V o lu m en 3 / N o . 1 / En ero -Ju n io 2 0 0 9 R evista C o lo m b ian

Editorial
5
Sección de frutales
Climatic change effects on the supply and prices of bulb onion.
Case of Duitama municipality, Boyacá (Colombia)
Biotechnologies applicable to the development of some Caricaceae species
cultivated in the Andean Region: advances and problems
9
Sección de hortalizas
Evaluación de dos sistemas de tutorado para el cultivo de la arveja
voluble (Pisum sativum L.) en condiciones de la Sabana de Bogotá
Evaluation of two training systems for indeterminate pea (Pisum sativum L.)
in conditions of the Bogota Plateau
Andrés Fernando Forero, Gustavo Adolfo Ligarreto
Melhoramento genético de cebola para as condições tropicais e subtropicais do Brasil
18
Mejoramiento genético y producción de “semilla” de ajo (Allium
sativum L.). Posibilidades de adaptación a diferentes ambientes
Effect of planting density on growth, production and quality of five accessions
of hot pepper (Capsicum spp.) in the Colombian Western Amazon
Camila Castellanos, Jaime A. Barrera, María Soledad Hernández, Luz Marina Melgarejo, Marcela Carrillo, Ligia Rodríguez, Orlando Martínez
Garlic (Allium sativum L.) genetic improvement and seed production.
Possibilities of adaptation to variable environments
José Luis Burba
Raíces y tubérculos tropicales olvidados o subutilizados en Brasil
Tropical root and tuber crops forgotten or underexploited in Brazil
Marcos Vinícius Bohrer Monteiro Siqueira, Elizabeth Ann Veasey
Onion and garlic crops in Colombia: current state and prospects
45
Evaluación de fuentes de fertilización edáfica y el efecto sobre la microbiota presente en un cultivo de cebolla cabezona
(Allium cepa L.)
110
Caracterização fisiologica de mudas de Jatropha curcas L.
produzidas em diferentes níveis de irradiancia
Physiological characterization of Jatropha curcas L. plants
grown under different levels of irradiance
56
Fábio Santos Matos, Cleílton Vasconcelos Moreira, Robson Fernando Missio, Luíz Antônio dos Santos Dias
126
Politica editorial e instrucciones a los autores
135
Volumen 3 / No. 1 / Enero-Junio 2009
Evaluation of fertilization sources and the effect on microbiota present
in bulb onion (Allium cepa L.) culture
Carlos Alberto Luengas–Gómez, Diana Paola Mora–Castro, Dorisana Guerrero–Flórez
95
Sección de otras especies
28
Los cultivos de cebolla y ajo en Colombia: estado del arte y perspectivas
Hernán Pinzón R.
81
Efecto de la densidad de plantación sobre crecimiento, producción
y calidad en cinco accesiones de aji (Capsicum spp.) cultivadas
en la Amazonia occidental colombiana
Onion breeding for the tropical and subtropical conditions in Brazil
Daniela Lopes Leite, Valter Rodrigues Oliveira, Carlos Antonio Fernandes Santos, Nivaldo
Duarte Costa, Maria Esther de Noronha Fonseca, Leonardo Silva Boiteux, Paulo Eduardo de Melo, Ailton Reis, Bernardo Ueno, Mirian Josefina Baptista
69
Juan Carlos Barrientos F., Germán A. Leyva V., Juan Camilo Morales B.
Revista Colombiana de Ciencias Hortícolas
Biotecnologías aplicables al desarrollo de algunas especies de
Caricáceas cultivadas en la región Andina: avances y problemas
Miguel Jordán, Diego Vélez, Rosa Armijos
Efectos del cambio climático sobre la oferta y precios de cebolla
de bulbo. Caso del municipio Duitama, Boyacá (Colombia)
SOCIEDAD COLOMBIANA DE CIENCIAS HORTÍCOLAS – SCCH
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FÁNOR CASIERRA–POSADA
Director Comité Editorial
Revista Colombiana de Ciencias Hortícolas
EDITORIAL
Nos encontramos ad portas de la celebración del 3er Congreso Colombiano de Horticultura y del Simposio Internacional de Cebolla y Ajo en el Trópico, eventos oportunos para hacer una entrega más de nuestra Revista Colombiana de Ciencias Hortícolas,
con énfasis en estas especies hortícolas.
El objetivo del Simposio será la divulgación de resultados de investigación obtenidos
con estas aliáceas en condiciones tropicales, incluyendo las áreas de genética y mejoramiento, fisiología, sistemas de producción, problemas fitosanitarios, tecnología de
poscosecha, procesamiento, así como aspectos económicos y de mercado. De igual
manera, el Simposio será un buen escenario para que destacados investigadores e interesados en estos cultivos intercambien opiniones de carácter técnico y comercial.
Es la primera vez que incluimos dos trabajos en portugués como muestra de nuestra
apertura a otros idiomas aparte del español, el portugués y el inglés. Además, por
ejemplo esto resalta la cooperación entre investigadores brasileños y colombianos en
temas importantes del desarrollo hortícola de los dos países.
El primer trabajo presentado en este número para la sección de frutales se titula “Biotecnologías aplicables al desarrollo de algunas especies de Caricáceae cultivadas en la
región andina”, un tema de gran actualidad, útil para el desarrollo frutícola nacional
y mundial, destacando algunos hallazgos científicos relevantes y su aplicación a la
fruticultura.
