,714 46,074 Fuente: Faostat En 2007, los países más demandantes del aceite de cártamo fueron Estados Unidos, Japón, Alemania, Países Bajos, México y Reino Unido, los cuales participan con el 94% del total de importaciones. El volumen mundial comercializado fue de 89 mil toneladas de aceite. (Cuadro 5) CUADRO 5.PRINCIPALES PAÍSES IMPORTADORES DE ACEITE DE CÁRTAMO (t) PAIS 2,002 2,003 2,004 2,005 2,006 2,007 ALEMANIA 25,184 17,185 20,608 11,486 13,317 13,939 ESTAD UNIDOS 15,775 33,994 36,144 27,680 24,880 31,858 JAPÓN 19,156 14,493 13,265 15,051 13,639 14,021 MÉXICO 171 67 1,828 639 3,012 7,407 19,350 19,666 20,067 12,419 17,118 15,174 791 863 225 287 1,174 1,857 OTROS PAÍSES 3,544 30,300 3,134 7,610 3,825 5,222 MUNDIAL 83,971 116,568 95,271 75,172 76,965 89,478 PAÍSES BAJOS REINO UNIDO Fuente: Faostat 11 1.2.- El cultivo de cártamo en México Las oleaginosas constituyen una buena alternativa de cultivos durante el ciclo de otoño-invierno. En México, el cártamo ha sido de los más ampliamente sembrados. La característica de esta oleaginosa es que cuenta con contenido de aceite de 37 a 41% y dependiendo del tipo de variedad puede contar con 75% de ácido oleico y 12% de linoleico o 75% de ácido linoleico y 12% de oleico. Esta última característica lo coloca como uno de los mejores aceites para el consumo humano, ya que ambos ácidos reducen los niveles de colesterol en la sangre, lo cual evita en cierta medida los problemas cardiovasculares. El cártamo es una especie vegetal que se adapta a regiones de baja precipitación pluvial y baja humedad relativa. Aún bajo condiciones de riego, con solo el 50% del volumen de agua utilizada por trigo (3.5 millares de metros cúbicos), con este cultivo se obtienen producciones de alrededor de cuatro toneladas por hectárea, y esta propiedad aunada a los bajos costos de producción, lo hacen económicamente muy aceptable por los productores. El cártamo se introdujo al continente americano por los Estados Unidos de América en el siglo XIX por españoles y portugueses. En México, se cultivó por primera vez en 1905 en San José de Parangueso del Valle de Santiago, Guanajuato. En el año de 1948 se iniciaron las pruebas de adaptación por parte de la Secretaría de Agricultura y Ganadería (SAG) encontrando buenas condiciones ecológicas para su desarrollo en los estados de Morelos, Guanajuato y Jalisco. Las evaluaciones de introducciones de líneas se continuaron hasta el año de 1956. En el ciclo agrícola 1956-1957, en el Centro de Investigaciones Agrícolas del Noroeste (CIANO), ubicado en el Valle del Yaqui, Sonora, México, se iniciaron los trabajos sobre fechas de siembra, densidades y formación de variedades. Estos mismos trabajos también se iniciaron en el estado de Sinaloa, Méx.; de tal manera que en 1960 se puede considerar como el año en que se inició su cultivo a nivel comercial en el noroeste de México y como el año de inicio de los primeros trabajos de investigación en la Región el Bajío y Tamaulipas (Robles, 1980). La producción de cártamo en México (Cuadro 6), ha presentado altibajos durante los últimos años, observándose un decremento del 13.5% entre 1996 y 1998, sin embargo, ésta se incrementó en 2% entre 1998 y 2000. 12 CUADRO 6. PRODUCCIÓN DE CÁRTAMO EN MÉXICO (2002-2008) CONCEPTO SUPERFICIE CULTIVADA (ha) RENDIMIENTO (t./ha) PRODUCCIÓN (t) 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 52,758 146,600 212,000 86,957 69,883 93,141 65,000 1.0 1.3 1.0 1.0 1.0 1.2 1.4 52,855 200,587 230,866 94,422 73,536 113,334 96,413 Fuente: SIACON. 2010. Los principales estados productores son: Sonora (Cuadro 7), Baja California, Baja California Sur, Tamaulipas, San Luis Potosí, Jalisco y Sinaloa. En los tres primeros se cultiva bajo condiciones de riego y en los restantes bajo riego, humedad residual y temporal. De estos estados, únicamente Sonora y Baja California Sur producen aceite del tipo oleico. Otros estados en los cuales también se ha sembrado cártamo con éxito y que pueden ser opciones son: Coahuila, Chihuahua, Durango, Nuevo León y Michoacán. CUADRO 7. PRINCIPALES ESTADOS MÉXICO (2008) PRODUCTORES DE CÁRTAMO EN SUPERFICIE COSECHA (ha) PRODUCCIÓN (t) RENDIMIENTO (t/ha) SONORA 29,263 61,971 2.12 TAMAULIPAS 14,682 5,438 0.37 SINALOA 12,070 10,400 0.86 JALISCO 1,545 3,664 2.37 513 543 1.06 2,073 4,083 1.97 ESTADO BAJA CALIFORNIA MICHOACÁN Fuente: SIACON. 2010. Actualmente, en México, la demanda de aceites para consumo humano aumenta cada año, por lo cual se tienen que importar aproximadamente cuatro millones de toneladas de semilla y aceites crudos, lo que ocasiona una fuerte fuga de divisas por este concepto. Esta situación hace necesaria la producción de oleaginosas en nuestro país donde el cártamo representa una de las mejores alternativas. 13 II.- USOS DEL CÁRTAMO Antiguamente su planta tierna y semillas se utilizaban para alimentar ganado y actualmente, su mayor importancia es por el contenido de aceite en la semilla. La calidad del aceite de cártamo estriba en los altos porcentajes de ácidos grasos oleico y linoleico presentes. Comercialmente existen variedades con alto contenido de ácido linoleico que se utilizan para el consumo humano y en la industria en la elaboración de jabón y como agente secante que evita que se tornen amarillas las pinturas y barnices, etc., y otras variedades sobresalen por el ácido oleico, las cuales se utilizan como aderezos en ensaladas y frituras, para cubrir diversos productos comestibles para evitar la absorción y/o pérdida de humedad; también es usado en la elaboración de cosméticos ya que no es alergénico, en medicamentos y en la formulación de alimentos de infantes. Se reporta que estos ácidos son altamente benéficos para los humanos ya que ayudan a reducir los niveles de colesterol de la sangre (Berglund- et al., 1998). 2.1.-Semilla El fruto del cártamo es la semilla y presenta una cubierta fibrosa y dura que protege al grano formado por dos cotiledones y un embrión. El color de la semilla generalmente va de cremoso a blanco; sin embargo, en algunas variedades puede tener tonalidades grises y cafés. La semilla de cártamo es por sí misma estable y muy segura para almacenar por largos periodos de tiempo. Las semillas de las variedades de cártamo utilizadas a nivel mundial cuentan con una relación de 60% de almendra y 40% de cáscara, pero dentro del germoplasma se puede observar una amplia variación. Dentro de los esquemas del fitomejoramiento, se trata de formar variedades que cuenten con alto porcentaje de almendra y bajo de cáscara ya que con ello se aumenta el porcentaje de aceite. A nivel nacional y mundial, la semilla contiene de 35 a 40% de aceite y después de su extracción, la cascarilla cuenta con 24% de proteína. www.ext.nodak.edu/extpubs/plantsci/ crops/a870w.htm La semilla de cártamo comercial con alto contenido de ácido graso monoinsaturado u oleico en su único tipo y grado de calidad debe cumplir con las siguientes especificaciones: (Cuadro 8) 14 CUADRO 8. ESPECIFICACIONES QUÍMICAS DE SEMILLA DE CÁRTAMO OLEICO. ÁCIDO GRASO MÍNIMO MÁXIMO ÁCIDO OLEICO (Ácido octadecenoico) -.- 74% ÁCIDO LINOLÉNICO (Ácido octadecatrienoico) -.- ≤ 0.2 % La composición típica de la semilla de cártamo alto monoinsaturado regional se describe en el Cuadro 9. CUADRO 9. PERFIL DE ÁCIDOS GRASOS DE SEMILLA DE CÁRTAMO ALTO MONOINSATURADO REGIONAL. MÍNIMO (%) MÁXIMO (%) Ácido mirístico C14:0 0.0 0.1 Ácido palmítico C16:0 5.0 6.0 Ácido palmitoleico C16:1 0.0 0.2 Ácido esteárico C18:0 1.5 2.0 Ácido oleico C18:1 74.0 80.0 Ácido linoleico C18:2 13.0 18.0 Ácido linolénico C18:3 0.0 0.2 Ácido araquídico C20:0 0.0 0.3 Ácido gadoléico C20:1 0.0 0.2 ÁCIDO GRASO NMX-F-161-2005 En la semilla de cártamo comercial alto monoinsaturado se aceptará una tolerancia máxima de 2.0% en ácidos grasos libres (AGL). La composición de los ácidos grasos oleico y linolenico, estarán sujetos a la tolerancia máxima y mínima que se especifica en la PROY NMXF-161-2004, para el aceite de cártamo alto monoinsaturado. Adicional a esto 15 se considerará la composición del perfil de ácidos grasos de la semilla de cártamo alto monoinsaturado regional. (Diario Oficial de la Federación, 2004) 2.2.- Aceite El aceite de cártamo oleico es de excelente calidad, con elevados niveles de ácido graso oleico, de color amarillo y sabor muy suave. Es un aceite libre de ceras. Los numerosos lípidos que forman parte habitual de nuestra dieta se diferencian entre sí, por las características de los ácidos grasos que forman sus moléculas. En bioquímica se habla de instauración cuando dos átomos de carbono contiguos en la cadena carbonada pierden un átomo de hidrógeno cada uno y se unen por un enlace doble, en vez de hacerlo mediante uno sencillo. De tal manera que, cuando los ácidos grasos no contienen ningún enlace en su cadena, químicamente se dice que están saturados, si solo tiene uno se les denomina monoinsaturados y si contienen dos o más enlaces dobles se les llama poliinsaturados. La leche, queso, tocino o la yema del huevo son ricos en grasas saturadas, el aceite de oliva es una masa monoinsaturada y el maíz, girasol o soya son poliinsaturadas. Desde hace 20 años se venía recomendando el consumo de los poliinsaturados (altos en ácido linoleico) para bajar el nivel de colesterol en la sangre, el cual obstruye las arterias y puede provocar infartos. En realidad, ambos son benéficos. Sin embargo, éstos ácidos también afectan los niveles del colesterol considerado bueno y que es útil para las células. En los últimos años, se identificó que los aceites con ácidos monoinsaturados (altos en ácido oleico) podían bajar el colesterol dañino, sin afectar el colesterol bueno. El índice de yodo indica el grado de instauración del total de ácidos grasos en el aceite. Un alto número significa menos saturación; esta es la razón por la cual los tipos linoleicos tienen más alto índice de yodo que los oleicos (Cuadro 10) (Weiss, 1971). 16 CUADRO 10. COMPARACIÓN DE LA COMPOSICIÓN TÍPICA DE LOS ÁCIDOS GRASOS EN VARIEDADES OLEICAS Y LINOLEICAS. CARACTERÍSTICA LINOLEICAS (*) ÁCIDO OLEICAS (*) C16 PALMÍTICO % 5.0 5.0 C18 ESTEÁRICO % 5.2 2.0 18:1 OLEICO % 15.0 77.0 18:2 LINOLEICO % 77.0 15.0 18:3 LINOLEICO % -1.0 -1.0 OTROS % 0.7 1.3 ÁCIDOS GRASOS LIBRES % 0.03 0.03 ÍNDICE DE IODO 144.0 92.0 0.1 0.1 1.474 1.690 VALOR DE PERÓXIDO AT SHIPMENT ÍNDICE DE REFRACCIÓN(25% C) * En promedio,el aceite de las variedades del tipo linoleico cuenta con aproximadamente 78% de ácidos poliinsaturado, 15% de monoinsaturados y 7% de ácidos grasos saturados; mientras que el aceite de las oleicas cuenta con 78% de monoinsaturados, 15% de poliinsaturados y 7% de ácidos grasos saturados. Fuente: (Smith, 1996). 2.3.- Pasta La cascarilla, pasta o residuo vegetal que resulta como subproducto de la extracción de aceite es alta en proteína y fibra, y es utilizada como suplemento proteico en la alimentación de ganado y aves. La semilla entera también es usada como alimento para pájaros y la planta entera se puede utilizar como forraje en la alimentación de ganado cuando se corta antes de la etapa de floración (Weiss, 1971 y http://www.enbuenasmanos.com/articulos/ muestra.asp?art=1205) En el Cuadro 11 se presenta una comparación de los principales ácidos grasos en aceites de diferentes plantas cultivadas. 17 CUADRO 11. PORCENTAJE DE ÁCIDOS GRASOS EN EL ACEITE DE DIVERSOS CULTIVOS. CÁRTAMO CANOLA SOYA MAÍZ GIRASOL CACAHUATE OLIVO ÁCIDOS GRASOS OLEICO LINOLEICO 14:0 - - 0.75 0.1 - - 0.1 - 16:0 PALMÍTICO 5 5-7 4.0 10.8 11.4 6.0-7.0 10.0 11.0 18:00 ESTEÁRICO -1 2 1.6 4.0 1.9 4.0-5.0 2.3 2.2 20:0 - - 0.5 - - - - - 22:0 - - 0.4 - - - - - 7.0 10.4 6-9 15.1 13.3 10.8 17.8 13.5 - - 0.25 0.2 - - 0.1 0.8 77 15 61.0 23.8 25.3 17-20 47.1 75.8 20:1 - - 1.5 0.2 - - 1.4 0.3 22:1 - - 0.2 - - - - - TOTAL MONOINSATURADOS 77 15 61-64 24.3 25.3 20.4 48.6 77.1 18:2 LINOLEICO 15 77 19-26 53.3 60.7 68.8 33.6 8.3 - - 8-13 7.1 0.7 - - 0.6 15 77 27-35 60.6 61.4 68.8 33.6 8.8 TOTAL SATURADOS 16:1 18:1 OLEICO 18:3 LINOLENICO TOTAL POLIINSATURADOS III.- NORMAS DE CALIDAD En México, para efecto de comercialización de las diferentes variedades de cártamo se manejan tres grados de calidad. El grano de estas debe cumplir con las especificaciones físicas y químicas en los Cuadros 12 y 13. 18 CUADRO 12. NORMAS MEXICANAS PARA LA COMERCIALIZACIÓN DE SEMILLA DE CÁRTAMO. (NMX-FF-090-SCFI-2008. 7/28) PARÁMETROS FISICOQUÍMICAS PRIMERA SEGUNDA TERCERA (GRADO I) (GRADO II (GRADO III) IMPUREZAS (%) 1.0 2.0 3.0 GRANOS DAÑADOS (% MÁXIMO) 1.0 1.5 2.0 HUMEDAD (%) 6.0 6.0 6.0 CONTENIDO DE ACEITE (%) >35 32 a 35 <32 CUADRO 13. ESPECIFICACIONES DE COMPOSICIÓN DE ÁCIDOS GRASOS EN ACEITES PROVENIENTES DE GRANOS DE CÁRTAMO DE LAS VARIEDADES DE ALTO POLIINSATURADO Y ALTO MONOINSATURADO (Carthamus tinctorius L). ALTO POLIINSATURADO (%) ALTO MONOINSATURADO (%) MÍNIMO MÁXIMO MÍNIMO MÁXIMO ACIDO MIRÍSTICO C14:0 0 0.2 0.0 0.1 ACIDO PALMÍTICO C16:0 5.3 8.0 5.0 6.0 ACIDO ESTEÁRICO C20:0 1.9 2.9 1.5 3.5 ACIDO ARAQUÍDICO C20:0 0.2 0.4 0.0 0.5 ACIDO BEHÉNICO C22:0 0.2 0.8 0.0 0.2 ACIDO LIGNOCÉRICO C24:0 0.0 0.2 ND ND TOTAL ÁCIDOS GRASOS SATURADOS 7.6 12.5 6.5 10.3 0 0.2 0.0 0.2 ACIDO OLEICO C18:1 8.4 30.0 7.0 83.0 ACIDO GADOLÉICO C20:1 0.1 0.3 0.0 0.5 ACIDO ERÚCICO C22:1 0.0 1.8 ND ND ACIDO TETRACOSADECENÓICO C24:1 0.0 0.2 ND ND TOTAL ÁCIDOS GRASOS MONOINSATURADOS 8.5 32.5 70.0 83.7 ÁCIDO LINOLEICO C18:2 67.8 83.2 13.0 18.0 0 0.1 0.0 0.5 67.8 83.3 13.0 18.5 PARÁMETRO ÁCIDO GRASO ACIDO PALMITOLEÍCO C16:1 ÁCIDOS 18:3, SIN ASIGNAR CIS O TRANS TOTAL ÁCIDOS GRASOS POLIINSATURADOS NOTA: ND = No detectados 19 IV.- ORIGEN CITOGENÉTICO El cártamo, con base a su número cromosómico diploide está clasificado en cuatro grupos: I. Carthamus tinctorius, C. arborescens, C. oxyacanthus, y C. palaestinus con 2n igual a 24. II. C. alexandrinus, C. glaucus, C. syriacus y C. tenuis con 2n igual a 20. III. C. lanatus con 2n igual a 44 y IV. C. baeticus con 2n igual a 64. Las especies del grupo I proceden en su mayor parte del oeste de Asia; los híbridos entre esas especies son fértiles. Las especies del grupo II se encuentran en el este de la región mediterránea; sus flores contienen antocianina, mientras que las del Grupo I carecen de ella. Cruzas interespecíficas entre el grupo II no se han estudiado. El C. lanatus es probablemente un alopoliploide entre especies pertenecientes a los Grupos I y al II, ya que se ha encontrado en regiones en donde abundan esos dos grupos. El C. baeticus se localiza en la península Ibérica y el norte de África, probablemente tuvo al C. lanatus como uno de sus progenitores y el otro sea alguna especie del Grupo II. Híbridos interespecíficos del Grupo I con II, I con III y II con III son estériles. Híbridos entre C. lanatus y C. baeticus son parcialmente fértiles. En C. tinctorius se han determinado dos variedades botánicas, la inermis y la typicus; la primera se caracteriza por carecer de espinas y la segunda por su espinosidad. 4.1.- Clasificación taxonómica El cártamo (Carthamus tinctorius L.) pertenece a la siguiente clasificación taxonómica (Cuadro 14). CUADRO 14. CLASIFICACIÓN TAXONÓMICA DEL CARTAMO. Reino: Vegetal División: Tracheophyta Sub-división: Pteropsidae Clase: Angiospermae Sub-clase: Dicotyledoneae Familia: Compositae o Asteraceae Sub-familia: Carduceae/ tubiloflora Tribu: Cynereae Género: Carthamus Especie: tinctorius Sub-especie: Inermis(sin espinas), typicus(con espina) 20 El sistema de clasificación, basado en información anatómica, corológica (biogeográfica, relacionada a distribución) y biosistemática, ha sido desarrollado y propuesto por López en 1989. En este sistema, los géneros Carthamus y Carduncellus son remplazados por cuatro nuevos géneros: Phonus cuya distribución geográfica se encuentra en la península Ibérica (España y Portugal) y norte de África; Lamottea, principalmente encontrado en las región poniente del Mediterráneo; Carthamus distribuido en el oeste y centro de Asia, así como en el Mediterráneo y Carduncellus distribuido en la región occidental de Europa, región del Mediterráneo, norte de África, Egipto e Israel (Palestina). Las especies de los géneros Phonus, Lamottea y Carduncellus son todos clasificados como perennes y tienen 24 cromosomas en su genoma y el género Carthamus contiene sólo especies anuales y cuenta con miembros de 20, 22, 24, 44 y 64 cromosomas, incluyendo algunas especies alopoliploides putativos. Sólo el nuevo género Carthamus está subdividido en secciones con las especies indicadas. Sección Carthamus. Cuenta con 24 cromosomas e incluye las siguientes especies: C. curdicus H., C. gypsicola I., C. oxyacanthus B., C. palaestinus E., C. persicus W. y C. tinctorius L. Sección Odonthagnathius. Cuenta con 20 ó 22 cromosomas e incluye las siguientes especies: C. boissieri H., C. dentatus V., C. divaricatus B. (con 22 cromosomas), C. glaucus B., C. turkestanicus M. Sección Atractylis. Cuenta con un presumible número X de 11 e incluye numerosos poliploides incluyendo las siguientes especies: C. lanatus L., C. creticus N. y C. turkestanicus M (Li y Mündel, 1996). 4.2.