Hemos optado por incluir prioritariamente en este número dos géneros representativos de la familia Alliaceae en la sección de hortalizas las cuales han ganado reconocimiento mundial no solo por sus cualidades culinarias, sino también por sus propiedades antisépticas, lo que ha hecho que muchos hayan sido utilizados en la medicina
tradicional. Los compuestos organosulfurados de las aliáceas tienen propiedades
antioxidantes, antibióticas, anticarcinogénicas, antiteratogénicas y estimulantes del
sistema inmune y protectoras de la función hepática, de ahí su gran importancia. Por
otro lado, sus sistemas productivos se constituyen en un importante generador de
ingresos para los productores de la región y un destacado aporte al producto interno
bruto agrícola de éstas zonas. Destacamos en los artículos los principales avances en
las áreas de recursos genéticos, ecofisiología, manejo integrado del cultivo, cosecha,
poscosecha y comercio nacional e internacional.
Vol. 3 - No.1 - 2009
De igual manera se incluyen temas novedosos relacionados con algunos recursos
genéticos de cultivos ancestrales, olvidados o subutilizados, pero que nuevamente
cobran importancia. También sobre otras especies consideradas como promisorias
(Capsicum, Jatropha), sus aspectos ecofisiológicos y de manejo integrado del cultivo
que servirán de apoyo y orientación a los productores de las diferentes regiones del
país. El artículo de Jatropha curcas de Brasil es de especial importancia, teniendo en
cuenta que se trata de una interesante alternativa para la producción de biodiesel.
Finalmente, queremos agradecer a todos los científicos nacionales e internacionales
que participan en nuestro Tercer Congreso Colombiano de Horticultura y en el Primer Simposo Internacional de Cebolla y Ajo en el Trópico, porque sus artículos aseguran la calidad y actualidad de nuestro principal órgano de divulgación científica.
REVISTA COLOMBIANA DE CIENCIAS HORTÍCOLAS
Volumen 3 - No.1 - 2009
CONTENIDO
PÁG.
5
Editorial
Sección de frutales
Biotecnologías aplicables al desarrollo de algunas especies de Caricáceas
cultivadas en la región Andina: avances y problemas
Biotechnologies applicable to the development of some Caricaceae species cultivated in the Andean Region:
advances and problems
Miguel Jordán, Diego Vélez, Rosa Armijos...................................................................................................................................................
9
Sección de hortalizas
Melhoramento genético de cebola para as condições tropicais e subtropicais do Brasil
Onion breeding for the tropical and subtropical conditions in Brazil
Daniela Lopes Leite, Valter Rodrigues Oliveira, Carlos Antonio Fernandes Santos, Nivaldo Duarte Costa,
Maria Esther de Noronha Fonseca, Leonardo Silva Boiteux, Paulo Eduardo de Melo, Ailton Reis,
Bernardo Ueno, Mirian Josefina Baptista..................................................................................................................................................
18
Mejoramiento genético y producción de “semilla” de ajo (Allium sativum L.).
Posibilidades de adaptación a diferentes ambientes
Garlic (Allium sativum L.) genetic improvement and seed production. Possibilities of adaptation
to variable environments
José Luis Burba........................................................................................................................................................................................
28
Los cultivos de cebolla y ajo en Colombia: estado del arte y perspectivas
Onion and garlic crops in Colombia: current state and prospects
Hernán Pinzón R........................................................................................................................................................................................
45
Evaluación de fuentes de fertilización edáfica y el efecto sobre la microbiota
presente en un cultivo de cebolla cabezona (Allium cepa L.)
Evaluation of fertilization sources and the effect on microbiota present
in bulb onion (Allium cepa L.) culture
Carlos Alberto Luengas–Gómez, Diana Paola Mora–Castro, Dorisana Guerrero–Flórez.............................................................................
56
Efectos del cambio climático sobre la oferta y precios de cebolla de bulbo.
Caso del municipio Duitama, Boyacá (Colombia)
Climatic change effects on the supply and prices of bulb onion.
Case of Duitama municipality, Boyacá (Colombia)
Juan Carlos Barrientos F., Germán A. Leyva V., Juan Camilo Morales B...................................................................................................
69
Evaluación de dos sistemas de tutorado para el cultivo
de la arveja voluble (Pisum sativum L.) en condiciones de la Sabana de Bogotá
Evaluation of two training systems for indeterminate pea (Pisum sativum L.) in conditions of the Bogota Plateau
Andrés Fernando Forero, Gustavo Adolfo Ligarreto...................................................................................................................................
81
Efecto de la densidad de plantación sobre crecimiento, producción y calidad en cinco
accesiones de aji (Capsicum spp.) cultivadas en la Amazonia occidental colombiana
Effect of planting density on growth, production and quality of five accessions of hot pepper (Capsicum spp.)
in the Colombian Western Amazon
Camila Castellanos, Jaime A. Barrera, María Soledad Hernández, Luz Marina Melgarejo, Marcela Carrillo,
Ligia Rodríguez, Orlando Martínez.............................................................................................................................................................
95
Sección de otras especies
Raíces y tubérculos tropicales olvidados o subutilizados en Brasil
Tropical root and tuber crops forgotten or underexploited in Brazil
Marcos Vinícius Bohrer Monteiro Siqueira, Elizabeth Ann Veasey........................................................................................................
110
Caracterização fisiologica de mudas de Jatropha curcas L.
produzidas em diferentes níveis de irradiancia
Physiological characterization of Jatropha curcas L. plants
grown under different levels of irradiance
Fábio Santos Matos, Cleílton Vasconcelos Moreira, Robson Fernando Missio, Luíz Antônio dos Santos Dias......................................
126
Politica editorial e instrucciones a los autores
135
REV. COLOMB. CIENC. HORTÍC.
Biotecnologías aplicables al desarrollo de algunas
especies de Caricáceas cultivadas en la región Andina:
avances y problemas
Biotechnologies applicable to the development of some
Caricaceae species cultivated in the Andean Region:
advances and problems
Miguel Jordán1, 3
DIEGO Vélez2
ROSA Armijos2
Frutos maduros de Vasconcellea
cundimarcensis.