- Morfología El cártamo es miembro de la familia Compositae o Asteraceae. La planta es anual con raíz pivotante, su tallo es erecto, ligeramente pubescente o glabro, sólido y ramificado. El número de ramas varía de acuerdo al genotipo y a la densidad de siembra. El tipo de germinación es epígea, es decir que los cotiledones salen al emerger del suelo. El hipocotilo al emerger es verde amarillento o incoloro, es glabro y cilíndrico. http://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A1rtamo 21 Posterior a la emergencia se presenta una etapa de lento desarrollo, durante la cual una gran cantidad de hojas son producidas cerca del nivel del suelo, llamándosele etapa de “roseta”. Las hojas en esta etapa carecen de espinas, son grandes y ovaladas o alargadas con color verde intenso y glabras. Permanecen en semilatencia por aproximadamente un mes cuando las temperaturas son bajas, y menor tiempo cuando las temperaturas son altas. En esta misma etapa se lleva a cabo el crecimiento rápido de la raíz, la cual inicia a profundizar en búsqueda de humedad. Posteriormente, se inicia la elongación del tallo y la ramificación. Ahora las hojas son más cortas, ovaladas, aserradas y con dentaduras coriáceas que terminan en pequeñas espinas. Las inflorescencias son capítulos no caducos localizados en la terminación de las ramas. Son esferoides revestidos por brácteas puntiagudas y coriáceas; las brácteas son consistentes y sirven como protección natural. Las florecillas son en cantidades variables pero alrededor de 50. Los pétalos pueden ser de color 22 amarillo, anaranjado, rojo y blanco-cremoso, cuando están frescas. Al secarse, las flores amarillas pueden permanecer amarillas o tornarse anaranjadas y las anaranjadas pueden permanecer anaranjadas o tornarse de color rojo; en las de color rojo y blanco no se han observado cambios de color al secarse. La corola es pentámera, el androceo cuenta con cinco estambres soldados en el ápice formando un cilindro hueco por el que pasa el estilo filiforme terminando éste en el estigma. El ovario contiene solo un óvulo. El fruto es un aquenio de color blanco o cremoso, glabro surcado por cuatro aristas. El vilano es corto y no persistente. El pericarpio está algo adherido al embrión y el tegumento es liso. 4.3.- Descripción de la planta La semilla para germinar requiere temperaturas ambientales mayores de 40 C, con temperaturas del suelo de 15 a 20 0C; la semilla germina muy rápido y en un término de siete a ocho días emergen las plántulas y pasan por la etapa de roseta por un periodo de cuatro a cinco semanas, sí la siembra se realiza en fecha óptima. Durante éste tiempo la planta produce bastantes hojas al nivel del suelo y empieza el crecimiento rápido de la raíz. Posteriormente, se presenta la elongación rápida del tallo y aproximadamente a una altura de 30 cm aparecen las ramas. La altura de planta puede variar de 40 cm hasta 2.0 m dependiendo de la fecha de siembra y de la densidad de población. Fechas de siembra posteriores al periodo óptimo de siembra y 23 bajas poblaciones reducen la altura de la planta. Aproximadamente a una altura de 30 cm aparecen las ramas del tallo principal, también llamadas ramas primarias; el número de éstas dependerá de la densidad de población utilizada, de la fecha de siembra y de otros factores como la humedad del suelo, posteriormente, se pueden llegar a formar ramas secundarias y terciarias. El ángulo de ramificación con respecto al tallo puede variar de 30 a 70 oC, este grado es controlado genéticamente y ambientalmente. Posteriormente, se inicia la formación de botones florales y después la floración. Ésta se inicia en los botones de las ramas primarias, después en los de las secundarias y así sucesivamente. Dependiendo de la ubicación en la planta, del manejo del cultivo y de las condiciones ambientales, entre otros. En cada capítulo, las primeras flores que abren y son polinizadas son las situadas en la periferia y después las del centro de la inflorescencia. El número de semillas en cada capítulo puede variar de 20 a 100. Existen genotipos con alto porcentaje de autofecundación (95%). Las variedades cultivadas en México fluctúan en alrededor del 85 a 90%. Las abejas son los principales medios de la polinización cruzada. El fruto o aquenio maduro de las variedades más comunes está constituido por un 33-60% de cáscara y 40-60% de almendra. Los contenidos de aceite pueden variar de 20 a más de 45% en la semilla. La selección para altos contenidos de aceite en la semilla de las nuevas variedades ha reducido el grosor de la testa o pericarpio. Una semilla individual alcanza su madurez fisiológica alrededor de 25 días después de iniciada la floración. El cártamo requiere de al menos 120 días para completar su ciclo normal. Sin embargo, dentro de las fechas recomendadas para las diferentes regiones de México, la planta alcanza su madurez de cosecha desde los 140 a los 170 días después de la siembra (Kaffka, 2000). V.- REQUERIMIENTOS EDAFOCLIMÁTICOS 5.1.- Ecología El cártamo se adapta a regiones de poca precipitación pluvial y baja humedad relativa, principalmente, lo cual le permite escapar a enfermedades radicales y foliares. 24 Para su primera fase de desarrollo vegetativo, se requieren temperaturas bajas que corresponde a la época de la planta denominada “roseta”, que es cuando esta semilatente respecto a su crecimiento. En esta fase pueden transcurrir de seis a ocho semanas, después de las cuales se realiza un fuerte crecimiento al iniciar la formación del tallo principal y luego continuar con la ramificación. En esta última etapa, se presenta el aumento de la temperatura, la que favorece el máximo desarrollo vegetativo y las condiciones adecuadas para una óptima floración y fructificación. (Robles, 1980). 5.2.- Temperaturas Requiere condiciones de clima templado a frío en sus primeras fases del desarrollo y templado a caliente a mediados y finales de su desarrollo, respectivamente. La temperatura óptima es entre 20 y 35 0C, temperaturas menores de 5 a 100C afectan su desarrollo, pudiendo llegar a causarle quemaduras dependiendo de la intensidad y duración de ésta y de la etapa de desarrollo en la que se encuentre; siendo más tolerante durante las primeras etapas del desarrollo. Se reporta también que a mayor densidad de población la planta es más susceptible a heladas, las temperaturas mayores de 400C afectan la polinización y por consecuencia a la producción y calidad de la semilla. (Robles, 1980) 5.3.- Fotoperiodo Este factor no influye en gran medida en el desarrollo de este cultivo como en otras especies, sin embargo, dentro del germoplasma mundial se pueden identificar genotipos que puedan marcar diferencias. 5.4.- Altitud Las mejores regiones productoras de este cultivo se encuentran entre 0 a 800 msnm. En regiones mayores a 1,000 msnm la producción decrece. En México las regiones más productoras se encuentran en los estados de Baja California, Sonora, Sinaloa y Tamaulipas y éstas se ubican entre los 0 y 100 msnm. Sin embargo, durante los últimos ciclos este cultivo ha presentado 25 muy buen comportamiento en la región de la Laguna de Chapala, la cual está ubicada a 1,950 msnm. 5.5.- Latitud Se considera que las mejores áreas productoras de cártamo están enclavadas entre los 400 Latitud N y 400 S, exceptuadas las regiones próximas a la región ecuatorial, ya que en estas regiones, tanto la temperatura como la humedad, son muy altas y se sabe que la planta necesita frío al inicio del desarrollo y baja humedad para evitar enfermedades. 5.6.- Suelo Los mejores rendimientos de cártamo se obtienen en suelos profundos, fértiles y bien drenados. Los suelos de las clases I y II son en los que se obtienen los mejores rendimientos, mientras que en los de clase III y IV se presentan problemas con pudriciones de raíz y limitaciones en la humedad disponible (Kaffka, 2000). En general esta planta se adapta a cualquier tipo de suelo. Si consideramos tres tipos de suelo: los suelos de textura media, que son en los que se obtienen las mayores producciones, seguido de los arenosos y por último los arcillosos. En los suelos medios y arenosos, los riesgos de problemas de raíz son menores, ya que retienen mayor humedad aprovechable para la planta, evaporándose o lixiviándose más rápido la humedad en exceso después de un riego o lluvia; en cambio en los de tipo barrial esta humedad en exceso se mantiene más tiempo, favoreciendo o manteniendo condiciones más propicias para el desarrollo de hongos en el suelo. 5.7.- Salinidad Una salinidad excesiva en el suelo reduce el rendimiento de la mayoría de los cultivos. Estas reducciones pueden variar desde ligeras hasta totales, dependiendo del cultivo y de la severidad del problema de sales. El cártamo tolera más la salinidad que otros cultivos, siendo superado por cebada, algodonero, remolacha, trigo y zacate ryegrass (Cuadro 15). El 26 cultivo de cártamo es más sensible a la salinidad durante la germinación que en etapas más avanzadas. La salinidad afecta al porcentaje de germinación, disminuyendo la población inicial del cultivo; después de la emergencia algunas plantas no toleran los niveles elevados de salinidad y mueren. Durante el desarrollo del cultivo el crecimiento es lento y las plantas afectadas son pequeñas y raquíticas. La tasa de transpiración es baja, la estructura de las células se altera, la floración se adelanta por lo que se reduce el ciclo vegetativo. En algunas plantas, la floración de los capítulos no prospera y en algunos casos donde existe floración no hay formación de grano. Finalmente, en algunos casos en el llenado de grano, éstos no alcanzan a hacerlo completamente, disminuyendo el tamaño y el peso de semilla. Otro de los factores que también se ve afectado negativamente por la salinidad es el porcentaje de aceite (Palacios, 1990; Soltanpour, 2001). (http://agric.ucdavis.edu/crops/ oilseed/saff6soil.htm) CUADRO 15. RESPUESTA A SALES DE DIVERSOS CULTIVOS CULTIVO CEBADA ALGODONERO REMOLACHA TRIGO RYEGRASS CÁRTAMO SORGO SOYA ARROZ MAÍZ CACAHUATE FRIJOL 0 8.0 7.7 7.0 6.0 5.6 5.3 4.0 5.0 3.0 1.7 3.2 1.0 REDUCCIÓN DEL RENDIMIENTO (%) mmhos / cm 10 25 10.0 13.0 9.6 13.0 8.7 11.0 7.4 9.5 6.9 8.9 6.2 7.6 5.1 7.2 5.5 6.2 3.8 5.1 2.5 3.8 3.5 4.1 1.5 2.3 50 18.0 17.0 15.0 13.0 12.2 9.9 11.0 7.5 7.2 5.9 4.9 3.6 FUENTE: Soltanpour, P.N. and R.H. Follett. 2001. 5.8.- Humedad La planta de cártamo requiere de menos humedad para producir que muchos otros cultivos. Inicialmente se pensaba que este cultivo era resistente a la sequía, pero esta confusión sobrevino debido a que en algunas áreas el manto freático está muy alto y por otro lado, a que la planta tiene un sistema 27 radical muy extenso y profundiza mucho (dos a tres metros), obteniendo de esta manera suficiente humedad para completar su ciclo. En algunas áreas del estado de California en Estados Unidos de América, se han encontrado plantas cuya raíz profundiza hasta 3.7 m, en suelos profundos y bien drenados. (http://agric.ucdavis.edu/crops/oilseed/ saff6soil.htm) En suelos en los cuales la retención de humedad aprovechable por las plantas es muy baja, el efecto de ésta en la planta se refleja en una reducción del área foliar, de la altura de la planta, del número de ramas, del número de capítulos y el número de semillas por planta (Hashemi, 1994). VI.- GENÉTICA A continuación se resumen algunos trabajos con el propósito de indicar el tipo de acción de los genes que han sido encontrados determinando caracteres potencialmente útiles en cártamo. 6.1.- Caracteres de calidad de semilla y aceite. Debido a que semilla con pericarpio grueso tiende a mantener bajo el contenido de aceite, la reducción en la proporción del pericarpio incrementa directamente el porcentaje de aceite. Se ha encontrado un número de genes que gobiernan para fenotipos específicos, y han sido identificados de la siguiente manera: testa parcial (par par), recesivo a testa normal, independientemente heredada de testa delgada (th th) y testa rayada (stp stp), testa rayada gris (stp2) y testa reducida (rh rh) (pequeñas manchas oscuras en la semilla). La testa parcial produce aquenios los cuales son predominantemente oscuros debido a una reducción en las capas exteriores del esclerénquima del pericarpio, resultando en altos niveles de aceite y proteína; el carácter de testa parcial es recesivo a testa reducida. Testa normal es dominante o parcialmente dominante a testa reducida, dependiendo de los progenitores utilizados con testa normal. Testa delgada (th th) está asociado con un efecto pleiotrópico por el grosor de las paredes de las células endoteliales en las anteras, con un tipo de esterilidad estructural masculina, pero no se pudo producir el híbrido debido a la sensibilidad de estos genotipos al efecto del ambiente. Testa rayada (stp stp), está asociado a un color y olor indeseable en el aceite. (Abel y Lorance, 1975; Urie, 1986 y Sangale- et al., 1982). El gene recesivo th en estado homocigótico disminuye la proporción de la cáscara de cártamo a 20% comparadas con 40% en variedades normales y 28 el contenido de aceite se incrementa a 46% comparadas con el 39% observado de las normales (Rubis, 1967) El mejoramiento genético para calidad de aceite significa cambiar la composición de los ácidos grasos, éste a su vez requiere de la manipulación del proceso sintético de los ácidos grasos, principalmente los ácidos oleico y linoleico. La cantidad de estos ácidos depende de los alelos OL, ol1 y ol (Knowles, 1989; Stumpf, 1975). Los tres genes que controlan la producción de los ácidos oleico, linoleico y esteárico (ol ol, li li, y st st, respectivamente), parecen ser genes recesivos mayores en diferentes loci. Incrementos en el ácido esteárico están acompañados por decrementos en el porcentaje de oleico o linoleico o ambos y, en ciertos genotipos al parecer las condiciones frescas durante el desarrollo del cultivo reducen los ácidos esteárico y oleico e incrementan el ácido linoleico. Dos alelos han sido reportados para el locus ol y este locus está ligado a la esterilidad trigénica masculina-femenina (S1) (Urie, 1986; Urie and Zimmer, 1970a, 1970b, 1986; Ladd y Knowles, 1971; Carapetian y Knowles, 1993). Los estudios genéticos indican que la calidad del aceite en la semilla del cártamo es determinado por el genotipo de la semilla y no tiene efecto maternal (Yermanos et al., 1967). 6.2.- Caracteres de la planta y del desarrollo Se ha estudiado el periodo de floración usando cruzas interespecíficas de cártamos cultivados y silvestres, encontrándose como una característica de herencia cuantitativa, influenciada por efectos del gene de dominancia, aditividad y epistasis. Con base a cruzas de 10 progenitores dialélicos, se encontró dominancia parcial para días a floración y sobredominancia en la F1 a dominancia completa en la F2 para días a madurez fisiológica. Se ha identificado que el número de capítulos por planta es el componente de rendimiento más importante en cártamo. Este mismo carácter fue el que más contribuyó a un efecto heterótico en 17 cruzas de cártamo. El número de ramas primarias y secundarias fue el segundo contribuidor más importante al efecto heterótico. Muchos de los caracteres estudiados parecieron ser controlados por la acción de un gene no aditivo con un grado de sobredominancia. Respuestas correlacionadas en varias cruzas mostraron que el carácter número de capítulos por planta fue el que mejor contribuyó como criterio de selección para rendimiento de grano. El número de capítulos por 29 planta fue controlado por cuatro grupos de genes en una cruza dialélica incompleta de 10 progenitores con la acción de un gene principalmente no aditivo. Sin embargo, la acción de un gene aditivo controló el número de ramas primarias. Otro estudio de seis generaciones indicó que los efectos de dominancia fueron predominantes para capítulos por planta y ramas por planta de tal manera que recomiendan la selección recíproca recurrente para el mejoramiento del rendimiento en cártamo. Generalmente el cártamo no presenta dormancia y puede germinar en el capítulo si se presentan lluvias al momento de la cosecha. Al realizar cruzas interespecíficas de cártamo (C. tinctorius) con sus relativos silvestres (C. palaestinus) se encontró una variación no aditiva para el tiempo de germinación en la mayoría de las cruzas. Asimismo, se observó una segregación transgresiva para la no germinación. De estos trabajos se deduce que genes en un mínimo de cuatro locis controlan la germinación. Uno de los factores limitantes en la producción de cártamo en el Noroeste de México es su ciclo muy largo que fluctúa entre 150 y 180 días a la cosecha, dependiendo de la fecha de siembra, por lo que no compite con los cereales y no permite la rotación con los segundos cultivos. Por lo anterior, se están desarrollando materiales de ciclo corto con el fin de facilitar la rotación con otros cultivos, que se mantengan menor tiempo en el campo y además requieran de menor cantidad de agua. En lo que respecta a la variabilidad en la altura de planta es predominantemente genético; sin embargo, esta característica es influenciada por el ambiente. Son varios los genes que condicionan la altura de planta. Los programas de mejoramiento genético buscan reducir la altura de planta de los genotipos con el objetivo de incrementar el índice de cosecha. La correlación entre rendimiento de grano, altura de planta y ciclo vegetativo no es muy significativa (Ashri, 1976) por lo tanto las selecciones artificiales para mayor rendimiento pueden combinarse con selecciones de plantas de porte bajo y ciclo vegetativo corto. Para que el cultivo de cártamo tenga éxito, se requiere de variedades con superioridad en rendimiento de grano, bajo condiciones óptimas y que también puedan mostrar rendimientos relativamente mejores en condiciones subóptimas (Blum, 1979). El carácter de espinosidad en las hojas es básicamente dominante sobre el carácter sin espinas ya que en el grado de espinosidad están 30 involucrados cuatro genes Sa, Sb, Sc y Sd. El gene Sa es considerado el gene principal, con cualquiera de otros dos genes remanentes, actuando como duplicados complementarios en acción. El color de flor es considerado como neutral para rendimiento de grano y aceite (Kotecha, 1979; Gupta y Singh, 1988a, Ashri, 1971). 6.3.- Caracteres de resistencia a enfermedades La genética y modo de herencia de la tolerancia o resistencia a enfermedades, como en los casos de estrés por otros factores bióticos o abióticos, como insectos, maleza, salinidad, alcalinidad, etc., no está bien definida en muchos de los casos. Normalmente estas características son incorporadas más fácilmente por medio de evaluaciones de germoplasma a diferentes estreses en campo o en laboratorio y seleccionando aquellos que sobrevivan a las diferentes tensiones e incluirlos en el lote de progenitores. Con base a estos últimos tipos de trabajos se ha logrado incorporar tolerancia a diversas enfermedades, así como utilización de diferentes métodos como son: retrocruzas y selección en masa de líneas resistentes (Li y Mündel, 1996). Dentro de las variedades de cártamo, se cuenta con mucha variación a la respuesta del ataque de tizón foliar Alternaria carthami y roya o chahuixtle Puccinia carthami y algunas altamente tolerantes han sido liberadas (Musa y Muñoz, 1989). VII.