Foto: M. Jordan
RESUMEN
Diferentes especies de la Familia Caricaceae corresponden a cultivos importantes de la región Andina, teniendo
usos como frutales, producción de compuestos enzimáticos con acción proteolítica, como fuentes de germoplasma y potencial génico de interés posible de usar en programas de mejoramiento. Entre ellas se destacan
Carica papaya y otro grupo de cultivos clasificados dentro del género Vasconcellea; entre ellos V. cundinamarcensis
[sin. C. pubescens] (papayo de montaña); y V. stipulata; ambas portadoras de genes que confieren resistencia a
“papaya ringspot virus”, así como para tolerancia de frío, con características organolépticas y como patrones
de injerto de otro cultivo como es V. x heilbornii nm. pentagona (babaco). Según cada cultivo, se evidencian diferentes potenciales regenerativos, ya sea a nivel sexual y asexual, pero también grandes limitaciones que afectan su desarrollo y su regeneración. Algunas de las varias limitaciones específicas a mencionar, según especie,
corresponden a problemas de germinación por causa de dormancia influenciada por la testa, variabilidad en el
grado de viabilidad según proveniencia y lento desarrollo de postemergencia (V. stipulata). En otras situaciones,
la reproducción asexual es obligatoria, tratándose de híbridos interespecíficos estériles, como es el caso de V.
x heilbornii, respuesta que se ve parcialmente limitada. Fundamentalmente la presencia de virosis es el mayor
problema que afecta los cultivos comerciales de C. papaya; conjuntamente la existencia de las diferentes formas
sexuales limita la productividad de V. cundinamarcensis. El objeto del presente trabajo es señalar algunos resultados de estudios conducidos en nuestros laboratorios, así como enfocar algunas estrategias biotecnológicas que
han sido exploradas y en desarrollo, útiles en la superación de algunas de dichas problemáticas.
1
2
Instituto de Biotecnología, Universidad Mayor, Santiago de Chile.
Instituto de Ecología, Universidad Técnica Particular de Loja, Loja, Ecuador.
3
Autor para correspondencia. [email protected]
REVISTA COLOMBIANA DE CIENCIAS HORTÍCOLAS - Vol. 3 - No.1 - pp. 9-17, 2009
10
JORDAN/VÉLEZ/ARMIJOS
Palabras clave adicionales: Vasconcellea, Carica papaya, papaya de montaña, organogénesis,
embriogénesis somática, regeneración in vivo & in vitro, germoplasma.
ABSTRACT
Different species of Caricaceae family are intensively cultivated in the Andean Region consumed as fruit,
used as sources of proteolytic enzymatic compounds and as germplasm sources, and have genetic potential
of possible interest for improvement programs. Among these species stay Carica papaya and another group
of species classified within the Vasconcellea genus, such as V. cundinamarcensis [syn. C. pubescens] (mountain
papaya) and V. stipulata. Both species carry genes conferring resistance to “papaya ringspot virus” as well
as cold tolerance and also have specific organoleptic characteristics. They can be used as graft stocks for
other cultures such as V. x heilbornii nm. pentagona (babaco). Different regenerative potentials are evidenced,
according to each species at the sexual or asexual level as well as important limitations affecting their
development and regeneration. Some of the specific limitations to be mentioned are: germination problems
due to dormancy influenced by the testa, variability in the degree of viability according to provenance, slow
post-emergence development and associated aspects, with significant losses to fungal attack (V. stipulata).
Asexual reproduction is otherwise mandatory, for sterile interspecific hybrids such as V. x heilbornii, whose
response is partially limited. The presence of virosis is the main problem affecting commercial cultures
of C. papaya; the existence of different sexual forms affects the productivity of V. cundinamarcensis. The
objective of this work is to mention several results of studies carried out in our laboratories, focusing on
various biotechnological strategies already explored or being developed, which can be used to overcome some
regeneration problems.
Additional key words: Vasconcellea, Carica papaya, mountain papaya, organogenesis,
somatic embryogenesis, in vivo & in vitro regeneration, germplasm.
Fecha de recepción: 28-04-2009
Aprobado para publicación: 01-06-2009
Lista de abreviaciones: AIA: ácido indolacético; AIB: ácido indol-3-butírico; AG3: ácido giberélico; ANA: ácido α-naftalenacético; BAP: 6-bencilaminopurina; TDZ- 1-fenil-3-(1,2,3,-tidiazol-5-il)urea (tidiazuron).
INTRODUCCIÓN
La Región Andina, centro de origen de las numerosas especies e híbridos pertenecientes a la
Familia Caricaceae, y que evidencian considerable variabilidad genética, constituyen una fuente
importante de recursos genéticos para mejoramiento vegetal y productos tanto agrícolas, medicinales o industriales. Diferentes especies que
proveen de características de resistencia a virosis
pueden participar en cruzamientos interespecífi-
REV. COLOMB. CIENC. HORTIC.
cos generando híbridos, aportar genes de tolerancia para el frío favoreciendo la extensión de cultivos a zonas por hoy limitantes o para otorgar
características organolépticas. La recombinación
genética, los aspectos de selección y generación
de genotipos y la multiplicación, en sus formas,
agámica y sexual, vía in vivo o in vitro son en su
conjunto todas relevantes. Diferentes potencialidades biotecnológicas han sido exploradas en las
B I OT E C N O LO G Í A S A P L I C A B L E S A L D E S A R R O L LO D E A L G U N A S E S P E C I E S D E C aric á ceas
diferentes especies de Caricáceas y han conducido al conocimiento del potencial morfogénico
y regenerativo existente. En el presente trabajo
se intenta recopilar algunos antecedentes sobre
el potencial de respuestas inductivas y regenerativas inducidas, expresables en células, tejidos
y órganos de algunas Caricáceas, biotecnologías
de posible utilidad en estudios atingentes a estas
especies.
MATERIAL Y MéTODOS
A fin de evaluar el potencial morfogénico y regenerativo in vivo e in vitro según la especie, se
evaluaron respuestas bajo diferentes condiciones
a partir de células y protoplastos derivados, de
varios tipos de tejidos y órganos. Se ensayaron
anteras a fin de conocer el potencial androgénico existente en microsporas. A partir de suspensiones celulares se evaluó la capacidad de iniciar
embriogénesis somática; embriogénesis somática
adventicia y producción de semillas sintéticas
mediante encapsulación, y en protoplastos la
posibilidad de fusiones interespecíficas. A partir
de hojas se evaluó la inducción de nuevos brotes
o embriogénesis somática, así como desde hipocótilos, ápices caulinares, yemas axilares–secciones nodales y secciones de tallo. Respuestas
fisiológicas y adaptativas fueron referidas a aspectos de viabilidad, germinación y control de
la hiperhidricidad y caracterización parcial de
germoplasma. La metodología empleada se encuentra resumida en Jordan et al. (1986); Jordan
(1992); Jordan y Velozo (1996); Jordan y Piwanski (1999) y Vélez et al. (2009).
RESULTADOS Y DISCUSIóN
Respuestas morfogénicas y regenerativas del
material estudiado, parcial caracterización del
germoplasma (V. cundinamarcensis), condiciones
de cultivo y de requerimientos hormonales se
resumen en las tablas 1 y 2. De los resultados se
desprende que una gran parte de los diferentes
tipos de explantes ensayados expresan respuestas morfogénicas dependientes de las potencialidades inherentes a la especie y del órgano–tejido
examinado, aun en presencia de niveles de reguladores de crecimiento y condiciones de cultivo
muy semejantes. Así, por ejemplo, la inducción
de embriones somáticos en callo de diferente origen V. cundinamarcensis es fácilmente inducible
(Jordan, 1992), mientras que en V. heilbornii nm.
pentagona este tejido prospera difícilmente, aun
en presencia de addenda orgánica, evidenciando
pardeamiento sin generar embriones; respuesta
en parte semejante a nuestros resultados con C.
papaya. Por el contrario, explantes de lámina foliar de V. cundinamarcensis no son inducibles a expresar la formación de brotes de–novo, mientras
sí se inician en hojas adultas de babaco (Jordan y
Piwanski, 1997, 1999).
V. cundimamarcensis expresa amplia respuesta mor­
fogénica en sus tejidos. Diferentes tipos y niveles hormonales (combinaciones de ANA con BA;
ANA con Z; ANA con K; AIA con BA y AIA con
Z) inician todos la formación de embriones en callo derivados de temas axilares de plantas adultas
o de hipocótilos (Jordan, 1986). Dichos embriones
son inducibles, además de generar embriones adventicios, con lo cual se facilita su multiplicación
masiva (Jordan y Velozo, 1996). Un encapsulamiento de estos embriones (para uso como semilla
sintética) también parece factible (Jordan, 2005).
Dadas las variadas formas sexuales (por ejemplo en V. cundinamarcensis poco reconocibles en
material juvenil), estrategias como la inducción
homozigosis de doble haploides mediante el proceso de androgénesis en plantas altamente productivas aparece como una estrategia de selección y producción de germoplasma en programas
de mejoramiento genético. Si bien las respuestas
androgénicas en Caricáceas han sido poco descritas, en estudios preliminares el potencial en V.
cundimarcensis, alcanza a aprox. > 5% de inducción de embrioides derivados de polen y hasta un
91% de callo embriogénico, probablemente también de carácter haploide (Jordan, 1996).
Vol. 3 - No.1 - 2009
11
12
JORDAN/VÉLEZ/ARMIJOS
El potencial de cruzamientos interespecíficos
entre especies de la familia Caricaceae está ampliamente establecido, y con ello su potencial
de recombinación (con resultados tan notables
como en babaco). Al respecto, Kyndt et al. (2005
a, b) indica que la hibridación es común entre
especies del genero Vasconcellea, encontrándose
signos de introgresión de V. cundinamarcensis en
V. stipulata en condiciones naturales como controladas (De Zerpa, 1980); dicha variabilidad es
notable en V. stipulata en material colectado de
diferentes procedencias (Horovitz y Jiménez,
1967). Al respecto, cabe notar que en las poblaciones de cultivo de V. cundinamarcensis, originarias de las regiones de altura de la Region
Andina, distribuida desde Panamá a Bolivia en
zonas temperadas entre 1.500-3.000 m (Badillo,
1971; Muñoz, 1965), adaptadas a la zona costera
en Chile central (28° y 36° S.), éstas parecen ser
más bien homogéneas; estudios isoenzimáticos
denotan extrema similitud en muestras en más
de 1.000 km de extensión.
Así, considerando el potencial de cruzamiento
interespecies existente, trabajos experimentales
de fusión a nivel de protoplastos han sido sin
embargo bastante limitados. Al respecto, algunos experimentos de fusiones de protoplastos
entre V. cundinamarcensis y C. papaya con perspectivas de lograr híbridos o recombinantes con
caracteristicas de interés posibles de usar en programas genéticos (inserción de resistencia a PRV,
características de tolerancia al frío, generación
de recombinantes como patrones de injerto),
sólo inician las primeras fases de desarrollo embriogénico in vitro y no desarrollan estructuras
viables (Jordan et al., 1986). La imcompatibilidad
génica al recombinar el genoma de ambas procedencias es probablemente la causa de los escasos
resultados disponibles. Sin embargo, establecidos los mecanismos morfogénicos y de regeneración celular y tisular y con el advenimiento de
metodologías que permiten la inserción de genes
foráneos entre una especie y otra permite la fijación y expresión de características particulares
deseables. Entre éstas, ayudan marcadores moleculares ligados a genes de resistencia a PRV presentes en V. cundinamarcensis (Dillon et al., 2006).