- MEJORAMIENTO GENÉTICO 7.1.- Técnicas de cruzamientos El cártamo es un cultivo predominantemente autógamo, con un potencial genético de 90% de autopolinización, aunque dependiendo de las condiciones ambientales la polinización cruzada puede llegar hasta el 50%, de tal manera que en ciertas poblaciones de cártamo la homogeneidad se puede perder rápidamente. En el estado de Sonora el porcentaje de polinización cruzada reportada, varía de 6.8 a 10%, la cual es considerada baja. Las abejas de varios géneros, así como otros insectos son atraídos por la flor del cártamo para tomar polen y néctar, y son los principales medios para la polinización cruzada. El viento no es un factor que influye en la polinización cruzada de este cultivo. Con el fin de asegurar una homogeneidad genética en estudios genéticos y de mejoramiento, las flores de los progenitores a usar, normalmente se cubren con bolsas de papel durante uno o dos años para su autopolinización (Muñoz, 1977). 31 Para llevar a cabo los cruzamientos, se seleccionan botones florales en etapas avanzadas (Figura 1), con unas tijeras se corta la mitad de las brácteas del capítulo para dejar descubiertas las flores (Figura 2). Utilizando unas pinzas de disección curvas se lleva a cabo la emasculación, tomando el pedicelo floral y se quiebra con movimientos laterales, lo que permite que desprendan la corola y las anteras sin romper los sacos polínicos (Figura 3). Con las pinzas se toma la parte superior de la corola sacándose hacia arriba, quedando solamente los estigmas (Figura 4); una vez terminada esta actividad, con el fin de evitar la desecación de los estigmas e impedir la entrada de polen extraño, el botón floral se cubre con una bolsa de papel identificándola con la fecha de emasculación y el nombre del progenitor, que en este caso será el femenino (Figura 5). FIGURA 1 FIGURA 2 FIGURA 3 FIGURA 4 FIGURA 5 32 Al siguiente día, cuando los estilos se han elongado, las florecillas emasculadas son fertilizadas con polen de capítulos preseleccionados y que estén liberando alta cantidad de polen (Figura 6). Posteriormente, el botón ya polinizado se cubre con la misma bolsa y se anota la fecha de la hibridación y del progenitor masculino correspondiente (Figura 7). Con el fin de llevar un registro de eficiencia de cruzamientos, se incluyen las letras iniciales del nombre de las personas que realizó la hibridación (Figura 8) En general, el desarrollo de esta técnica toma mucho tiempo y es la más empleada dentro de los programas de mejoramiento (Robles, 1980). FIGURA 6 FIGURA 7 FIGURA 8 33 En la India se desarrolló una técnica llamada emasculación en masa que toma menos tiempo que la emasculación individual de florecillas y permite una producción más eficiente de semillas, producto de las cruzas y consiste en lo siguiente: durante el inicio de la floración se seleccionan de 5 a 10 capítulos bien desarrollados de 4 a 5 ramas de la parte superior y se cubren con bolsas de polietileno de una densidad baja a media. Todas las ramas restantes de las plantas son eliminadas. La temperatura y la humedad que se forma dentro de la bolsa, previene la dehiscencia de las anteras. Durante la mañana, cuando los capítulos alcanzan el 50% de la floración, se retira la bolsa y se lleva a cabo la polinización con el progenitor previamente seleccionado y se vuelve a tapar; esta operación se realiza durante tres días, con el fin de maximizar la fertilización. Cuando los capítulos alcanzan el 100% de floración, las bolsas de polietileno se cambian por bolsas de papel para reducir la humedad y prevenir enfermedades en el capítulo. Con esta técnica, una persona puede cubrir 15 capítulos por hora, comparado con la emasculación convencional en la que se emasculan 15 florecillas en cada uno de 12 capítulos. Utilizando la técnica en masa se pueden obtener 1,207 semillas por persona, por hora, comparado con 102 que se obtienen por el método convencional. La técnica de emasculación en masa sólo es efectiva a temperaturas moderadas, esto debido a que con altas temperaturas el polen puede esterilizarse dentro de las bolsas (Li y Mündel, 1996). 7.2.- Método de pedigree o genealógico Los mejoradores de plantas de cártamo generalmente usan variaciones del método de pedigree o genealógico por medio de selecciones individuales de poblaciones segregantes desde la generación F2, seleccionando caracteres altamente heredables como precocidad, resistencia a enfermedades, etc. Líneas uniformes a partir de las generaciones F3 o F4 con una alta expresión de caracteres deseados pueden ser avanzadas a ensayos de rendimiento a pequeña escala. Las retrocruzas han sido utilizadas para introducir caracteres específicos, especialmente la resistencia a las enfermedades en las variedades comerciales. La selección masal en campos naturalmente infestados con una multitud de enfermedades ha sido utilizada para desarrollar variedades con 34 una mejor resistencia. Programas de selección recurrente, el uso de germoplasma con esterilidad genética masculina y el sistema de esterilidad citoplasmática masculina, también han sido usados por los fitomejoradores de cártamo para incorporar resistencia a enfermedades e incrementar los potenciales de rendimiento (Li y Mündel, 1996). VIII.- EL MEJORAMIENTO GENÉTICO DE CÁRTAMO EN MÉXICO. En el Noroeste de México se inició la experimentación con cártamo en el año de 1958, con pruebas de adaptación y rendimiento, de introducciones mejoradas y determinación de las prácticas óptimas de cultivo. Los defectos de adaptación varietal y la longevidad natural del cártamo, originaron la necesidad de mejorar genéticamente los cultivares mediante nuevas introducciones, calificaciones y clasificaciones, selecciones y cruzamientos de diversas fuentes, atacando problemas de rendimiento de grano y aceite, que son los más difíciles de manejar y superar, combinatoriamente con las demás características deseables, a veces antagónicas como son las resistencias o tolerancias a enfermedades, insectos plagas y extremos de humedad, eficiencia en el uso de nutrimentos, agua y luz, y competencia particularmente con maleza, y hasta características agronómicas y convencionales de manejo. Fue en el año de 1971 cuando en la ciudad de Los Mochis, Sinaloa se inició la calificación y clasificación disponible, que incluía a las variedades comerciales recomendadas de origen extranjero, nuevas introducciones y una colección mundial introducida de los Estados Unidos en 1969, consistente de 1552 líneas. Para el año de 1972, se iniciaron los trabajos de mejoramiento genético con 202 hibridaciones individuales simples, entre 18 variedades comerciales y experimentales sobresalientes en productividad y resistencia a enfermedades (Quilantán, 1978). Las variedades de cártamo a nivel mundial han sido desarrolladas a través de diferentes métodos de mejoramiento genético (Knowles, 1980; Harrigan, 1989). En los programas de fitomejoramiento de México el método más comúnmente utilizado es el de pedigree o genealógico, como lo mencionan (Krupinsky, 1974; Harrigan, 1985). También se utiliza el método de retrocruzas para la incorporación de genes de resistencia a enfermedades y contenido de aceite. 35 En el método genealógico, primeramente como en todos los programas de mejoramiento, se reúne la mayor variación genética posible existente dentro de la especie, se caracteriza, se evalúa y con el fin de generar mayor variación genética, se realizan las cruzas entre progenitores previamente seleccionados. La semilla híbrida obtenida de las cruzas se siembran en surcos de seis metros de longitud, separados a 80 cm, la semilla obtenida de estos surcos da origen a la generación F1, la cual se cosecha en masa y a partir de la generación F2 y hasta F5 se realizan selecciones de plantas individuales con las características deseadas y desde la generación F3 y hasta F6 la selección se hace en masa. Desde la generación F2 hasta la F6, el tamaño de parcela es de dos surcos de 6 m de longitud por 80 cm de ancho y cada 20 líneas se ponen los testigos regionales. Posterior a la selección masal, las líneas se someten a la primera evaluación de rendimiento, a la que se le llama parcela preliminar de rendimiento (PPR’S), no utilizándose un diseño experimental. En este nivel el tamaño de parcela es de cuatro surcos de 6 m de longitud por 80 cm de ancho, sin repeticiones. Las líneas seleccionadas en PPR’S pasan a ensayos de rendimiento formales a nivel región durante dos años, empleando en estos casos diseños experimentales con cuatro repeticiones y los genotipos seleccionados de estos ensayos son los que conforman un ensayo que se distribuye a nivel nacional a los cuales se les denomina Ensayo Uniforme de Líneas Élite. En todos los ensayos de rendimiento de grano, se incluyen un mínimo de tres testigos correspondientes a las mejores variedades utilizadas en forma comercial en cada una de las localidades. En el Ensayo Uniforme es en donde se identifican a los genotipos con mayor rendimiento, estabilidad de rendimiento, alta tolerancia a enfermedades y alta calidad industrial. Los más sobresalientes, se seleccionan para liberarse como variedades. En los últimos años, se han implementado las parcelas de validación tecnológica en las cuales se evalúa el comportamiento de las líneas élite en campos de los productores, en áreas no menores de una hectárea y aplicando la tecnología de producción utilizada por el propio productor, y aquellas líneas élite que muestren un buen comportamiento a este nivel, son las que se eligen para ser liberadas como variedades. En estas parcelas de validación además de evaluarse las líneas líneas élite en parcelas comerciales para obtener indicadores sobre su potencial de rendimiento, también sirven para demostrar las bondades de las nuevas tecnologías generadas en los centros de investigación, facilitar la 36 transferencia de tecnología a los agentes de cambio y productores por medio de demostraciones e incrementar semilla antes de su liberación. Las retrocruzas, también son ampliamente utilizadas en los programas de mejoramiento y van enfocadas principalmente a la incorporación de resistencia a enfermedades y alto contenido de aceite y ácidos grasos oléico y linoléico. Varios autores indican que la selección de plantas individuales en las generaciones F2, F3 y F4, con base en el criterio de número de capítulos por planta y rendimiento de semilla por planta es la más acertada para el mejoramiento del rendimiento de grano (Patil et al., 1994). Los parámetros más relacionados con rendimiento en otros estudios genéticos han sido: los días a madurez, número de capítulos por planta, número de ramas primarias y el número de semillas en la cápsula principal (Misra y Yadav, 1991 y Abel, 1976). Mientras que con base a las correlaciones de los componentes mayores para rendimiento de grano, se indica que las características a seleccionar para mejorar rendimiento de grano y contenido de aceite en forma simultánea son plantas con pocos capítulos pero de tamaño grande con alta cantidad de semillas de tamaño chico. (Ramachandram y Goud, 1982). Los programas de mejoramiento genético de cártamo en México, pertenecientes al Instituto Nacional de Investigaciones Forestales Agrícolas y Pecuarias (INIFAP), actualmente están ubicados en los Campos experimentales sur de Tamaulipas en el estado del mismo nombre, en el Campo Experimental Valle de Culiacán en Sinaloa y Campo Experimental Valle del Yaqui en Sonora. 8.1.- Variedades Las variedades que a continuación se describen son producto de investigaciones realizadas desde los inicios del mejoramiento en México, por los Programas de Mejoramiento Genético de Cártamo del INIFAP y de algunas empresas extranjeras. 37 8.1.1.- Linoleicas GILA. Es un cultivar norteamericano de alta ramificación, su follaje es verde oscuro; cada rama produce una cabezuela terminal cuyas flores son de color amarillo-anaranjado. La floración se presenta de los 110 a los 115 días y sus días a cosecha van desde los 175 a 180 días dependiendo de la fecha de siembra. Es resistente al acame, desgrane y tolerante a la pudrición de raíz; alcanza una altura promedio de 140 cm y su potencial de rendimiento es superior a las 3 ton/ha, con un porcentaje de aceite en la semilla de 35%. SAFFOLA 208. También de origen de Norteamérica, es semejante a Gila en algunas características, como grado de espinosidad, ramificación, color de flor, ciclo vegetativo y resistencia al acame, desgrane y pudrición de raíz. Alcanza una altura superior a la de Gila (1.45 m), su rendimiento es similar a Gila, aunque su contenido de aceite es del 37%. HUMAYA 65. Es una variedad del tipo semitardío. El color de flor es amarillo y cuando seca es rojo. La altura de planta es de 145 cm. Su rendimiento es muy similar a Gila, sin embargo, es más tolerante a roya y alternaria. Su contenido de aceite es de 33 a 35%. KINO 76. Es una planta espinosa, ramificada, su follaje es verde claro, las flores son amarillas cuando frescas, tornándose a un color rojizo al secarse. Los tallos son suculentos durante los primeros 60 días, presentándose ligeramente doblados después del primer riego de auxilio. Inicia su floración de los 120 a 125 días y su altura es de 1.45 m. Es tolerante a roya y su ciclo vegetativo es de 185 a 190 días. Su rendimiento es de aproximadamente 17% más que Gila. La semilla es de color blanco y cáscara delgada y su contenido de aceite es de 38%. ACEITERA. El nombre original de esta variedad es Alhuey. La planta es más ramificada que Gila y Kino 76; sus flores son amarillas cuando están frescas y anaranjado-rojizo al secarse. El color del follaje es verde brillante. Su floración es de 110 a 115 días y se cosecha a los 185-190 días después de la siembra. Es resistente al acame y la planta alcanza una altura de 1.65 m. Su rendimiento promedio es de 5% más que Gila y su porcentaje de aceite es del orden de 41%. 38 MANTE-81. La planta es de follaje color verde opaco. Inicia su floración a los 110 días y su ciclo vegetativo es de 160 días. El color de flor es amarillo cuando frescas y rojizas al secar. La altura de planta es de 131 cm. Es resistente a roya y susceptible a alternaria, aunque presenta un menor grado de ataque que las variedades Gila y Saffola 208. Su rendimiento promedio es del 10% mayor que Gila y su porcentaje de aceite es del 39%. SAHUARIPA’88. Es una variedad con follaje verde claro de ciclo intermedio. Inicia su floración a los 120 días y alcanza su madurez fisiológica a los 150 días y la madurez de cosecha a los 180 días. Las flores son amarillas cuando frescas y rojizas cuando seca. La altura de planta es de 150 cm, es resistente al acame y altamente tolerante a roya y alternaria. Su rendimiento promedio es de 300 kg/ha más que Gila y el contenido de aceite es de 39%. QUIRIEGO’88. El color del follaje de esta variedad es verde claro. Su ciclo es intermedio. Inicia la floración a los 115 días, alcanza la madurez fisiológica a los 145 días y la madurez de cosecha a los 175 días después de la siembra. El color de flor es amarillo cuando fresca y amarillo cuando seca. La altura de planta es de 145 cm, es resistente al acame y altamente tolerante a roya y alternaria. El rendimiento promedio es de 400 kg/ha más que Gila y su porcentaje de aceite es de 38%. SAN JOSÉ 89. Es una variedad de ciclo vegetativo intermedio, inicia su floración a los 120 días y la madurez fisiológica a los 150 días. Su tallo es erecto, rígido, tolerante al acame y la planta alcanza alturas de 150 cm. Las flores son amarillas cuando frescas y se tornan rojizas al secar. Presenta una alta tolerancia a roya y alternaria; el rendimiento de grano es de 20% más que la variedad Gila y el contenido de aceite es de 37.6%. SINALOA’90. El color del follaje de esta variedad es verde intenso, inicia su floración a los 103 días y madura fisiológicamente a los 148 días. La altura de planta promedio es de 155 cm. El color de flor es amarillo cuando fresca y anaranjada cuando seca. Es tolerante al acame, tolerante a alternaria y moderadamente tolerante a roya. Su rendimiento promedio es de 19% más que Gila y el promedio de aceite es de 37.5%. SAN IGNACIO’92. Esta variedad cuenta con un follaje de color verde claro y alcanza una altura promedio de 127 cm. El ciclo vegetativo es del tipo 39 intermedio, iniciando su floración a los 117 días y la madurez fisiológica la alcanza a los 152 días. Las flores cuando frescas y secas son de color anaranjado y el polen amarillo. Es Tolerante al acame, es altamente tolerante a roya y alternaria; su rendimiento promedio es del 10% superior a la variedad San José’89, y la semilla contiene 32.6% de aceite. SONORA’92. Es una variedad de ciclo intermedio-precoz, inicia su floración a los 113 días y la madurez fisiológica a los 137 días después de la siembra. Las flores cuando frescas y secas son de color anaranjado y el polen amarillo. Tiene una altura promedio de 116 cm, siendo una de las variedades con menor porte. Es tolerante al acame, alternaria y roya. Su rendimiento promedio es del 11% superior a la variedad San José’89 y cuenta con un contenido de aceite en la semilla de 36.4%. BÁCUM’92. El ciclo vegetativo de esta variedad es del tipo intermedio, la planta alcanza una altura de 126 cm. Inicia su floración a los 112 días y alcanza su madurez fisiológica a los 137 días. Las flores cuando frescas y secas son de color anaranjado y el polen amarillo. Es tolerante al acame y altamente tolerante a roya y alternaria. Su rendimiento promedio es del 8% superior a la variedad San José’89 y cuenta con un porcentaje de aceite del orden del 37.5%. 8.1.2.