Finalmente, mediante ingeniería genética, insertando el gene codificante de la proteina viral
del PRV, ha sido posible obtener existosamente
plantas transgénicas de C. papaya resistentes en
variedades comerciales, intensidad de respuesta
que depende de la dosificación presente de dicho
gen en las nuevas plantas transformadas (Fitch
et al., 1992; Tennant et al., 1994, 2001.; Gonzalves y Ferreira, 2003). Otros muchos mecanismos
de regulación son necesarios en la estabilización
de respuestas ante la modificación genética y
consecución final de un producto transgénico
comercial. Entre las Caricaeas, las respuestas
regenerativas in vitro, según el caso, parecen ser
más satisfactorias que en muchas especies vegetales de carácter recalcitrante, característica de
no menor relevancia cuando a nivel del material
celular transformado los procesos morfogénicos
deben encaminarse hacia la obtención in vitro de
una planta viable completa.
Tabla 1.Resumen de respuestas regenerativas, potencial regenerativo y parcial caracterización del germoplasma
en algunas Caricáceas*.
Especie–explante
Microsporas
uninucleadas
Cultivos celulares
REV. COLOMB. CIENC. HORTIC.
Vasconcellea
cundimarcensis
Androgénesis,
embriones somáticos
derivados de
polen–callo
Embriones
somáticos, plántulas,
embriogénesis;
embriog. adventicia,
encapsulación
V. heilbornii nm.
pentagona
V. stipulata
Carica
papaya
Formación de callo
Formación de callo
(No aplica)
Formación de callo
B I OT E C N O LO G Í A S A P L I C A B L E S A L D E S A R R O L LO D E A L G U N A S E S P E C I E S D E C aric á ceas
Tabla 1. Continuación
Especie–explante
Vasconcellea
cundimarcensis
Fusión de
protoplastos
Con Carica papaya;
primeros estados de
embriogénesis de
células fusionadas
Lámina foliar
Sin respuesta
morfogénica
Elemento bulboso
en porción basal de
lámina foliar
Hipocótilo
Embriogénesis
somática
Ápices caulinares
Yemas axilares–
secciones nodales
Estacas de tallo
Semillas
Embriones
Brotación de las yemas
axilares preexistentes;
formación nuevos
brotes múltiples,
callo y embriogénesis
indirecta
Raíces; plantas
Incremento en
el porcentaje de
germinación in vitro en
presencia de ANA y
Kin, medio MS
Caracterización de germoplasma
Formas sexuales en
1. Determinación de
plantas masculinas
extractos de fenoles
y productoras
HPLC de hojas y flores
femeninas
plantas ambos sexos
2. Electroforesis
SDS poliacrilamida
hojas, flores, pecíolos
en plantas de ambos
sexos
Ecotipos–variación
Electroforesis en gel
somaclonal
de isoenzimas (AAT)
y otras enzimas
indicadoras
V. heilbornii nm.
pentagona
V. stipulata
Carica
papaya
Con Vasconcellea.
cundinamarcensis;
primeros estados de
embriogénesis de
células fusionadas
Formación de callo,
brotes de novo o
embriones somáticos,
hoja adulta
Inducción de nuevos
brotes; plántulas
(No aplica)
A partir de subcultivo
de los nuevos bro­
tes generados del
elemento bulboso que
evidencian inducción
de raíces, regeneración
de plántulas
Formación de raíces y
plantas escasa
Raíces; plantas
(No aplica)
(No aplica)
Iniciación de brotes
de hojas derivadas
de ejes embrionarios
(Estructura visible
poco desarrollada
según ontogenia
foliar)
Regeneración de
plántulas, control de
la hiperhidricidad
Formación de callo
Formación de
callo de ápices
de plántulas en
desarrollo
Brotación de las
yemas axilares
preexistentes;
nuevos brotes, callo
Escarificación
promueve
porcentaje y
reduce tiempo de
germinación
Reducción tiempo
de latencia
* Resultados experimentales realizados por autores exclusivamente.
Vol. 3 - No.1 - 2009
13
14
JORDAN/VÉLEZ/ARMIJOS
Tabla 2.Resumen de mejores condiciones inductoras de respuestas morfogénicas y regenerativas en varias
Caricáceas
Respuesta
morfogénica
Inducción
– tratamiento
Medio nutritivo
– reguladores
Addenda – otros
Resultado
Generación de
embrioides de polen
6,5%
Androgenesis
(V.
cundinamarcensis)
Cultivo de anteras
y microsporas
uninucleadas de
plantas femeninas
Sales NN;
microelementos de
MS, sacarosa 60
g L-1.
AIA 1,0 mg L-1
BAP 1,0 mg L-1
(papel Whatman N° 1
reemplaza agar)
De preferencia cultivo
bajo luz fluorescente
tenue, ciclos de 18
horas; aprox. 48 µmol
m-2 s-1
Embriogenesis
somática
[hipocótilo]
(V.
cundinamarcensis;
C. papaya)
Formación de callo
inicial, posteriormente
subcultivo, estático o
agitación cte.