- Oleicas QUILANTÁN’97. Es la primera variedad de cártamo mexicana del tipo oleica. Su ciclo vegetativo es intermedio, inicia su floración a los 113 días después de la siembra y la madurez fisiológica a los 148 días. Las flores frescas son de color amarillo y se tornan anaranjadas cuando secan; el polen es de color amarillo. Cuenta con una altura de planta de 136 cm. Es altamente tolerante al acame, alternaria y roya. El rendimiento promedio es de 3.5% más que el testigo del tipo linoleico Bácum’92 y 14.5% más que el testigo del tipo oléico de origen estadounidense S-518. La semilla cuenta con un porcentaje de aceite de 35.8%. S-518. Esta es una variedad de origen estadounidense del tipo intermedio-tardío. Inicia su floración a los 118 días y alcanza su madurez fisiológica a los 151 días. Las flores son de color amarillo cuando frescas y anaranjado cuando secas. La planta alcanza una altura de 136 cm. Es altamente tolerante al acame, tolerante a alternaria pero susceptible a la roya 40 de la hoja. Su rendimiento promedio es del 10.7% menor que la variedad linoleica Bácum’92 y 14.5% menor que la variedad oleica Quilantán’97. El porcentaje de aceite contenido en la semilla es de 40.6%. (Chanda, 1990; Chanda et al., 1993; García et al., 1993; Montoya, 1998). S-344. Fue desarrollada por la compañía Seedtec, una división de California Oils Corporation, para sustituir la variedad S-518 en México. Proviene de la cruza entre la línea experimental 4114 con Bácum 92, Inicia su floración entre 115-118 días y madura entre los 145-150 días. La planta alcanza una altura promedio de 130 cm sembrada en fecha óptima. El color de la flor fresca es amarillo y rojizo al secarse, muy similar a S-518. El peso de 1000 semillas es de 39g. La semilla contiene un promedio de 42.6% de aceite, la composición de aceite tiene un promedio de 81% de ácido oleico. En rendimiento de grano ha sido competitivo con S-518, con un promedio de 2.38 ton/ha comparados con 2.34 ton/ha de S-518. Tiene más resistencia a roya y alternaría que S-518. Sin embargo, es susceptible a la falsa cenicilla del cártamo ocasionada por Ramularia Cárthami. Es una variedad de amplia adaptación y puede establecerse en las regiones productoras de cártamo en México. CW-99. Esta variedad fue desarrollada por la compañía California West, para sustituir la variedad CW-88 en México, Inicia su floración entre 116-120 días y madura entre los 148-150 días. La planta alcanza una altura promedio de 140 cm sembrada en fecha óptima. El color de la flor fresca es amarillo y rojizo al secarse, muy similar a S-518. El peso de 1000 semillas es de 40 g.La semilla contiene un promedio de 41.0% de aceite, la composición de aceite tiene un promedio de 76% de ácido oleico. En rendimiento de grano ha sido competitivo con S-518, con un promedio de 2.60 ton/ha comparados con 2.34 ton/ha de S-518. Es susceptible a roya, alternaria y falsa cenicilla. Es una variedad de amplia adaptación y puede establecerse en las regiones productoras de cártamo en México. Actualmente, las variedades más ampliamente sembradas a nivel nacional son Bácum’92 y S-518 en Baja California, Sonora y Sinaloa. Bácum’92 y Sonora’92 en Jalisco y Michoacán y Bácum’92, Sonora’92 y Tantoán en Nuevo León y Tamaulipas. Las variedades linoléicas y oléicas no se deben de mezclar en las siembras, y para evitar posibles cruzamientos las parcelas deben de estar 41 separadas al menos por 600 m una de otra. (Chanda et al., 1990; Chanda et al., 1993; García et al., 1993; Montoya, 1998) 8.1.3.- Variedades altamente tolerantes a falsa cenicilla Ramularia carthami A partir del ciclo 2000/2001 apareció en México una enfermedad identificada como Ramularia carthami, a la cual por su sintomatología se le denominó falsa cenicilla. Durante el ciclo 2003/2004 en el sur del estado de Sonora las pérdidas por causa de esta enfermedad se estimaron en 133,000 toneladas, equivalentes a 440 millones de pesos. Como resultado de esto, en el año 2001 se iniciaron los trabajos tendientes a la generación de variedades del tipo oleico y linoleico con alta tolerancia a esta enfermedad (Montoya et al, 2008a, Montoya et al, 2008b). Los primeros frutos de estas investigaciones se obtuvieron en el año de 2008 al liberarse en el Campo Experimental Valle del Yaqui-CIRNO-INIFAP las primeras cuatro variedades del tipo linoleico y una del tipo oleico con alta tolerancia a esta enfermedad, alto rendimiento y estabilidad, además de contar con características de calidad altamente aceptables para la industria aceitera. A continuación se describen estas. CIANO-OL es del tipo oleica proviene de la cruza entre la línea CD663/SICEN y la línea QUIR-6/S-518. Es una variedad de ciclo vegetativo intermedio. Dentro de su periodo óptimo de siembra (1o de diciembre al 15 de enero), la floración inicia a los 112 días y la madurez fisiológica a los 148 días. La altura promedio es de 130 cm y resistente al acame. Las flores frescas son de color amarillo y cuando se secan se tornan anaranjadas; el polen es de color amarillo. El peso promedio de 1,000 granos es de 42.5 gramos con un 42 peso específico de 52.0 kg/hl. La semilla contiene un promedio de 37.4% de aceite y 20.0% de proteína. El aceite es del tipo oleico y contiene un promedio de 75.0% de ácido oleico y 12.5% de ácido linoleico La variedad CIANO-OL bajo presión de falsa cenicilla y sin aplicaciones de fungicidas para el control de la misma, ha superado en rendimiento de grano a la variedad comercial testigo del tipo oleica de origen estadounidense S-518. En el Valle del Yaqui, Sonora, en promedio de los ciclos 2004-05 hasta 2006-07, registró un rendimiento de 3,100 kg/ha superando a S-518 en 19.2%, la cual registró 2,600 kg/ha. CIANO-LIN es una variedad del tipo linoleica y proviene de la cruza entre la línea RCORIGINAL / BÁCUM’92. Es de ciclo vegetativo intermedio. Dentro de su periodo óptimo de siembra (1o de diciembre al 15 de enero), la floración inicia a los 114 días y la madurez fisiológica a los 152 días. Presenta una altura promedio de 140 cm y es resistente al acame. Las flores frescas son de color amarillo y cuando se secan se mantienen del mismo color. El peso promedio de 1,000 granos es de 37.0 gramos con un peso específico de 51.6 kg/hl. La semilla contiene un promedio de 41.5% de aceite y 18.0% de proteína. El aceite es del tipo linoleico y contiene un promedio de 79.6% de ácido linoleico y 11.5% de ácido oleico La variedad CIANO-LIN bajo presión de falsa cenicilla y sin aplicación de productos para su control ha superado en rendimiento de grano que la variedad comercial testigo del tipo linoleica de origen mexicano Bácum`92. En el Valle del Yaqui, Sonora, en promedio de los ciclos 2004-05 hasta 2006-07, registró un rendimiento de 3,200 kg/ha superando a Bácum’92 en 14.3%, la cual registró 2,800 kg/ha. 43 RC-1002-L es del tipo linoleica. Proviene de la cruza entre la línea SELQUIRIEGO y la variedad S-719. Es de ciclo vegetativo intermedio. Dentro de su periodo óptimo de siembra (1o de diciembre al 15 de enero), la floración inicia a los 112 días y la madurez fisiológica a los 148 días. Presenta una altura promedio de 140 cm. Las flores frescas son de color amarillo y cuando se secan se tornan anaranjadas. El peso promedio de 1,000 granos es de 37.5 gramos con un peso específico de 51.2 kg/hl. La semilla contiene un promedio de 40.5% de aceite y 19.0% de proteína. El aceite es del tipo linoleico y contiene un promedio de 78.6% de ácido linoleico y 11.8% de ácido oleico. La variedad RC-1002-L bajo presión de falsa cenicilla y sin aplicación de productos para el control de esta ha resultado superior en rendimiento de grano que la variedad comercial testigo del tipo linoleica de origen mexicano Bácum`92. En el Valle del Yaqui, Sonora, en promedio de los ciclos 2004-05 hasta 2006-07, registró un rendimiento de 3,100 kg/ha superando a Bácum’92 en 10.7%, la cual registró 2,800 kg/ha. RC-1005-L es del tipo linoleica y proviene de la cruza entre la línea SELQUIRIEGO y la variedad S-555. Es de ciclo vegetativo intermedio a tardío. Dentro de su periodo óptimo de siembra (del 1o de diciembre al 15 de enero), la floración inicia a los 117 días y la madurez fisiológica a los 155 días. La planta presenta una altura promedio de 145 cm. Las flores frescas son de color amarillo y cuando se secan se mantienen del mismo color. El peso promedio de 1,000 granos es de 35.0 gramos con un peso específico de 51.2 kg/hl. La semilla contiene un promedio de 41.9% de aceite y 18.0% de proteína. El aceite es del tipo linoleico y contiene un promedio de 77.0% de ácido linoleico y 12.0% de ácido oleico. 44 La variedad RC-1005-L bajo presión de falsa cenicilla y sin aplicación de productos para el control de la misma ha resultado superior en rendimiento de grano que la variedad comercial testigo del tipo linoleica de origen mexicano Bácum`92. En el Valle del Yaqui, Sonora, en promedio de los ciclos 2004-05 hasta 2006-07, registró un rendimiento de 3,300 kg/ha superando a Bácum’92 en 17.9%, la cual registró 2,800 kg/ha. RC-1033-L es del tipo linoleica y proviene de la cruza entre la línea RCORIGINAL y la variedad S-555. Es una variedad de ciclo vegetativo intermediotardío. Dentro de su periodo óptimo de siembra (del 1o de diciembre al 15 de enero), la floración inicia a los 118 días y la madurez fisiológica a los 155 días. La planta presenta una altura promedio de 150 cm. Las flores frescas son de color amarillo y cuando se secan se mantienen del mismo color. El peso promedio de 1,000 granos es de 38.0 gramos con un peso específico de 52.5 kg/hl. La semilla contiene un promedio de 40.8% de aceite y 19.0% de proteína. El aceite es del tipo linoleico y contiene un promedio de 77.7% de ácido linoleico y 12.0% de ácido oleico. La variedad RC-1033-L bajo presión de falsa cenicilla y sin aplicación de productos para el control de la misma ha resultado superior en rendimiento de grano que la variedad comercial testigo del tipo linoleica de origen mexicano Bácum`92. En el Valle del Yaqui, Sonora, en promedio de los ciclos 2004-05 hasta 2006-07, registró un rendimiento de 3,100 kg/ha superando a Bácum’92 en 10.7% la cual registró 2,800 kg/ha. Durante su periodo de evaluación, las variedades CIANO-OL, CIANOLIN, RC-1002-L, RC-1005-L Y RC-1033-L mostraron alta tolerancia a falsa cenicilla Ramularia carthami, tizón de la hoja Alternaria carthami Chowdhury y tolerancia media a la roya de la hoja Puccinia carthami Corda, mientras que las variedades testigo S-518 y Bácum’92 mostraron alta susceptibilidad a las tres enfermedades fungosas. Asimismo, han mostrado una alta estabilidad en su rendimiento a través de localidades y fechas de siembra, sugiriéndose para su siembra en los estados de Sonora, Sinaloa, Baja California, Baja California Sur, Jalisco, Guanajuato, Chihuahua y Tamaulipas. La siembra de esta variedad en otras zonas agrícolas estará sujeta a los resultados experimentales que se obtengan. (Montoya et al, 2008). 45 S-334: Es una variedad extranjera de la compañía Seed Tec, del tipo oleica proviene de la cruza entre los progenitores GPB4 y la variedad Bácum’92. Es una variedad de ciclo vegetativo intermedio. La floración inicia a los 112 días y la madurez fisiológica a los 140 días. La altura promedio es de 145 cm y resistente al acame. Las flores frescas son de color amarillo y cuando se secan se tornan anaranjadas; el polen es de color amarillo. El peso promedio de 1,000 granos es de 38 gramos con un peso específico de 53.0 kg/hl. La semilla contiene un promedio de 38-40% de aceite. El aceite es del tipo oleico y contiene del 76 al 81%. La variedad S-334 bajo presión de falsa cenicilla y sin aplicaciones de fungicidas para el control de la misma, ha superado en rendimiento de grano a la variedad comercial testigo del tipo oleica de origen estadounidense S518. En el Valle del Yaqui, Sonora, en promedio ha registrado un rendimiento de 3,150 kg/ha superando a S-518 en 9.8%, la cual registró 2,870 kg/ha. IX.- TÉCNICAS DE CULTIVO 9.1. Preparación del terreno Como en cualquier otro tipo de cultivo, la preparación de una buena cama de siembra es muy importante en cártamo. Bajo las condiciones de producción bajo riego, se sugiere realizar un cinceleo cada dos o tres años a una profundidad de 40 a 50 cm y un barbecho profundo (de 25 a 30 cm) el cual permitirá airear el terreno, eliminar por exposición plagas del suelo como gallina ciega y también malezas como zacate Johnson principalmente de semilla. Con esta roturación del suelo el riego de presiembra queda bien pesado siendo esto de 46 gran ventaja principalmente en suelos de aluvión en los cuales solo se aplica el riego de presiembra. Posterior al barbecho, se dan dos pasos de rastra cruzados con el fin de mullir bien el terreno, así como la nivelación por medio de un tablón o land plane con el objetivo de reducir los problemas de desniveles al momento de la siembra y al aplicar los riegos de auxilio. En las áreas en donde se siembra, aprovechando la humedad residual del temporal, se realiza un barbecho antes del inicio del periodo de lluvias, con el fin de captar la mayor cantidad posible de humedad en el suelo. Cuando las siembras se realizan en humedad residual después de arroz o después de maíz en los suelos de aluvión, es necesario que una vez cosechado éste, tan pronto como dé “punto” el suelo, se realicen en forma cruzada dos pasos de rastra, acondicionando detrás de ésta un pedazo de riel o un tablón, que permitirán desmenuzar los terrones y favorecer la nivelación del terreno. Otra de las opciones para sembrar en humedad residual después de maíz es el de revestir únicamente el surco y posteriormente sembrar, tratando de depositar la semilla en la parte más húmeda (Montoya, 1998; Rodríguez, et al., 1998; García, 1997; Camarillo- et al., 1983; Medina, et al., 2001; Céspedes, 1983; Núñez y Alvarez, 1998; López, et al., 1983; Quihuis et al., 1980). La labranza que se sugiere para la preparación del suelo en la siembra de cártamo en suelos salinos, es únicamente el rastreo, ya que se ha encontrado que se obtienen mejores rendimientos que cuando se realiza el barbecho o el cinceleo (Ochoa y Beltrán, 1990). X.- FERTILIZACIÓN En condiciones de baja fertilidad natural, el suelo no proporciona los nutrientes suficientes para lograr un rendimiento satisfactorio de los cultivos. Por lo tanto, es necesario suplementar las deficiencias de nutrientes propios del suelo por medio de un suministro de fertilizantes químicos (Orozco, 1997). 47 El contenido óptimo de nutrimentos no es una magnitud constante, sino que depende fundamentalmente del nivel de producción que se pretende alcanzar. Las plantas de alta producción requieren: Un elevado contenido de nutrimentos disponibles en el suelo. Un buen suministro de todos los nutrimentos necesarios y útiles. Evitar sobredosificaciones perjudiciales (Finck, 1988). Los macronutrientes son: Nitrógeno, Fósforo, Potasio, Calcio, Azufre y Magnesio, estos a su vez pueden subdividirse en: Macronutrientes primarios: Nitrógeno, Fósforo y Potasio. Macronutrientes secundarios: Calcio, Azufre y Magnesio. Los micronutrientes son los elementos absorbidos en menores proporciones: se miden en miligramos por litro (mg/l), o en partes por millón (ppm) que representan la misma concentración, ellos son: Cloro, Boro, Zinc, Manganeso, Cobre, Molibdeno e hierro. Los macronutrientes (primarios y secundarios) poseen un alto umbral de toxicidad, es decir, que pueden absorberse en grandes cantidades sin efectos nocivos, en cambio los micronutrientes tienen un nivel de toxicidad bajo, y el límite (referido a la cantidad absorbida) entre la carencia y la toxicidad está muy próximo (Rodríguez, 1992). 10.1.- Fertilización foliar Desde hace muchos años se ha sabido que las plantas son capaces de absorber elementos esenciales a través de sus hojas. La absorción tiene lugar en los estomas y también a través de la cutícula de las hojas. De ordinario, el movimiento de los elementos es más rápido a través de los estomas, pero la absorción total puede ser la misma a través de la cutícula (Tamhane, 1986). Los fertilizantes se aplican generalmente al suelo para ser absorbidos por la raíz, pero la planta también los puede absorber por la hoja y puede ser 48 ventajoso aplicarlos así por economía, por evitar algún factor edáfico, para tener una más rápida respuesta, etc. Cuando la deficiencia del suelo en N o P es muy grande, no se puede dar todo lo necesario del elemento en aspersión foliar, pues resultaría una solución con excesiva presión osmótica y provocaría efectos nocivos a la planta (Rojas, 1982). El concepto de nutrición foliar se ha limitado a señalar a esta vía para la alimentación de la planta como ocasional, complementaria y directa a las hojas. Sin embargo, la realidad va más allá de las expectativas comunes ya que las plantas, absorben y acumulan los compuestos aplicados “foliarmente”, también por otros órganos y tejidos aéreos como son frutos, flores axilas, tallos y todos los puntos meristemáticos de las plantas (Yáñez, 1998). La fertilización foliar, hoy en día, se ha convertido en una práctica común e importante para los productores; debido a que corrige las deficiencias nutrimentales de las plantas y favorece su buen desarrollo así como para coadyuvar en la mejora de los cultivos, optimizando el rendimiento y calidad del producto. La fertilización foliar no sustituye a la fertilización tradicional de los cultivos, pero si se considera una práctica especial que sirve de respaldo, garantía o apoyo para suplementar o completar los requerimientos nutrimentales de un cultivo, que no se puede abastecer mediante la fertilización común al suelo (Trinidad y Aguiar, 1998). La fertilización foliar tiene especial impacto sobre el desarrollo de las plantas bajo las siguientes condiciones: a).- Estrés ambiental por temperatura o humedad extremas o deficientes. b).- Alta demanda de nutrientes (etapa crítica) c).- Deficiencia especifica de uno o más elementos d).- Plantas con bajas reservas de nutrientes en el tejido e).- Manejo de cultivos en condiciones de temporal f).- Presencia de nemátodos, enfermedades radicales, plagas del suelo. g).