Varios embriones
somáticos, plántulas,
embriogénesis;
embriog. adventicia,
encapsulación
Para el caso de C.
papaya se requiere
oscuridad. Medios:
MS y NN
En V.
cundinamarcensis
formación de callo y
embriones somáticos,
tb. embriones
adventicios,
abundantes y
plántulas usando
pretratamientos con
2,4-D
Fusión de
protoplastos
(V.
cundinamarcensis x
C. papaya)
Células de C.
cundinamarcensi s
derivadas de hoja
juvenil; de C. papaya
obtenidas de callo
formado de hipocótilo
Preplasmólisis con
manitol 13%, 60 min;
digestión por 39 h
en celulasa (2%) ,
Macerozyma R-10
(0,5%) y manitol 13%,
en oscuridad, 30°C,
sales MS
Desinfección
hoja en etanol 70%,
2 min
Protoplastos viables
de ambos tejidos,
densidad aprox.
44 x 104 en C.
cundinamarcensis.
Primeros estados
de división y
embriogénesis de
productos de fusión
aunque sin posterior
desarrollo
Formación
de embriones
somáticos–brotes
en lámina foliar
(V. heilbornii nm.
pentagona)
Inducción de
brotes y embriones
somáticos en
secciones de lamina
foliar; respuestas
de acuerdo a
uso y niveles de
reguladores
Fases de cultivo de
hoja y subcultivo de
callo al inicio con
TDZ y AIA, luego con
AG3. Callo en placa,
estático desarrolla
embriones somáticos.
En babaco formación
de brotes solo con
alta concentración
de TDZ
Inducción de
embriones somáticos
(indirecto) sólo en
presencia glutamina,
hidrolizado de caseína
y cisteína
Varias fases
de subcultivo;
con respuesta
embriogénica menor
que observada en V.
cundinamarcensis, en
la cual no se generan
por contrario brotes
a partir de explantes
foliares
Formación de brotes
[elemento bulboso]
en lámina foliar
(V. heilbornii nm.
pentagona)
Inducción de brotes
sólo del elemento
bulboso, ligado
vascularmente y
cultivado con sección
de hoja
Medio MS con TDZ
solo o combinado
incluyendo hidrolizado
de caseína y sulfato
de adenina. Para
rizogénesis de brotes
en subcultivo AIB 2,0
mg L-1
Presencia de maltosa
(2%) y TDZ 3,0 mg
L-1 imprescindibles
para la inducción de
respuesta y síntesis
de clorofila en los
nuevos brotes
Obtenidos los brotes
el enraizamiento en
subcultivo ocurre en
un 50% aprox.
REV. COLOMB. CIENC. HORTIC.
B I OT E C N O LO G Í A S A P L I C A B L E S A L D E S A R R O L LO D E A L G U N A S E S P E C I E S D E C aric á ceas
Tabla 2. Continuación.
Respuesta
morfogénica
Inducción
– tratamiento
Medio nutritivo
– reguladores
Addenda – otros
Resultado
Ápices caulinares
[regenerados in
vitro].
(V. heilbornii nm.
pentagona)
Formación de callo
A partir de nuevos
brotes in vitro,
formación de callo,
inducción de raíces,
plántulas
Yemas axilares
(V. heilbornii nm.
pentagona; V.
cundinamarcensis;
C. papaya; V.
stipulata)
Inducción de callo
morfogénico en
porción proximal
del ápice en varias
especies conducente
a embriones
somáticos en
subcultivo
En babaco, inducción
raíces en presencia
de ANA 0,01 mg
L-1 y BAP 0,8 mg
L-1. Nutrientes NN.
Para C. papaya, V.
cundinamarcenesis y
V. stipulata (secciones
nodales), brotación
de yemas axilares;
con formación de
nuevos brotes,
brotes múltiples,
callo y embriogénesis
indirecta
Babaco requiere
incluir junto a
reguladores carbón
activado 0,6 g L-1;
tb. AdS, hidrolizado
caseína y cisteína
a fin de evitar
pardeamiento.
Medios WPM y MS
En babaco, inducción
de raíces en la base
con producción de
plantas en forma
errática
Estacas de tallo
(V. heilbornii nm.
pentagona)
Tratamiento directo
de inmersión y
posterior mantención
de estacas en agua
conteniendo AIB
Formación de raíces
en presencia de AIB,
50 mg L-1, 7 min
Addenda no requiere;
solo condiciones
de invernadero.
Respuesta a luz
Todas las estacas
con 3-4 raíces en la
porción proximal
Semillas
(V. stipulata)
Escarificación de la
esclerotesta
Peróxido de hidrógeno
(no aplica)
Incremento de
porcentaje de
germinación de 0,5%
a aprox. 53% en 40
días
Embriones
(V. stipulata)
Ruptura de la
dormancia,
desarrollo rápido eje
embrionario
Ajuste concentración
de sales MS y NN
más AG3
(no aplica)
Germinación más
temprana, control
de hiperhidricidad de
ejes embrionarios en
desarrollo; reducción
al 0-13%
MS: Murashige y Skoog, 1962; NN: Nitsch y Nitsch, 1969; WPM: Lloyd y McCown, 1981.
CONCLUSIONES
Con base en la vasta literatura existente, varias
especies adscritas a la familia de la literatura
existente, sometidas a condiciones inductivas específicas in vivo e in vitro, parecen expresar un po-
tencial embriogénico y regenerativo satisfactorio
a nivel celular, tisular o de órganos. Lo anterior
es ventajoso en programas de mejoramiento o de
propagación masiva para fines productivos. Particularmente relevante, considerando estrategias
como las de transgenia, es la posibilidad de poder
ser regeneradas plantas viables llevando íntegra-
Vol. 3 - No.1 - 2009
15
16
JORDAN/VÉLEZ/ARMIJOS
mente el gen–carácter de interés a partir de células o tejidos virtualmente transformados. En segundo lugar, la posibilidad de poder seleccionar
material de interés y la regeneración de plantas
a partir del nivel celular hace posible y facilita
también la selección temprana de características
particulares, naturales o inducidas detectables
a ese nivel y, en tercer lugar, la expresión de la
androgénesis, derivando en la regeneración de
plantas di-haploides (doble haploides o de carácter homocigoto) derivadas del polen, respuesta
inducible y obtenible a corto plazo, en una sola
generación, permite igualmente la selección de
material con características no posibles de ser
obtenidas en programas de mejoramiento convencionales. La obtención de plantas en forma
directa a partir del polen descarta la fase de generación de heterocigotos predominantes en las
primeras fases de cruzamientos convencionales.