- Enfermedades vasculares (Yáñez, 1998; Rodríguez, 1989) 49 Entre los factores que influyen en la absorción de nutrimentos se citan los siguientes: características de la solución por asperjar, condiciones del medio, edad de la planta y hojas, así como de nutrimentos por asperjar. Para el buen éxito de la fertilización foliar es necesario tomar en cuenta, según el cultivo por fertilizar, la concentración de la sal portadora del nutrimento, el pH de la solución, la adición de coadyuvantes y el tamaño de la gota del fertilizante líquido. En cuanto al medio ambiente, se debe de considerar la temperatura del aire, el viento, la luz, la humedad relativa y la hora de aplicación. Del nutrimento por asperjar se cita su valencia y el ion acompañante, la velocidad de penetración y la translocabilidad del nutriente dentro de la planta (Kovacs, 1986, citado por Trinidad y Aguiar, 1998). 10.2.- Fertilización al suelo 10.2.1.- Nitrógeno El nitrógeno es la base de la nutrición de las plantas y uno de los componentes más importantes de la materia orgánica. Sin nitrógeno la planta no puede elaborar los materiales de reserva que han de alimentar los órganos de crecimiento y desarrollo. El nitrógeno es el elemento fertilizante que más influye en el desarrollo de las plantas, pero debe ir siempre acompañado de fósforo y potasio de forma equilibrada para obtener el máximo rendimiento (Baudilio, 1983). El nitrógeno presenta un elemento necesario para la multiplicación celular y el desarrollo de los órganos vegetales. Aumenta la superficie foliar y la masa protoplásmica activa, reduciendo los glúcidos disponibles, indispensables para las síntesis, disminuye el grueso de las paredes celulares celulósicas en los tejidos jóvenes. En éstos es donde el nitrógeno proteico alcanza los porcentajes más elevados. En la hoja se encuentra distribuido entre los cloroplastos y el citoplasma; aumenta durante el curso del desarrollo, pasando por un máximo en el momento de la floración, después se nota un descenso brusco al salir del limbo para asegurar la fructificación y la formación de los proteidos de la semillas. Por el contrario, éstas están profundamente degradadas durante la germinación por hidrólisis enzimática (Demolon, 1972) 50 La fertilización en el cultivo de cártamo es una práctica necesaria. La cantidad de nitrógeno está en función de la rotación de cultivos, de las expectativas de rendimiento y del tipo de suelo. Debido a la alta capacidad de enraizamiento de este cultivo, le permite disponer de fertilizante que por posición no pudo estar disponible para cultivos de granos pequeños sembrados antes de éste. Sin embargo, cuando se rota con cultivos de raíz profunda, será necesario añadir mayor fertilizante. Como en cualquier cultivo, se recomienda llevar a cabo un análisis de suelo antes de la siembra para conocer el estado nutricional de este y determinar las necesidades de fertilizante a aplicar (Uvalle y Moreno, 1990). En lo que respecta a la fertilización nitrogenada, en el Cuadro 16 se presenta una aproximación razonada que resume toda la información disponible. CUADRO 16. CANTIDAD DE NITRÓGENO (kg/ha) PARA FERTILIZAR CÁRTAMO EN EL SUR DE SONORA, MÉXICO. CULTIVO ANTERIOR TIPO DE SUELO ALUVIÓN LIGERO Y BARRIAL BARRIAL PEDREGOSO COMPACTADO ALUVIÓN PESADO Y BARRIAL PROFUNDO ALGODÓN 120 160 180 CÁRTAMO 85 110 120 TRIGO 95 120 120 MAÍZ 120 120 145 El método de aplicación de nitrógeno va a depender de la fuente a usar. Si se utilizan granulados, éstos se pueden aplicar al voleo con fertilizadora “voladora” o con “clipper”, incorporándolo después con un paso de rastra, o bien, se pueden aplicar en banda por ambos lados del surco al momento de ir surcando o al momento de revestir surcos antes de la siembra; este último método es el empleado para aplicar fuentes de nitrógeno líquidas y gaseosas. Es importante mencionar que el fertilizante nitrogenado no se debe de colocar en la misma línea en la que quedará la siembra ya que este quema a la semilla afectando su germinación. 51 10.2.2.- Fosforo El fósforo es el nutrimento relacionado con los flujos de energía en la planta, y a diferencia del nitrógeno, en general tiene muy poca movilidad en el suelo. Su disponibilidad puede reducirse cuando existen problemas de fijación química, especialmente en suelos muy ácidos, volcánicos o altamente calcáreos. La reserva del fósforo en el suelo está conformada por un componente orgánico, el cual transitará por un proceso de mineralización antes de pasar a formas solubles, y un componente que se encuentra fijado químicamente o adsorbido por los minerales existentes y los coloides, el cual está en continuo equilibrio con el fósforo de la solución del suelo que puede ser aprovechado por los cultivos. Conforme el P soluble del suelo se agota, una parte del P adsorbido o fijado químicamente, se transforma en P soluble y pasa a formar parte de la reserva disponible para el cultivo. Por otro lado conforme aumenta el P soluble mediante la fertilización, una fracción de éste pasa a formar parte de la reserva de P fijado y adsorbido, y allí es conservado hasta que bajan las reservas de P asimilable. Este proceso se da en continuo y es afectado por la humedad y temperatura del suelo, pero sobre todo por las características físicas y químicas del mismo (INIFAP-2005) La fertilización con fósforo se debe realizar siempre en función de un análisis de suelo. Si el análisis por el método de Bray P-1, indica que hay menos fósforo asimilable por hectárea que el nivel crítico (13 en aluvión ligero, 17 en barrial compactado y 21 en aluvión pesado y barrial profundo), se recomienda aplicar fósforo a razón de nueve kilogramos de P2O5 por hectárea por cada kilogramo debajo de dicho nivel (Uvalle y Moreno, 1990; Musa et al., 1990; Moreno y García, 1983; Torres, 1978; Navarro et al., 1980) La función para estimar la cantidad de fósforo a utilizar es la siguiente: Po = 9 (Pu-Pl) Donde: Po = Cantidad de fósforo por aplicar Pu = Umbral (13 en aluvión ligero, 17 en barrial compactado y 21 en aluvión pesado y barrial profundo) Pl = Cantidad determinada por el laboratorio 52 Ejemplo: Suponga que se desea fertilizar cártamo en un suelo donde hubo algodonero. El suelo es de barrial profundo y el análisis de laboratorio indicó que el suelo posee 10 kg de fósforo por hectárea. Como fuente de nitrógeno se usará amoniaco anhídro y como fuente de fósforo fosfato de amonio. De acuerdo al Cuadro 16, el requerimiento de nitrógeno en este tipo de suelo y rotación es de 180 kg por hectárea y con base a la fórmula antes descrita la de fósforo sería de: Po= 9 (21-10) = 99 kg por hectárea. La cantidad de fosfato monoamónico (11-52-0) se calcula multiplicando esta última cantidad por el factor en el Cuadro 19 del apéndice, es decir 99 x 1.92 = 190.08 kg. Además este fertilizante aportaría la siguiente cantidad de nitrógeno: 190 x 0.11 = 20.9 kg. Con base a que la fuente fosfatada ya está aportando 20.9 kg de nitrógeno, necesitaríamos 159.1 kg de nitrógeno para completar la dosis inicial. Por lo anterior se necesitarían 159.1 x 1.22 = 194.1 kg de amoniaco anhidro. 10.3.- Métodos y época de aplicación En los lotes en los cuales no se aplicarán riegos de auxilio, la fertilización con fósforo y nitrógeno se debe realizar en forma total antes del riego de presiembra o al momento de presiembra. La aplicación será preferentemente al voleo antes de surcar en banda, si se utilizan granulados, e inyectados si es amoniaco anhidro o agua amoniacal. Para aplicar fósforo se sugiere el fosfato monoamónico (11-52-0) o ácido fosfórico inyectado en suelos ricos en carbonato y pH mayor de 7.5. Cabe señalar, que en suelos sin reacción de carbonatos y pH menor de 7.5, se sugiere utilizar super fosfato triple (0-46-0) o fosfato diamónico (18-46-0) en banda. En los suelos donde se aplicarán riegos de auxilio, el fósforo se debe aplicar en forma total antes del riego de presiembra o a la siembra, y se sugiere aplicar del 50 al 75% de nitrógeno junto con el fósforo y el otro 25 a 50% restante en el primer riego de auxilio. 53 En el Cuadro 17 se presentan las concentraciones de las diferentes fuentes de fertilizantes y su factor para transformarlo a material comercial (Aragón y Borbón 1982; Beltrán, 1982; Chavira, 1979). CUADRO 17. FUENTE DE FERTILIZANTES Y SU FACTOR DE CONVERSIÓN A DOSIS COMERCIAL. MATERIAL AMONIACO ANHÍDRO UREA FACTOR PARA EL NUTRIMENTO N-P-K (%) N P2O5 K2O 82-0-0 1.22 0.0 0.0 46-0-0 2.17 0.0 0.0 SULFATO DE AMONIO 20.5-0-0 4.88 0.0 0.0 NITRATO DE AMONIO 33.5-0-0 2.98 0.0 0.0 FOSFATO DIAMÓNICO 18-46-0 5.56 2.17 0.0 NITRATO DE POTASIO 13.5-0-46 7.41 0.0 2.17 FOSFATO MONOAMÓNICO 11-52-0 9.09 1.92 0.0 SUPERFOSTATO TRIPLE 0-46-0 0.0 2.17 0.0 ÁCIDO FÓSFÓRICO 0-54-0 0.0 1.85 0.0 CLORURO DE POTASIO 0-0-60 0.0 0.0 1.67 SULFATO DE POTASIO 0-0-50 0.0 0.0 2.0 AGUA AMONIACAL 20-0-0 5.0 0.0 0.0 POLIFOSFATO DE AMONIO 10-34-0 10.0 2.94 0.0 UAN-32 32-0-0 3.12 0.0 0.0 XI.- FECHAS DE SIEMBRA La fecha de siembra para el cultivo de cártamo es uno de los factores de mayor importancia en la producción, ya que la oportunidad de ésta es decisiva para obtener los máximos rendimientos. La fecha de siembra del cultivo de cártamo en México varía de una región productora de cártamo a otra. Sin embargo, todas ellas caen dentro del ciclo que se le conoce como de otoño-invierno. A nivel nacional su siembra se realiza desde el primero de noviembre en las áreas de temporal hasta finales del mes de enero en las áreas de riego. En el Cuadro 18 se presentan las fechas de siembra para cada una de las zonas productoras de cártamo en México. 54 CUADRO 18. FECHAS DE SIEMBRA UTILIZADAS EN PRODUCTORES DE CÁRTAMO EN MÉXICO. LOS ESTADOS ESTADO PRODUCTOR FECHA DE SIEMBRA BAJA CALIFORNIA Y BAJA CALIFORNIA SUR 15 NOVIEMBRE – 15 ENERO SONORA 15 NOVIEMBRE – 15 FEBRERO SINALOA EN RIEGO 15 NOVIEMBRE – 15 ENERO SINALOA BAJO TEMPORAL 1° NOVIEMBRE – 15 DICIEMBRE CHIHUAHUA 10 DICIEMBRE – 31 ENERO JALISCO 20 NOVIEMBRE – 31 DICIEMBRE TAMAULIPAS 1° NOVIEMBRE – 31 DICIEMBRE Cuando el cultivo se siembra en fechas más tempranas que las recomendadas, se exponen más a los daños por heladas; asimismo, desarrollan un área foliar muy exuberante, mayor altura de planta que induce problemas de acame y su ciclo vegetativo se alarga, de tal manera que es mayor el número de días que queda expuesta al ataque de enfermedades y plagas. En la contraparte, cuando se siembra en fechas posteriores a las recomendadas, el desarrollo de la planta es muy raquítico, ya que su periodo de roseta se acorta por efecto de las altas temperaturas y disminuye el número de ramas que darán origen a los capítulos, se reduce el número de capítulos por planta, el número de semillas por capítulo, el peso del grano y por ende al rendimiento (Deokar et al., 1984; Ortega y Montoya 1998 y Montoya et al., 2008b). Asimismo, la población de plantas disminuye por efecto del daño del barrenador del tallo (Pacheco, 1994) y el porcentaje de aceite en la semilla también se ve afectado; en contraste, algunos trabajos desarrollados en Canadá, en los estados de Alberta y Manitoba, indican que el porcentaje de aceite no se ve afectado por la variación en la fecha de siembra (Mundel et al., 1994). Es importante mencionar, que por cada día que se retrase la siembra, después de la fecha recomendada, el rendimiento de grano disminuye en promedio 20 kilogramos por hectárea (Musa y Muñóz, 1989; Muñoz, 1977; Grageda et al., 1999). XII.- MÉTODO Y DENSIDADES DE SIEMBRA En suelos de barrial, el cártamo se puede sembrar tanto en seco como en húmedo o “tierra venida”, mientras que en suelos de aluvión éste se 55 deberá sembrar únicamente en húmedo. La profundidad de siembra, cuando la siembra es en seco, debe ser de 2 a 4 cm y en húmedo de 6 cm en suelos de textura pesada y de 8 cm en suelos de textura ligera. En los inicios del cultivo de cártamo en el sur del estado de Sonora el método más utilizado era el de la siembra con máquina triguera; es decir en líneas con separación de 17 cm a la que también se le llamaba “a la vuelta y vuelta”. Los rendimientos obtenidos bajo este sistema eran económicamente aceptables. Sin embargo, este método se dejó de usar principalmente debido a que el productor no tenía posibilidades de llevar a cabo labores culturales de cultivo para eliminar la maleza, de tal manera que en muchas de las áreas con alta infestación de maleza los rendimientos se veían seriamente afectados. En la actualidad, el método de siembra más utilizado es el de surcos y los distanciamientos más utilizados son los de 75, 80 y 92 cm para siembras a una hilera y de 80 cm a 100 cm con dos hileras. Las densidades de plantas utilizadas en las diferentes áreas productoras de cártamo en México son muy variables; sin embargo, en forma general se sugieren densidades de siembra desde 150,000 plantas por hectárea en siembras tempranas y hasta 240,000 en fecha tardía. En el Cuadro 19, se presenta el número de semillas por metro lineal necesario para alcanzar dichas poblaciones, en los diferentes métodos y fechas de siembra, lo anterior considerando siempre un 80% de germinación de la semilla. 56 CUADRO 19. SEMILLAS POR METRO LINEAL EN SURCOS CON UNA Y DOBLE HILERA DE SIEMBRA. FECHAS DE SIEMBRA ANCHO DE SURCOS (CM) TEMPRANA TARDÍA HILERA SENCILLA 75 80 92 14 15 17 22 24 26 DOBLE HILERA 92 9 14 100 10 15 *Estas poblaciones se logran con densidades de 7 a 10 kg/ha de semilla Cuando se utilizan densidades menores a las recomendadas, se corre el riesgo que la población se vea afectada por el ataque de gusanos trozadores o barrenador del tallo. Asimismo, a baja densidad el tallo engrosa mas de lo normal lo que trae como consecuencia problemas durante la trilla. Cuando se utilizan densidades mayores, el tallo de la planta se desarrolla muy débil induciendo al acame y como resultado la reducción en el rendimiento. En las parcelas con alta densidad, el dosel de las plantas rápidamente cubre el área, creándose un microclima de muy alta humedad, el cual induce a que desarrollen los patógenos causantes de roya, falsa cenicilla y tizones.los cuales afectan en gran medida al rendimiento. Cuando la siembra se realiza en suelo con problemas de sales, las densidades de siembra que se deben de utilizar son de 310,000 a 350,000 plantas/ha (Ochoa y Beltrán, 1990; Chavira, 1977; Castillo, 1982). (http://www.ianr.unl.edu/pubs/fieldcrops/nf36.htm) XIII.- MANEJO DE RIEGOS Debido a que este cultivo cuenta con una alta capacidad de enraizamiento para explorar grandes profundidades en el suelo en búsqueda de humedad aprovechable se le ha confundido con una planta tolerante a la sequía. Sin embargo, el cártamo al igual que en otros cultivos del tipo C-3, para poder producir rendimientos económicamente aceptables, necesita de una buena disponibilidad de agua. Por lo anterior, en las diferentes áreas 57 productoras de México y del mundo, el cártamo se ha venido sembrando bajo condiciones de temporal, humedad residual y bajo diferentes sistemas y número de riegos; todos ellos dependiendo de las condiciones agroecológicas de la región. Bajo las condiciones de riego, el uso y manejo adecuado del agua de riego es un factor determinante para la obtención de buenos rendimientos en cártamo. El número de riegos se determina, principalmente, por la textura del suelo, la profundidad del manto freático y la etapa de desarrollo del cultivo. En los Cuadros 20, 21 y 22, se presenta la información sobre riegos, de acuerdo al tipo de suelo. El intervalo de riego sugerido puede modificarse de acuerdo a la fecha de siembra, lluvias y temperaturas que se presenten durante el ciclo vegetativo; para fechas tardías es recomendable aplicar los riegos con base a la etapa fenológica del cultivo y no considerar el número de días, debido a que en dichas fechas tardías el ciclo vegetativo del cultivo se acorta y las etapas fenológicas se presentan más rápidamente. CUADRO 20. CALENDARIO DE RIEGOS PARA CÁRTAMO, APLICABLE EN SUELOS DE BARRIAL COMPACTADO. RIEGOS INTERVALO (días) ETAPA DEL CULTIVO LÁMINA (cm) Presiembra --- --- 15 1º de auxilio 50 DDS Inicio de ramificación 10 2º de auxilio 80 DDS Inicio de formación de botón floral 10 3º de auxilio 110 DDS Inicio de floración (10-15 %) 10 DDS = Días después de la siembra CUADRO 21. CALENDARIO DE RIEGOS PARA CÁRTAMO APLICABLE EN SUELOS DE BARRIAL PROFUNDO. RIEGOS INTERVALO (días) ETAPA DEL CULTIVO LÁMINA (cm) Presiembra --- --- 15 1º de auxilio 55 DDS Ramificación 10 2º de auxilio 90 DDS Formación de botón floral 10 DDS = Días después de la siembra 58 CUADRO 22. CALENDARIO DE RIEGOS PARA CÁRTAMO, APLICABLE EN SUELOS DE ALUVIÓN. RIEGOS INTERVALO (días) ETAPA DEL CULTIVO LÁMINA (cm) Presiembra --- --- 20 1º de auxilio 65-70 DDS Ramificación 10 DDS = Días después de la siembra La justificación de los riegos en cártamo en suelo de barrial o arcilla, estriba en que a mayor número de riegos es mayor el rendimiento de grano. El primer riego de auxilio ayuda a la planta a desarrollar un mayor número de ramas; el segundo induce a la formación de un mayor número de capítulos por planta, en tanto que el tercero asegura el llenado de grano. Las componentes del rendimiento que son más influenciadas positivamente por el número de riegos en suelos de barrial son: el peso de 1000 granos, número de capítulos por planta, diámetro del capítulo, gramos por capítulo, índice de cosecha y el porcentaje de aceite. Debido a la alta susceptibilidad de este cultivo a las enfermedades de la raíz, es necesario evitar los riegos pesados o la aplicación de éstos cuando el suelo muestre mucho agrietamiento. Asimismo, la longitud de los surcos no 59 debe ser mayor de 250 metros, para evitar asfixia a la planta que induzcan pudriciones de la raíz. En cuanto a los suelos de aluvión, el número de riegos es menor, debido a que la raíz penetra con mayor facilidad y el cultivo aprovecha la humedad que aporta el manto freático. Asimismo, en áreas en las cuales los suelos estén desnivelados, debe evitarse la aplicación de riegos de de auxilio, ya que el riesgo de muerte de plantas por encharcamiento es muy alto. Es importante señalar, que en todos los tipos de suelo, es necesario realizar cultivos antes y después de los riegos de auxilio, para evitar agrietamientos y mantener la humedad aprovechable por más tiempo (Musa- 60 et al., 1990; Musa y Gándara, 1991; Montoya, 1998; Chavira, 1979; Montoya et al., 2008b). Bajo condiciones de salinidad en el suelo, es necesario mantener alta la humedad, de tal manera que se sugieren aplicar al menos tres riegos de auxilio durante el desarrollo del cultivo (Sánchez, 1989). Debido a la amplia variación en la respuesta de las variedades a las diferentes condiciones ambientales bajo temporal, se hace necesario llevar a cabo evaluaciones de diferentes genotipos con el fin de seleccionar aquellos con mejor comportamiento (Patil, 1992). XIV.- CONTROL DE MALEZA El cultivo de cártamo requiere de prácticas adecuadas de control de maleza para evitar reducciones en su rendimiento. En este cultivo las malas hierbas aparecen desde sus primeras etapas, y sobre todo cuando la plántula de cártamo crece muy lentamente y permanece en estado de roseta por varios días, en este período el cultivo es extremadamente susceptible a la competencia de la maleza, la cual puede abatir hasta en 65% el rendimiento de grano. Para evitar dicha disminución, es conveniente realizar medidas de control de maleza durante los 60 días posteriores a la emergencia del cultivo, periodo que se ha determinado como el período crítico de competencia maleza-cártamo. La maleza más importante en este cultivo son el girasol (Heliantus annus L.), mostaza (Brassica campestris L.), malva (Malva parviflora L.), mostacilla (Sisimbrium irio L.), alpistillo (Phalaris spp.), avena silvestre (Avena fatua L.), correhuela (Convolvulus arvensis L.) y zacate Johnson (Sorghum halepense L.) Pers., especies que se pueden combatir 61 más eficientemente integrando los métodos de control que se mencionan a continuación (Contreras y Tamayo, 1999). 14.1.- Métodos de control Los métodos de control para la maleza perenne, se clasifican en culturales, químicos, biológicos e integrados. Estos métodos, aplicados en su época adecuada y con las frecuencias y seguimiento óptimos, permiten mantener las poblaciones de especies perennes, en niveles que no ocasionan reducciones significativas en los rendimientos de los cultivos. En el primer grupo se consideran los preventivos para evitar la diseminación de semilla de maleza como: limpieza de maquinaria, aperos, semilla de siembra, etc., evitar la formación de semilla de maleza, el uso de estiércol fermentado y pastoreo regulado en áreas libres de maleza. En las estrategias de control correctivo, se incluyen el arranque y escardas manuales, así como las cultivadoras de tracción animal y motorizada, la preparación de terrenos, rotación de cultivos, métodos y densidades de siembra, inundación, quema, entre otras. 14.1.1.- Preventivo Es una de las medidas más práctica y económica y tiene como objetivo evitar la introducción y establecimiento de especies nocivas al terreno y está basado principalmente en medidas legales, mantener libre de maleza los canales y orillas de caminos, considerando que en los distritos de riego el agua y el viento constituyen un medio natural de diseminación de la maleza; por lo tanto, la limpieza de la maquinaria, el empleo de semilla certificada, instalación de cedazos o mallas en canales parcelarios, así como regular el pastoreo del ganado, deben considerarse como otras medidas importantes. Las prácticas preventivas permiten evitar la diseminación de semillas y fragmentos rizomas, raíces, estolones, etc. En los terrenos libres de infestaciones o con presencia sólo de manchones. Limpieza de maquinaria y aperos. Incluyen prácticas sencillas como la limpieza de maquinaria y aperos de labranza, cuando se trasladan de porciones de terrenos infestados (manchones), hacia las partes libres de estas especies o de terrenos con problemas de malezas hacia terrenos limpios, ya que los terrones incrustados en los equipos agrícolas llevan consigo fragmentos de rizomas y semillas de malas hierbas (Cuadro 23). 62 CUADRO 23. PRÁCTICAS PERENNE. PARA EL CONTROL METODO CULTURAL DE MALEZA PRACTICAS Limpieza de maquinaria y aperos de labranza Semilla y fertilizantes certificados. PREVENTIVO Evitar producción de semilla de maleza. Abonos Orgánicos fermentados Pastoreo regulado Impedir la entrada de semilla por las regaderas. Prácticas para la preparación del terreno Escardas manuales y mecánicas CORRECTIVO Métodos y cantidades de siembra Coberteras vegetales y plásticos Solarización, inundación y quema Rotaciones de cultivo Uso de semilla certificada. Debe indicarse que el uso de semilla certificada incrementa la seguridad de que ésta no viene contaminada con semilla de maleza; sin embargo, es necesaria la verificación por parte de los productores, ya que hasta los fertilizantes han sido señalados como contaminados con semilla de malas hierbas (Tamayo, 2001). Evitar la producción de semilla de maleza. Es imperativo evitar la producción de semilla de las poblaciones de maleza ya establecidas en los terrenos de cultivo, puesto que algunas de estas especies perennes, llegan a producir cantidades muy importantes de semillas por planta (Tamayo, 2001). Fermentar Abonos Orgánicos. Cuando se utilicen abonos orgánicos como gallinaza o estiércol, se recomienda que éstos se sometan a un proceso de fermentación antes de introducirlos a los terrenos de cultivos, ya que esta práctica realizada correctamente, permite que la temperatura se incremente hasta alrededor de los 70 grados centígrados, lo que ocasiona que las semillas de maleza que se encuentren en estos tipos de abono pierdan su viabilidad. 63 Regular el pastoreo: En la mayoría de los terrenos de algunas regiones, se permite el libre pastoreo en las socas o residuos de cosecha, sobre todo en épocas de sequía, donde esta actividad representa una remuneración económica por la renta de algunos de estos terrenos a los ganaderos de la región serrana. Por otra parte debe señalarse, que el ganado representa un excelente medio de dispersión para las semillas de las diferentes especies de malas hierbas, por lo que es necesario, si no es posible evitar el pastoreo, someter al ganado a una especie de cuarentena antes de introducirlo al terreno, para que desechen la semilla de maleza que haya ingerido dos o tres días antes. Evitar la entrada de semilla por regaderas. El agua de riego es un medio de dispersión de maleza muy eficiente, por lo que se sugiere mantener limpios los canales o regaderas, para impedir la diseminación de semillas de malas hierbas. Aunque es difícil decidir sobre el control en los canales secundarios y primarios, se recomienda la colocación de mayas en las compuertas, para filtrar el agua a la entrada del terreno de cultivo de interés, para evitar la entrada de semillas de un gran número de especies con semilla grande (Tamayo, 2001). 14.1.2.- Cultural Este método puede considerarse como el de mayor importancia, ya que incluye a varios grupos, y su correcta aplicación impide la introducción y proliferación de las especies de malas hierbas en los terrenos de cultivo. En aquellos lotes con problema de maleza, es conveniente sembrar en húmedo. Esta práctica elimina hasta un 70% de las infestaciones iniciales de las malas hierbas al preparar la cama de siembra. Una vez emergido el cultivo, se sugiere mantener libre de maleza al cultivo durante los primeros 60 días, mediante pasos de cultivadora y deshierbes manuales. 14.1.3.-Mecánico Se sugiere dar dos cultivos mecánicos; el primero a los 30 días después de la siembra, y el segundo después del primer riego de auxilio. Lo anterior, con el fin de controlar la maleza y a la vez conservar la humedad del terreno, auxiliando esta labor mecánica con deshierbes manuales. 64 Dentro de los métodos de control cultural correctivo, se incluyen todas las prácticas que contribuyen de una u otra forma al control de maleza durante la preparación del terreno para la siembra. Barbecho. Esta práctica es eficiente para el control de los órganos subterráneos de maleza perenne, ya que al quedar estos completamente expuestos al sol por un período razonable, pueden ser eliminados por deshidratación. Cabe indicar, que esta práctica permite la incorporación de semillas de maleza que se encuentran en la superficie del suelo, a profundidades que no le permiten por el momento germinar, quedando de reserva para el siguiente barbecho que podrá extraerlas, germinando las que hayan conservado su viabilidad. Rastreo. El rastreo contribuye a eliminar de manera eficiente la maleza en los terrenos, siempre y cuando esta práctica se realice oportunamente, es decir, antes de la producción de semilla en el caso de terrenos en descanso o en etapas tempranas del desarrollo de la maleza para las siembras en húmedo, ya que si éstas se desarrollan de más, la eficiencia de esta práctica se reducirá y requerirá de un segundo rastreo. Es preciso señalar, que el rastreo contribuye a la fragmentación de los órganos aéreos y subterráneos de malezas anuales y perennes, lo que contribuye a evitar la producción de semilla. Así mismo, el rastreo consigue poner al descubierto una buena cantidad de rizomas de maleza perenne, que si antes del siguiente rastreo 65 (durante la preparación del terreno) se da oportunidad a que se deshidraten, y si entre cada rastreo se permite un tiempo razonable para el efecto de la exposición de los rizomas al sol, se obtiene cada vez un mayor control de los mismos (Tamayo, 2001). Sin embargo, estas labores culturales consiguen dispersar los manchones de este tipo de maleza, por lo que es necesario considerar la limpieza de los discos cuando hayan pasado por las áreas infestadas, antes de introducirse en las áreas libres de este tipo de maleza, o bien realizar el control químico antes de las prácticas, para que los rizomas dispersados tratados con herbicidas, tengan menor probabilidad de establecerse y rebotar. 14.1.4.- Químico El control químico de maleza se basa en el empleo de substancias químicas denominadas comúnmente herbicidas; su recomendación se basa en los resultados de la secuencia de investigaciones, que han permitido determinar el o los herbicidas, dosis y épocas de aplicación, selectividad y residualidad, para el usuario y el medio ambiente. El uso de herbicidas está plenamente justificado para el control integrado de maleza, ya que el control cultural por si solo, no es suficiente para mantener las poblaciones de estas especies en niveles que no ocasionen daño a los cultivos de interés; los herbicidas han demostrado ser eficientes y económicos, siempre y cuando se consideren los resultados de investigación para el uso de su dosis y época de aplicación más apropiada. Diversas substancias han sido evaluadas y seleccionadas por su alta efectividad en el control de maleza y con el mínimo riesgo (Tamayo, 2001). Cuando el terreno cuenta con una alta infestación de maleza es importante considerar este tipo de combate. En el cuadro 24, se presenta la información sobre los herbicidas, dosis y época de aplicación contra las principales malas hierbas del cártamo. Cabe indicar que a nivel mundial no se ha identificado herbicida para el control de maleza de hoja ancha, selectivo al cultivo de cártamo. Sin embargo en los estados de Sonora y Baja California, varios productores agrícolas han ensayado con la aplicación del herbicida Si Tui (Harmony + Ally) para el control de correhuela, chual, malva y girasol. Las dosis por ellos utilizada varía de 10 a 20 gr/ha de material comercial. Con la aplicación de este 66 herbicida se observa un 100% de control de la maleza de hoja ancha, pero también se observa que el herbicida daña al cultivo en menor medida, reponiéndose en el transcurso de 7 a 10 días, continuando su desarrollo normal. No obstante esta medida de control de maleza, no es recomendada por el INIFAP ya que los riesgos de daño al cultivo por un mal uso del herbicida son muy altos, además que la compañía propietaria del herbicida no recomienda su uso en esta oleaginosa. 14.2.- Control integrado. Este tipo de control implica tomar medidas preventivas para evitar la introducción y establecimiento de nuevas especies de maleza en el terreno, además de emplear los métodos culturales, como la siembra en húmedo, práctica que elimina alrededor de un 70% de la maleza existente, integrando éstas al control mecánico. Asimismo, se sugiere limitar la aplicación de herbicidas selectivos al cártamo a la hilera de siembra, lo cual reduce el costo del control de maleza y consecuentemente un menor riesgo de contaminación (Contreras y Tamayo, 1999; Madrid y Cota, 1998). (http://agric.ucdavis.edu/crops/oilseed/safflower.htm) CUADRO 24. HERBICIDAS UTILIZADOS EN EL COMBATE DE MALEZA EN CÁRTAMO. HERBICIDA DOSIS/ha ÉPOCA DE APLICACIÓN Trifluralina 980 g i.a. TREFLAN 2.0 litros Presiembra incorporado con un paso de rastra Fluazifop-p-butil 125 g i.a. FUSILADE B/W 1.0 litros Fluazifop-p-butil 250-375 g i.a. FUSILADE B/W 2.0–3.0 litros Glifosato FAENA Glifosato FAENA Aplicación en postemergencia temprana Aplicación en postemergencia temprana TIPO DE MALEZA Maleza de hoja ancha y angosta; como chual, alpistillo y mostacilla Gramíneas anuales y cultivos anuales voluntarios Gramíneas perennes: Zacate Johnson 1,200–1,920 g i.a. 30 días antes de la siembra sobre el follaje de plantas Zacate Johnson 2.5 – 4.0 litros con altura de 50 cm 2,880 – 4,800 g i.a. 30 días antes de la siembra sobre el follaje con Correhuela perenne 6.0 – 10.0 litros crecimiento vigoroso NOTA: Con el Glifosato se sugiere no remover el suelo o cortar la maleza por lo menos 15 días después de la aplicación para permitir que el producto se trasloque a los rizomas. 67 XV.- CONTROL DE INSECTOS PLAGAS Existen algunas poblaciones de insectos que pueden estar presentes como plagas en el cultivo de cártamo en México; sin embargo, normalmente no llegan a ser un problema que afecte su producción. Es importante señalar, la participación de cultivos donde el uso de insecticidas es mínimo dentro del sistema de producción agrícola del estado de Sonora, ya que funcionan como sitios agroecológicos donde las poblaciones de insectos plaga, al no ser sometidos a constantes y altas presiones de selección, diluye su resistencia hacia los insecticidas; en base a lo anterior, se debe poner especial énfasis en utilizar los insecticidas, como última opción dentro del manejo integrado de plagas, siempre y cuando éstos sean técnicamente justificables. Los insecticidas que se sugieren para el combate de las diferentes especies de insectos se muestran en el Cuadro 25. A continuación se presentan algunos aspectos de la biología y hábitos, de las principales especies plaga. Gusanos trozadores (Agrotis spp., Peridroma saucia, Feltia subterránea). Las larvas ocasionan el daño al trozar las plantas pequeñas después de su emergencia. Las larvas son de colores oscuros, miden hasta 4 68 cm de longitud y se les encuentra enroscadas debajo de las plantitas trozadas (Pacheco, 1985). Esta plaga se presenta en focos de infestación, atacando al cultivo durante la noche. El uso de insecticidas se justifica únicamente en grandes focos de infestación si se detectan junto a las plantas trozadas larvas enterradas; en tal caso y por los hábitos alimenticios del insecto, se sugiere asperjar los insecticidas únicamente por vía terrestre y por la tarde. Conchilla prieta (Blapstinus spp.). Los adultos de Ulus spp. Son similares a los de Blapstinus spp. Excepto porque su cuerpo es más peludo y las protibias se expanden externamente en el ápice. Estos detalles sólo se detectan con un microscopio (Pacheco, 1985). Esta plaga se encuentra en pequeños focos de infestación durante la post-emergencia del cártamo en las orillas de los campos. Tanto los adultos como las larvas se encuentran enterrados y trozan las plantitas en su base. Los adultos son escarabajos pequeños de color negro de unos 6 mm de largo; a las larvas se les llama falsos gusanos de alambre y son muy delgadas, duras y brillantes, con las patas muy pequeñas y miden 1.5 cm de largo. Esta plaga es difícil de controlar con aplicaciones al follaje por encontrarse muy enterrada; pero en caso de infestaciones severas se sugiere realizar aplicaciones en los focos de infestación, ya que normalmente la población de plantas de cártamo es mayor que la requerida. Pulgón Myzus (Myzus persicae). Esta especie de Aphididae puede llegar a causar daños al cártamo, pero solo cuando las poblaciones sobrepasen a varios cientos por planta chica. Los adultos son de tamaño medio, de color verde pálido; las formas ápteras tienen líneas longitudinales oscuras y las aladas tienen un área dorsal negra. Este insecto tiene una gran cantidad de hospedantes cultivadas y silvestres entre las que se encuentran hortalizas como el chile y el melón y crucíferas como la colza o mostaza y malváceas como la malva entre otras familias de plantas. De éstas, los pulgones se pasan al cártamo. Las poblaciones de este insecto se les puede encontrar en el cogollo y en el envés de las hojas inferiores desde las primeras etapas de desarrollo del cultivo hasta cerca de la floración causando un amarillamiento y retraso en el desarrollo de las plantas. Se sugiere combatir a la plaga, solo si las hojas se empiezan a enmielar al encontrarse varios cientos de pulgones por planta joven (Pacheco, 1994). 69 Bajo las condiciones del noroeste, normalmente desaparece cuando la planta empieza a formar los botones florales. Es una plaga muy resistente a las dosis comerciales de insecticidas, por lo que el control químico se recomienda solo en el caso de infestaciones severas, ya que el cártamo resiste un fuerte daño físico al follaje sin bajar los rendimientos (Pacheco, 1985). Chinches lygus (Lygus lineolaris) y chinche rápida (Creontiades spp.). Los adultos y ninfas de estas chinches pueden chupar la savia de las plantas desde la primera etapa del desarrollo del cultivo; sin embargo, en esta fase el daño no es importante, siendo la etapa crítica durante la floración de la planta y el desarrollo del grano. Estas especies chupan los botones florales y las cabezuelas tiernas, ocasionando granos vacíos, mientras que adultos y ninfas de la chinche apestosa chupan los granos en formación, ocasionando que éstos aborten o no se llenen. Solo se sugiere el combate químico si se detectan en promedio 40 chinches ligus o rápidas, o 10 chinches apestosas, o una combinación de éstas por 100 redadas durante la formación de botones florales. 