La resultante del empleo conjunto de las biotecnologías mencionadas implica poder incrementar en el ámbito de las Caricaeas la variabilidad
de germoplasma por hoy disponible y hacer uso
de éste en futuros programas de selección, recombinación o de mejoramiento genético en las
especies adscritas a esta familia de plantas.
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Vol. 3 - No.1 - 2009
17
Melhoramento genético de cebola para as condições
tropicais e subtropicais do Brasil
Onion breeding for the tropical and subtropical
conditions in Brazil
Daniela Lopes Leite1,4
Valter Rodrigues Oliveira2
Carlos Antonio Fernandes Santos3
Nivaldo Duarte Costa3
Maria Esther de Noronha Fonseca2
Leonardo Silva Boiteux2
Paulo Eduardo de Melo2
Ailton Reis2
Bernardo Ueno1
Mirian Josefina Baptista2
Bulbos de cebola da cultivar BRS
Cascata.
Foto: C. Ruas Schimulfening
Resumo
O agronegócio cebola é importante para o Brasil, onde se cultivam cerca de 62.000 há ano -1 nas regiões Sul,
Sudeste, Nordeste e Centro-Oeste. Há demanda por cultivares melhor adaptadas às diferentes condições
edafoclimáticas; para cultivo em sistemas convencionais e agroecológicos; com bulbos de sabor pungente
para mercado interno, suave/doce e do tipo “cascuda bronzeada” para mercados interno e de exportação. O
trabalho objetiva desenvolver cultivares de polinização livre e/ou híbridas de cebola adaptadas às diferentes
condições edafoclimáticas brasileiras e resistentes às principais doenças que ocorrem na cultura. As atividades
de pesquisa vem sendo conduzidas por uma rede de Pesquisa e Desenvolvimento envolvendo três Unidades
da Embrapa e instituições parceiras/colaboradoras, públicas e privadas, além de produtores rurais. Estão sendo usados métodos de melhoramento com aplicação de seleção recorrente e com desenvolvimento de linhas
A (macho-estéril), B e C (macho-férteis) e produção e testes de híbridos experimentais, na criação de novas
cultivares. Técnicas de biologia molecular estão sendo aplicadas na identificação de mantenedoras da machoesterilidade, na caracterização da variabilidade genética de germoplasma e no mapeamento de caracteres de
qualidade e resistência a doenças. Os impactos potenciais decorrentes da incorporação de cultivares mais
atrativas e resistentes a doenças e com padrão genético superior são, a médio prazo, maior competitividade
da cebola brasileira; estabilização e potencial redução da importação de sementes; possibilidade de exportação
de cebola; diminuição no uso de agrotóxicos pela incorporação de cultivares resistentes a doenças com diminuição do custo de produção e dos impactos ambientais.
1
Embrapa Clima Temperado, Pelotas, Brasil.
Embrapa Hortaliças, Brasília, Brasil.
3
Embrapa Semi-Árido, Petrolina, Brasil.
4 Autor para correspondência. [email protected]
2
REVISTA COLOMBIANA DE CIENCIAS HORTÍCOLAS - Vol. 3 - No.1 - pp. 18-27, 2009
Melhoramento genético de cebola
Palavras chave adicionais: Allium cepa L., cultivares, resistência a doenças, pungência, biologia molecular.
Abstract
The onion culture is an important agribusiness in Brazil, where it is cultivated around 62,000 ha year-1 in the
South, Southeast, Northeast and the Midwest. There is a demand for improved cultivars adapted to different
soil and climatic conditions; for cultivation in conventional and agroecological systems, with bulbs of pungent
flavor to the internal market, soft / sweet and “dark bronze and thick scales” types for domestic and export
markets. The work aims to develop open-pollinated and / or hybrid cultivars of onion adapted to the different
Brazilian soil and climatic conditions and resistant to major diseases occurring in the culture. The research
activities have being conducted by a network of Research and Development involving three Embrapa units and
public and private partner/collaborator institutions, and rural producers. The breeding methods being used
for the new cultivar development are the application of recurrent selection and development of A lines (malesterile), B and C (male-fertile) and production and testing of experimental hybrids. Techniques of molecular
biology have being applied in the identification of male sterility maintainer lines, in the characterization of
germplasm genetic variability and mapping of quality traits and resistance to diseases. The potential impacts
from the incorporation of more attractive and disease resistant cultivars with superior genetic pattern, are
in the medium term, higher competitiveness of Brazilian onion, and stabilization and potential reduction of
seed importation; possibility of onion exportation, decrease of pesticide use by disease resistant cultivars with
reduction in production costs and environmental impacts.
Additional key words: Allium cepa L., cultivars, disease resistance, pungency, molecular biology.