70 Chinche Apestosa (Nezara viridual) y (Euschistus servís). Son las dos especies de Pentatomidae más abundantes en el cártamo durante la época de floración. Las chinches atacan los botones florales y las cabezuelas tiernas chupando los granos en formación, ocasionando que éstos aborten o no llenen. Cuando se encuentren un promedio de 10 ó más chinches por 100 redadas y que además haya chinches ligus y rápida, se sugiere el control de la plaga con insecticidas. Araña roja (Tetranychus spp.). Generalmente esta plaga se presenta en los meses de marzo a mayo en la región de Las Huastecas y se establece en el envés de las hojas, consumiendo la savia de las nervaduras. Se forman colonias de arañitas que se reconocen por la gran cantidad de sustancia sedosa con que protegen sus huevecillos. La parte infestada presenta un color blanquecino y polvoso y a medida que aumenta la plaga, las plantas se secan. Falso medidor de la col (Trichoplusia ni). Las palomillas son de color negruzco con una mancha plateada similar a un “8”; en las alas superiores; ovipositan sobre el follaje y las larvitas agujeran las hojas al alimentarse de ellas. Las larvas se reconocen por que caminan en forma arqueada, ya que no tienen falsas patas abdominales en el tercero y cuarto segmentos abdominales. Esta plaga defolia al cultivo, y se puede presentar en cualquier etapa fenológica de la planta. Debido a que el cártamo resiste bastante el daño del follaje, se sugiere combatir las poblaciones del insecto, solo cuando éstas amenacen con destruir una tercera parte del follaje. Gusano soldado (Spodoptera exigua). Las larvas de esta plaga, al igual que las del falso medidor de la col causan defoliaciones al cultivo, pudiendo presentarse desde la emergencia hasta la floración. Se sugiere aplicar insecticida, solo tomando en consideración el total de especies defoliadoras, al encontrar daños en un 10 por ciento o más daños al follaje sobre todo en plantas jóvenes. Gusano bellotero (Heliothis virescens y Helicoverpa zea). Estas dos especies de Noctuidae se presentan en el cártamo durante la época de 71 floración. Las larvas barrenan los botones florales y las cabezuelas tiernas por la parte inferior, haciendo que se pudran. Se sugiere el control químico cuando las larvas sean pequeñas y se encuentren más de 5% de botones o cabezuelas con gusanos. Para el control de esta plaga con insecticidas, hay que tomar en cuenta su alta resistencia, además normalmente las larvas se encuentran protegidas dentro de los botones y cabezuelas. Palomilla de la cabezuela (Homeosoma electellumn Hulst.). En la región de Las Huastecas, el daño principal de este insecto es causado por la larva. Se presenta durante la época de floración hasta el llenado de grano. Las larvas barrenan los botones florales y los capítulos tiernos, haciendo que se pudran; atacan también a las semillas perforándolas y alimentándose de su contenido. En los capítulos atacados es característico observar una especie de telaraña, debajo de la cual se localiza la larva. Barrenador del tallo (Melanagromyza virens Loew.). La larva de esta mosquita Agromyzidiae es una plaga de cierta importancia en el cártamo, ya que desde 1971 se le ha encontrado desde el Valle del Fuerte hasta el Valle del Yaqui atacando a este cultivo. En los EE.UU. fue encontrada por primera vez atacando al cártamo en 1958, pero ya era conocido que atacaba al guayule, crisantemo, chícharo, girasol, verbena, chual, espinaca, estafiate y otras especies silvestres (Mueller and Lange, 1959. El adulto es una mosquita de 3 a 9 mm de longitud de color negro verdoso con brillo metálico. En las primeras etapas del desarrollo del cultivo, la hembra oviposita en las yemas terminales y eclosionan en tres a cinco días, barrenando las terminales y tallos cuando están tiernos, se van barrenando hacia abajo buscando la base del tallo principal para después pupar. La parte superior de la planta, en la etapa de plántula y roseta, se empieza a marchitar para después morir; el ataque en planta ramificada induce una marchitez; las hojas se desarrollan cloróticas y finalmente mueren. Considerando que las larvas y pupas están dentro de las ramas y tallos no se sugiere el control químico a menos que se tengan antecedentes del problema en el lote y se detecte oportunamente la llegada de la plaga. Gusano prieto (Vanesa cardui y V. carye). Estas dos especies de Nymphalidae son muy comunes en el sur de Sonora al final del otoño. Las larvas grandes atacan al cártamo particularmente cuando la planta es pequeña. 72 V. cardiu tiene una distribución mundial, los adultos miden de 4 a 6 cm de extensión alar; su color es café-satinado con áreas y manchas negras, anaranjadas y puntos blancos; las larvas llegan a medir hasta 4 cm, son de color negrusco con una banda de color claro a los lados del cuerpo; tienen la particularidad de estar cubiertas por gruesas espinas que emergen de pináculos situados en la parte dorsal del cuerpo. (V. carye). Esta especie es menos común que la anterior en el sur de Sonora; las mariposas son ligeramente más pequeñas que las de V. cardui, y con las alas superiores truncadas en su ápice; las larvas, son de color negruzco y están armadas con espinas que emergen de pináculos cerdígeros que se encuentran en la parte superior del cuerpo y se diferencia de la especie anterior por tener manchas amarillentas en el cuerpo. Las larvas de las dos especies comen vorazmente las plantas de cártamo llegando a defoliarlas en un corto periodo de tiempo; el ataque a plantas grandes es menos común y por lo tanto de menos trascendencia. Para prevenir el daño de esta plaga se recomienda eliminar a las hospedantes silvestres, particularmente a la malva. Gusano saltarín (Elasmopalpus lignosellus). Esta especie de Pyralidae se puede presentar en focos de infestación durante la postemergencia del cártamo. Las larvitas miden hasta 2 cm; se desarrollan bajo la tierra en túneles de seda y barrenan los tallos a la altura del nudo de la raíz matando a las plantitas; se les reconoce por que tienen el aspecto de cubiertas de color verde-azulado y se mueven nerviosamente cuando se les disturba. Solo cuando se presentan grandes focos de infestación con muchas plantas trozadas por metro lineal, se recomienda el uso de insecticidas, preferentemente de largo poder residual y aplicados con maquinaria terrestre. También se recomienda adelantar el riesgo para matar a las larvas por ahogamiento (Pacheco, 1985) Gallina ciega (Phyllopha ssp. y Cotalpa spp). A las larvas de estos Scarabaeidae se les llama “gallina ciega”; y a los adultos “mayates de junio”. Esta plaga puede ocasionar daños severos al cártamo sembrado en suelos 73 de aluvión, en donde las larvas se desarrollan en grandes poblaciones. Los adultos de Phyllophaga spp. Son color café y los de Cotalpa spp. de color amarillo-cremoso; ovipositan durante junio en el suelo, las larvas tienen forma arqueada muy característica, con las patas torácicas muy desarrolladas; son de color blanco-sucio, con el ápice del abdomen de color azul-grisáceo y la cabeza de color café-claro. Pasan por seis instares larvarios, llegando alcanzar hasta 5 cm de longitud; se desarrollan lentamente durante 10 a 11 meses alimentándose de las raíces de maleza silvestre y de cultivos agrícolas, haciendo que las plantitas colapsen de un día para otro. Al final de la primavera las larvas alcanzan su madurez y pupan en una celda de tierra a pocos centímetros de la superficie del suelo; los adultos emergen en grandes cantidades durante junio; son fuertemente atraídos por la luz; su vida es muy efímera, se aparean, ovipositan y mueren en menos de un mes. Se recomienda que no se siembre cártamo en terrenos donde rutinariamente se constaten daños fuertes por esta plaga. No se recomienda el uso de insecticidas, debido a la dificultad para lograr que éstos lleguen a las larvas. Los terrenos rutinariamente infestados, se recomienda mantenerlos libre de vegetación silvestre mientras están en descanso, para evitar alimentar a las larvas. Las siembras de cártamo en suelo arcilloso no tienen problemas con esta plaga (Pacheco, 1985). Gusano peludo (Estigmene acrea). Esta especie de Arctiidae puede convertirse en plaga del cártamo durante la época de post-emergencia. Los gusanos grandes provienen de soya tardía o de hospedantes silvestres, comen vorazmente las plantitas de cártamo; en tales casos, hay necesidad de controlar a la plaga aplicando insecticidas específicos en las áreas de cártamo infestadas o en los campos colindantes. Grillo de campo (Acheta domesticus). Esta especie de Gryllidae se puede presentar en campos de cártamo colindando con baldíos o drenes enmalezados. Los adultos y ninfas atacan a las plántulas desde su emergencia hasta antes de emitir botones florales, trozándolas de la base o defoliándolas según su edad. 74 En caso de ataques severos, que normalmente ocurren en las orillas de los campos, se recomienda la aplicación de cebos envenenados con insecticidas, esparcidos en los focos de infestación y en las áreas colindantes de donde provenga la plaga (Pacheco, 1994). Otras plagas que se pueden observar ocasionalmente en el cultivo de cártamo pero que no llegan a ser problema son: el trips de la cebolla Trips tabaci y el trips güero Frankiniella occidentales (Kaffka,2000). http://agric.ucdavis.edu/crops/ oilseed/safflower.htm CUADRO 25. INSECTICIDAS SUGERIDOS PARA EL COMBATE DE LOS PRINCIPALES INSECTOS PLAGA DEL CULTIVO DE CÁRTAMO. INSECTICIDA Dimetoato AFLIX ROGOR L 40 Ometoato FOLIMAT 1000 Metamidofos TAMARON 600 AGRESOR 600 Clorpirifos LORSBAN 480 Thiodicarb LARVIN 375 SEMEVIN parathion metilico PARATHION METILICO monocrotofos NUVACRON 60 novaluron SALSA RIMON 10 EC GUSANO TROZADOR Y CONCHILLA PRIETA 900 g ia/ha 1.5 L/ha 1.5 L/ha 720 g ia/ha 1.5 L/ha GUSANOS FALSO PULGON Y MEDIDOR, BARRENADOR SOLDADO Y DEL TALLO BELLOTERO 400 g ia/ha 1.0 L/ha 1.0 L/ha 400 g ia/ha 400 ml/ha CHINCHES 400 g ia/ha 1.0 L/ha 1.0 L/ha 400 g ia/ha 400 ml/ha 600 g ia/ha 1.0 L/ha 1.0 L/ha 720 g ia/ha 1.5 L/ha 375 g ia/ha 1.0 L/ha 1.0 L/ha 720 gia/ha 1 L/ha 600 g ia/ha 1 lt/ha 20 a 25 g ia/ha 200 a 250 ml/ha 200 a 250 ml/ha 75 XVI.- CONTROL DE ENFERMEDADES Problemática Fitosanitaria. Un factor de gran importancia que ha influido sobre todo en el rendimiento y la sanidad del cultivo, es el problema fitosanitario, que ha estado presente en casi todas las regiones del mundo que se dedican a la producción del cártamo, y México, no ha sido la excepción. Se mencionan varios organismos patógenos que causan daño a la planta y como consecuencia impactan el rendimiento. Pudrición de raíz por Phytophthora. (Phytophthora drechler Tuckeri y Phytophthora crytogea). Esta enfermedad está ampliamente distribuida y causa serios problemas en cártamos bajo riego, atacan a la raíz y a la parte baja del tallo bajo condiciones favorables; actualmente no se ha identificado a ninguna variedad comercial inmune a esta enfermedad. Las plantas son susceptibles en todas las etapas del desarrollo, pero los síntomas se hacen visibles de floración hacia delante. Las plantas infectadas empiezan a decolorarse, se marchitan y mueren. En las etapas tempranas de la infección, las raíces pueden mostrar un tejido rojizo; posteriormente, las raíces infectadas y la parte baja del tallo empiezan a tornarse de un color oscuro. Esta enfermedad puede ser devastadora, particularmente si el cultivo es regado tardíamente y las plantas ya han mostrado síntomas de estrés de humedad por falta de riego. Esto también puede ocurrir en campos no regados si se presentan fuertes lluvias en etapas tardías. Esporas infecciosas de Phytophthora son liberadas de cuerpos fructíferos presentes en el suelo cuando el suelo se empieza a saturar. La enfermedad es más activa cuando el suelo está completamente saturado; los daños pueden ser menores durante los primeros riegos y posteriormente se empiezan a dispersar cuando el número de esporas se incrementa. La resistencia de la planta de cártamo a la infección no es constante. El cultivo al parecer se hace más susceptible si se presenta un estrés por sequía, haciéndose evidente cuando se empiezan a secar las hojas inferiores. Aunque aparentemente la planta es más susceptible durante la formación de botones-floración, otros factores pueden contribuir a la susceptibilidad. De acuerdo a la maduración de la planta, las temperaturas también se incrementan y alcanzan un rango en el cual la enfermedad es más activa. 76 En los suelos con drenaje pobre y/o alto niveles de inóculo, el riesgo de la enfermedad es mayor al llevar a cabo los riegos. Marchitez por Fusarium. (Fusarium oxysporium f. sp. carthami). La alta capacidad de diseminación de esta enfermedad la convierte en muy peligrosa; los síntomas característicos son marchitez y amarillamiento en las hojas viejas de un lado de la planta. Las plantas jóvenes normalmente mueren y las viejas pueden morir o bien se pueden afectar solo las ramas del lado infectado. Una decoloración de color café del tejido vascular ocurre en el tallo y raíz. El agente causal invade las raíces y se disemina en forma sistémica dentro del tallo, ramas y hojas a través de los tejidos vasculares. El hongo persiste en el suelo y en residuos de cosecha, también se puede transmitir por semilla, debido a que se mantiene en tejidos internos de la cascarilla. Son pocas las variedades existentes con resistencia a esta enfermedad o a ciertas razas del hongo. Para prevenir esta enfermedad se sugiere utilizar únicamente semilla certificada libre del patógeno y evitar las siembras en lotes con antecedentes. Pudrición del pie. [(Macrophomina phaseoli (Maubl) Sabih). También conocida como pudrición carbonosa. Las plantas afectadas no crecen ni llegan a producir. Este hongo invade las raíces y el cuello y causa una pudrición que destruye el parénquima, quedando al descubierto el tejido fibroso de la parte afectada, la cual muestra los picnidios y esclerosios, estructuras resistentes del hongo como pequeños puntos negros que sobreviven en los residuos de cosecha. Estos residuos son medios eficaces de diseminación, así como el agua de riego y la tierra en los implementos agrícolas. Las medidas profilácticas para esta enfermedad incluyen la rotación con gramíneas, el uso de semilla certificada libre del hongo y sembrar en suelos con buen drenaje. Marchitez por verticillium. (Verticillium dahliae). Esta enfermedad ataca plantas en cualquier etapa del desarrollo durante condiciones de clima fresco, pero la planta no muere rápidamente sino que generalmente durante la madurez se seca más rápidamente que las normales. Una característica de los síntomas tempranos, es una clorosis intervenal y marginal de las hojas en la parte inferior. Posteriormente, de la parte inferior a la superior de la planta, y en forma progresiva, las hojas toman una apariencia moteada; asimismo, se 77 hace evidente una coloración oscura en el tejido vascular de las plantas infectadas. El hongo causal puede tener su origen, tanto en el suelo, como en la semilla. El organismo es favorecido por temperaturas frías, texturas de suelo ligeras, alta fertilización nitrogenada y alta humedad edáfica. El hongo invade las raíces y se distribuye dentro del tallo y las hojas a través de los tejidos vasculares. Todas las variedades comerciales son susceptibles a esta enfermedad. Para su prevención, se sugiere no sembrar la semilla producida en campos infestados y llevar a cabo la rotación de cultivos, principalmente con especies de gramíneas como son trigo, maíz, arroz, sorgo y caña de azúcar. Tizón del capítulo. (Botrytis cinerea Pers.). Este hongo ataca principalmente en regiones con alta humedad ambiental. Los capítulos infectados por esta enfermedad se tornan de un verde claro y posteriormente toman un color blanquecino. Dependiendo de la etapa en que el hongo afecte al capítulo, la semilla puede resultar vacía, con poco peso o normal. Las esporas del hongo se diseminan por el viento y son ampliamente distribuidas y las infecciones pueden ocurrir desde el inicio del botón floral hasta capítulos maduros. No existen variedades comerciales resistentes. Para su prevención, se sugiere evitar las siembras de cártamo en áreas en las que exista alta humedad relativa. Falsa cenicilla. Esta enfermedad es causada por el hongo Ramularia carthami, Sacc (Figuras 8 y 9) y es la principal enfermedad que afecta al cultivo de cártamo a nivel nacional. Su característica principal es que presentan conidias hialinas, en forma de cilindro, típicamente de dos células, pero pueden observarse muchas de una y más pocas de tres células, su forma puede ser ligeramente curva o encorvada. Los conidióforos generalmente se encuentran agrupados, éstos son cortos, y pueden ser hiialinos o subhialinos; simples, curvos o doblados, con una cicatriz prominente en un extremo. Sintomatología. Esta enfermedad generalmente inicia en el estrato inferior de la planta, aunque puede manifestarse en cualquier parte de la misma. Se observa infectando hojas, pecíolos, brácteas y algunas partes del tallo. Inicialmente se presenta en forma de manchas en forma circular, de color blanco cremoso; conforme avanza su desarrollo, aparece un halo clorótico que posteriormente se hace amarillo, el tejido del centro de la lesión 78 adquiere un color café claro oscuro. Por otra parte, el centro de estas lesiones al irse envejeciendo, se torna blanquecino (Figura 10) y con apariencia de un polvillo granuloso, que son las estructuras del patógeno. Estas manchas al crecer se unen, hasta secar gran parte de la hoja, con lo que adquiere una apariencia atizonada. FIGURA 8 FIGURA 9 Así mismo, estas lesiones pueden llegar a cubrir las brácteas y parte del capítulo (Figura 11), lo que afecta directamente la fase de formación, llenado y desarrollo del grano. FIGURA 10 FIGURA 11 79 Cenicillas. Existe la posibilidad de que las cenicillas sean las enfermedades de las plantas más comunes, conspicuas más ampliamente distribuida y más fácil de reconocer. Afecta a todo tipo de plantas, las cenicillas se caracterizan por formación de manchas, constituidas por masas de hifas de color blanco a grisáceo sobre los tejidos. Las cenicillas producen pequeños cleistotecios esféricos del tamaño de la cabeza de un alfiler que al principio son de color blanco, mas tarde pardo amarillento, y finalmente negros. Las cenicillas son los hongos que se observan con mayor frecuencia sobre la parte superior de las hojas, pero afectan también el envés de las mismas, tallo, retoños jóvenes, yemas, flores y frutos inmaduros. Se consideran que el uso creciente de cantidades de nitrógeno para la producción de mayor cosecha, aumenta la severidad de la enfermedad como la cenicilla (Agrios, 1991). Como se identifica la enfermedad. La enfermedad se identifica con manchas en las hojas circulares y regulares. Por una masa blanquecina en el centro por las fructificaciones del hongo (esporas), cuando las manchas se secan se observa una coloración café en los márgenes, el tamaño es variable y puede alcanzar un radio de 5 mm, puede encontrarse en ambos lados de las hojas al inicio de la enfermedad ocurre en el primer tercio de la planta y el avance es muy rápido, es decir, cuando aparece el síntoma ya han transcurrido 15 días de que el hogo entró a la planta. La infestación se realiza en cadena la enfermedad ataca a todas las variedades y todas las fechas de siembra y densidades (Montoya y Álvarez, 2004; Montoya y Ochoa, 2005; Pérez et al., 2004; Ramírez et al., 2008) Condiciones Favorables. El hongo sobrevive en el suelo y en restos de la cosecha anterior, en forma de seudoesclerocios, hasta por un periodo de dos años. La humedad relativa (HR) superior al 70% y temperaturas entre 5 a 25 °C, con un óptimo de 16 a 17 °C favorecen la formación de las estructuras reproductivas del patógeno. Por otra parte la germinación y penetración del hongo a la hoja puede tardar de dos a tres días, con una humedad relativa superior al 95%. Apareciendo los síntomas entre los 10 a 15 días posteriores a la infección. Germoplasma Resistente. Todas las variedades de cártamo que actualmente se utilizan a nivel comercial son susceptibles a Ramularia Cartami Sacc. (Figura 12). Sin 80 embargo, existen reportes de la existencia de germoplasma, como fuente de resistencia de cártamo a esta enfermedad, en Siria, India, Egipto y Pakistán (Djue y Manuel, 1996, citado por Pérez et al., 2004). Por otra parte, en los trabajos de investigación del INIFAP se detectó a la línea CC13285Y-1Y-1Y-1Y-3Y-0Y la cual fue clasificada como resistente a este hongo (Wong, 2004, citado por Pérez et a., 2006) Figura 13. FIGURA 12 Debido a que la falsa cenicilla se presenta en todas las fechas y densidades de siembra recomendadas, se sugiere se siembre durante el periodo del 1° de diciembre al 15 de febrero con el fin de exponer a la planta el menor tiempo posible a esta enfermedad y utilizar densidades de 10 a 20 plantas por metro lineal, que son las menos afectadas. En los suelos con alta retención de humedad, suficiente para completar el ciclo normal de la planta, se deben evitar los riegos de auxilio, ya que éstos crean un microclima de alta humedad ambiental que induce a una mayor incidencia de la cenicilla. La aplicación de fungicidas preventivos se debe realizar cuando se presenten condiciones de alta humedad ambiental con mancozeb (3 L/ha de Dithane-MZ) y chlorotalonil (2 L/ha de Cheyene-720F). Las aplicaciones curativas se deben iniciar al observarse el primer síntoma de la enfermedad con los productos que han registrado la mayor eficacia como son: FIGURA 13 81 tebuconazole (500 ml/ha de Folicur 250 EW), epoxiconazol (1 L/ha de Opus), kresoxim-metil (200 g/ha de Stroby DF, difenoconazole (500 ml/ha de Sico) (Montoya, et al. 2008b), trifloxistrobin (120 g/ha de Flint) y carbendazim (500 ml/ha de Derosal) (Ramírez et al. 2008). Si la fecha de siembra utilizada es temprana, la enfermedad se presenta al inicio de ramificación del cultivo, quizá sea necesaria una segunda y tercera aplicación de productos curativos a intervalos de 20 días (Ramírez, et al, 2005). Mancha foliar. (Alternaria carthami Chow). Esta enfermedad ataca a la planta desde su estado inicial hasta adulta, afectando incluso la calidad de la semilla. Por su efecto en la producción es una de las enfermedades más importante en todas las regiones productoras de cártamo del mundo, ya que puede abatir drásticamente el rendimiento (Harrigan et al., 1982). La semilla infectada con este hongo puede redundar en fallas en la germinación, debido a la pudrición de ésta. En casos de germinar, las plántulas pueden sufrir damping off o bien presentar manchas irregulares de color café con círculos concéntricos. Estas manchas con apariencia de tiro al blanco se observan también en las hojas inferiores de las plantas adultas. Las manchas crecen invadiendo más superficie de las hojas superiores, de tal manera que una infección muy severa puede provocar atizonamiento en la totalidad de la planta. Los capítulos afectados por el hongo presentan el mismo tipo de lesión y atizonamiento y los granos de éstos son escasos y gran parte de ellos están vacíos. La enfermedad es favorecida por humedad ambiental y temperaturas altas, 80-100% y 28-300C, respectivamente (Céspedes, 1991). Para la prevención de esta enfermedad, se sugiere el uso de semilla certificada, evitar la siembra en suelos con mal drenaje, evadir los riegos pesados y encharcamientos, ajustarse a la densidad de siembra sugerida ya que el amontonamiento propicia un microclima húmedo favorable al hongo. Asimismo, se sugieren aplicaciones de fungicidas a base de Mancozeb y oxicloruro de cobre antes de que el cultivo se cierre, para evitar la infección por el hongo (Grupta, 1983). Roya. (Puccinia carthami Corda). Está distribuida ampliamente en todas las áreas de producción comercial, pero se acentúa en los estados de Sonora y Sinaloa. La roya tiene ciclo de vida muy complejo y produce diferentes tipos de esporas, esto dependiendo de la etapa del ciclo en el que 82 se encuentre presente. Telioesporas de color negro aparecen al final del ciclo y pueden infestar semillas o pueden persistir en el suelo. Estas esporas producen basidioesporas las cuales posteriormente infectan plántulas cuyo origen fueron semillas infectadas o plántulas desarrolladas en suelo donde se tuvo cártamo en el ciclo anterior. Las aeciosporas y telioesporas inician la etapa foliar de la enfermedad en plantas viejas y provenientes del aire. La infección foliar es caracterizada por pústulas de color café ladrillo (conteniendo urediosporas) sobre los cotiledones, hojas y brácteas (Figura 14). La roya es más dañina cuando se presenta en etapa de plántula que en etapas más avanzadas. Cuando la enfermedad se hace presente en la etapa de plántula cuyo síntoma principal es una lesión café rojiza alrededor del cuello que causa agrietamientos y estrangulamientos. Estas plantas rápidamente se marchitan, se doblan y mueren. Cuando ataca a plantas más avanzadas, se van observando pústulas en ambas caras de las hojas superiores. Algunas de las hojas afectadas pueden presentar amarillamiento y llegar incluso a secarse. La infección puede llegar hasta las brácteas de los capítulos; estas infecciones, durante las etapas tempranas del desarrollo del cultivo, pueden afectar del 10 al 15% al rendimiento de grano. FIGURA 14 Para la prevención de esta enfermedad se sugiere el uso de semilla certificada, libre del hongo y tratar la semilla con fungicidas. La rotación de cultivos es también una buena medida para reducir las poblaciones del hongo en el suelo. Los fungicidas curativos con mayor eficacia para el control de roya en cártamo en el sur de Sonora son difenoconazole (500 ml/ha de Sico) y tebuconazole (500 ml/ha de Folicur) (Ramírez, et al, 2005). 83 Mancha gris de la hoja (Stemphyllium sp.). Es una enfermedad que se presenta esporádicamente y en forma aislada, sin presentar importancia económica. El hongo produce manchas de 2 a 5 mm de diámetro de color gris, tanto en las hojas como en las brácteas. Las condiciones ambientales favorables a este hongo son de temperatura y humedad ambiental altas. El estado de Tamaulipas se reporta como una de las regiones de México con mayor incidencia de esta enfermedad. La prevención de esta enfermedad se logra sembrando dentro de las fechas recomendadas, seleccionando variedades altamente tolerantes y realizando aplicaciones con fungicidas a base de Mancozeb. (Cervantes y Yáñez, 1989; Jiménez, 1977). http://www.ext.nodak.edu/extpubs/plantsci/crops/a870w.htm (Kaffka, 2000). http://agric.ucdavis.edu/crops/oilseed/safflower.htm XVII.- COSECHA Dependiendo de la fecha de siembra, manejo del cultivo y de las condiciones ambientales, la cosecha se realiza de los 140 a los 190 días después de la siembra. La cosecha se debe realizar cuando las hojas de la planta y las brácteas de los capítulos o cabezuelas se tornen de color café, existiendo muy pocas de los capítulos más tardíos con un tinte de verde muy ligero. Estos últimos en realidad son muy pequeños y normalmente tienen semilla malformada o vacía de tal manera que no contribuyen en gran medida al rendimiento. Para esta etapa, la semilla es dura y se deberá desprender fácilmente del capítulo y contener de seis a ocho por ciento de humedad; esta baja humedad es requerida para evitar que el grano o la semilla se deterioren por calentamiento o enmohecimiento. Asimismo, cuando la cosecha se realiza con una humedad superior a 8% la calidad es mala ya que trae consigo demasiada impureza. En el Cuadro 9, se presentan las normas de calidad para la comercialización del cártamo. La cosecha del cártamo se realiza con máquina combinada para granos pequeños y los ajustes que deben hacer a esta son los siguientes: la velocidad del cilindro debe ser de 760 a 915 rpm, dejando el cilindro y el cóncavo a una separación de 9.5 a 16 milímetros. En ocasiones se puede dejar una sola hilera de cóncavos. Finalmente, el aire se debe graduar para obtener grano limpio y reducir al máximo la velocidad del “papalote” (1.25 veces la velocidad de 84 traslocación). Cuando el cártamo esté muy seco, puede quitarse el “papalote”. (Montoya, 1998) Berglund http://www.ianr.unl.edu/pubs/fieldcrops/nf36.htm CUADRO 26. NORMAS DE CALIDAD PARA EL GRANO COSECHADO DE CÁRTAMO. HUMEDAD IMPUREZAS GRANOS DAÑADOS 6% 0.1% 5% SE ACEPTA CON UN DESCUENTO POR TONELADA DE: 10 kg = 6.1 a 7.0 % 29 kg = 7.1 a 8.0 % 1 kg por cada décimo de grado excedente hasta 6% --- SE RECHAZA Si tiene más de 8% Si tiene más de 6% Si tiene más de 5% SE ACEPTA SIN DESCUENTO CON UN MÁXIMO DE : Fuente: SAGAR 85 XVIII.- BIBLIOGRAFIA Abel, G. H. 1976. Relationships and uses of yield components in safflower breeding. Agronomy Journal 68(3): 442-447. Abel, G. H., and D. G. Lorance. 1975. Registration of Dart safflower. Crop Science 15:100. Agrios, G. N. 1991. “Fitopatología”, Editorial Limusa. Mexico, D.F. pp. 282-283 Aragón, C. M. y J. T. Borbón. 1982. Evaluación de la respuesta del cártamo a 4 niveles de fertilización nitrogenada aplicado en 2 etapas bajo la rotación trigocártamo en suelos de aluvión. En Pacheco M., F. (ed). Avances de Investigación-CIANO. N° 11. O-I 1981-1982. p.70. Ashri. 1971. Evaluation of the world collection of safflower. 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INÉS ARMENTA CÁRDENAS .................................................................................................................................. ENTOMOLOGÍA [email protected] M.C. CÉSAR MARTÍN ARMENTA CASTRO .................................................................................................................. FITOPATOLOGÍA [email protected] M.C. RAMÓN ANTONIO ARMENTA CEJUDO ......................................................................................................................... ECONOMÍA [email protected] M.C. MANUEL DE JESÚS BELTRÁN FONSECA ................................................................................................SUELOS / VALIDACIÓN [email protected] M.C. FERNANDO CABRERA CARBAJAL................................................................................................... USO Y MANEJO DEL AGUA [email protected] ING. JESÚS ANTONIO CANTÚA AYALA ............................................................................ LEGUMINOSAS COMESTIBLES / CANOLA [email protected] M.C. NEMECIO CASTILLO TORRES ................................................................................... LEGUMINOSAS COMESTIBLES / CANOLA [email protected] Q.B. GABRIELA CHÁVEZ VILLALBA.............................................................................................................................................. TRIGO [email protected] DR. JUAN MANUEL CORTÉS JIMÉNEZ ............................................................................................................... NUTRICIÓN VEGETAL [email protected] M.S. OSCAR MANUEL COTA AGRAMONT ....................................................................................................................................... MAÍZ [email protected] ING. EDGAR ALBERTO CUBEDO RUÍZ......................................................................................... FITOPATOLOGÍA/BIOTECNOLOGÍA [email protected] M.C. JOSÉ JUAN DUARTE RAMÍREZ .......................................................................................................................................... SUELOS [email protected] M.C. JOSÉ LUIS FÉLIX FUENTES ................................................................................................................. TRIGO / BIOTECNOLOGÍA [email protected] M.C. PEDRO FÉLIX VALENCIA ................................................................................................................... PREDICCIÓN DE COSECHA [email protected] DR. PEDRO FIGUEROA LÓPEZ ...................................................................................................................... TRIGO / FITOPATOLOGÍA [email protected] DR. GUILLERMO FUENTES DÁVILA .........................................................................................FITOPATOLOGÍA / CARBÓN PARCIAL [email protected] M.C. MANUEL DE JESÚS GUERRERO HERRERA ........................................................................................................... MAÍZ / AGAVE [email protected] M.C. RAMÓN ALFONSO LAGARDA GONZÁLEZ ................................................................................ VALIDACIÓN DE TECNOLOGÍA [email protected] M.C. MANUEL MADRID CRUZ .........................................................................................................................MALEZA / ALGODONERO [email protected] M.C. ARTURO MORALES CUEN ............................................................................................................................................. FORRAJES [email protected] M.C. ADOLFO MORENO BEDOY ................................................................................................. FITOPATOLOGÍA / BIOTECNOLOGÍA [email protected] ING. XOCHILT MILITZA OCHOA ESPINOZA ........................................................................................................................... CÁRTAMO [email protected] DR. ALEJANDRO ORTEGA CORONA ............................................................................................................................... MAÍZ / AGAVE [email protected] M.C. ALMA ANGÉLICA ORTÍZ ÁVALOS ............................................................................................................... NUTRICIÓN VEGETAL [email protected] M.C. JOSÉ ELISEO ORTÍZ ENRÍQUEZ........................................................................................................ USO Y MANEJO DEL AGUA [email protected] M.C. JUAN JOSÉ PACHECO COVARRUBIAS................................................................................................................ ENTOMOLOGÍA [email protected] M.C. ISIDORO PADILLA VALENZUELA ................................................................................................................... FRIJOL/GARBANZO [email protected] M.C. JOSÉ ALFONSO RAMÍREZ ARREDONDO ........................................................................................................... FITOPATOLOGÍA [email protected] DR. JUAN MANUEL RAMÍREZ DÍAZ ......................................................................................................................................... CÍTRICOS [email protected] M.C. JESÚS ARTURO SAMANIEGO RUSSO ............................................................................................................................ CÍTRICOS [email protected] M.C. ERNESTO SÁNCHEZ SÁNCHEZ..................................................................................................................................... FRUTALES [email protected] DR. LUIS MIGUEL TAMAYO ESQUER ........................................................................................................................................ MALEZA [email protected] DR. VICTOR VALENZUELA HERRERA........................................................................................................................................... TRIGO [email protected] DR. JUAN MANUEL VALENZUELA VALENZUELA ............................................................................................................ HORTALIZAS [email protected] *Hasta Agosto del 2010 95 La presente publicación se terminó de imprimir en el mes de septiembre del 2010 en los talleres gráficos de SGI, Hidalgo #512 poniente, Colonia Centro, Cd. Obregón, Sonora. Teléfono/Fax (644) 414-39-14. Su tiraje fue de 1,000 ejemplares 96