Fecha de recepción: 22-04-2009
Aprobado para publicación: 01-06-2009
Introdução
O início do cultivo de cebola amarela no Brasil
ocorreu com a chegada de imigrantes açorianos
que colonizaram a região de Rio Grande, no Rio
Grande do Sul, durante o século XVIII e início
do século XIX (Melo et al., 1988; França e Candeia, 1997). Das cebolas introduzidas da Europa, desenvolveram-se, por seleção natural e pela
ação de agricultores, diversas populações que são
agrupadas em dois tipos de acordo com a cultivar de origem: ‘Baia Periforme’, que engloba as
populações derivadas de uma cebola portuguesa
conhecida como Garrafal e ‘Pêra’, possivelmente
populações derivadas de genótipos egípcios introduzidos na Ilha dos Açores e posteriormente
trazidas para o Brasil. Um terceiro tipo, possivelmente resultante do cruzamento entre populações do tipo ‘Baia Periforme’ e ‘Pêra’ e denominado ‘Crioula’ surgiu na região do Alto Vale do
Itajaí, em Santa Catarina (Costa, 1997). Como
características, estes três tipos possuem elevada
tolerância a moléstias e, sobretudo, boa conservação pós colheita. Seleção nesses tipos, especialmente em ‘Baia Periforme’, ocorreu no Rio Grande do Sul e em outros estados brasileiros a partir
da criação dos programas de melhoramento genético de cebola no Centro de Pesquisa da Região
Sul em Rio Grande (RS), da Fundação Estadual
de Pesquisa Agropecuária (Fepagro), e no Insti-
Vol. 3 - No.1 - 2009
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20
LEITE/OLIVEIRA/SANTOS/COSTA/FONSECA/BOITEUX/DE MELO/REIS/UENO/BAPTISTA
tuto Agronômico de Campinas, e no Instituto de
Genética da ESALQ/USP, em Piracicaba (SP), em
1940. Diversas cultivares de cebola foram disponibilizadas pela Fepagro com destaque para ‘Jubileu’, ‘Norte 14’, ‘Petroline’ e ‘Madrugada’. Em
São Paulo, a seleção para dias curtos resultou na
disponibilização das cultivares Baia Periforme
Piracicaba do Cedo, Pira Ouro e Pirana, entre
outras. Em 1972, com a criação da Empresa Pernambucana de Pesquisa Agropecuária, cebola do
tipo ‘Baia Periforme’ foi levada de São Paulo para
Belém do São Francisco (PE) e selecionada para
latitudes 8 - 9º, ou seja, para bulbificação em dias
ainda mais curtos e resistência a condições de calor constante (Wanderley et al., 1973; Candeia e
Costa, 2000). Foram disponibilizadas cultivares
até a presente data, com destaque para ‘Pêra IPA
4’, ‘Composto IPA 6’, ‘Belém IPA 9’, ‘Franciscana
IPA 10’, ‘Vale Ouro IPA 11’ e ‘Brisa IPA 12’. Ainda nas décadas de 1970 e 1980, outros programas
de melhoramento genético públicos e privados
foram criados para atender às demandas das regiões produtoras, destacando-se a criação do programa da Empresa de Pesquisa Agropecuária e
Extensão Rural de Santa Catarina S.A. (Epagri),
em Ituporanga (SC), em 1976. Como cultivares
de destaque desenvolvidas pela Epagri citam-se
‘Bola Precoce’, ‘Juporanga’, ‘Crioula Alto Vale’ e
‘Superprecoce’.
Na Embrapa, os trabalhos de melhoramento
genético de cebola foram iniciados em 1977 de
forma descentralizada, atendendo as demandas
regionais. A cebola, fortemente dependente de
fotoperíodo e temperatura para bulbificação e
com forte interação com outros fatores ambientais e práticas culturais, requer programas de
melhoramento para latitudes ou regiões específicas, sendo a melhor cultivar aquela obtida na
própria região de cultivo (Jones e Mann, 1963;
Pike, 1986). Atualmente, a Embrapa Clima Temperado, na região Sul, a Embrapa Hortaliças, na
região Centro-Oeste, e a Embrapa Semi-Árido
na região Nordeste, desenvolvem programas de
melhoramento de cebola. Estes programas visam disponibilizar cultivares adaptadas às mais
REV. COLOMB. CIENC. HORTIC.
variadas condições edafoclimáticas, sistemas de
cultivo e preferências regionais, já tendo sido disponibilizadas oito cultivares.
A Embrapa Clima Temperado disponibilizou as
cultivares Aurora em 1988, Primavera em 1992
e BRS Cascata em 2002. Enquanto a ‘BRS Cascata’ é do grupo das cebolas tardias com bulbos
de coloração pinhão-bronzeada e de excelente
retenção de escamas, o que condiciona excelente conservação pós-colheita (Leite et al., 2002),
as cultivares Aurora e Primavera são do grupo
das precoces. Estas cultivares foram importantes para o Rio Grande do Sul, substituindo a população Baia Periforme, que era extremamente
desuniforme. Além de adaptadas à região Sul,
comportam-se bem nas condições de inverno
das regiões Sudeste e Centro-Oeste.
A Embrapa Hortaliças disponibilizou as cultivares Conquista, em 1988, São Paulo, em 1991,
Alfa Tropical, em 1997 e Beta Cristal, em 1998.
‘Conquista’ é do grupo ‘Baia Periforme’ e possui resistência a míldio na fase de florescimento,
‘São Paulo’ é do grupo das claras precoces, ‘Beta
Cristal’ é branca do tipo indústria e ‘Alfa Tropical’ é cebola de verão. A ‘Alfa Tropical’ continua
sendo a de maior destaque, pois é a única cultivar
de cebola disponível no Brasil para cultivo nas
condições de verão das regiões Sudeste e CentroOeste, possibilitando abastecer o mercado no
período de entressafra. Além das regiões Sudeste
e Centro-Oeste, esta cultivar tem se mostrado
como opção para o cultivo no segundo semestre
do ano no Vale do Rio São Francisco. Pelas suas
características de resistência a doenças foliares e
rusticidade, ‘Alfa Tropical’ também vem sendo
amplamente utilizada em sistemas agroecológicos de cultivo.
O programa de melhoramento de cebola da
Embrapa Semi-Árido, iniciado recentemente, já
disponibilizou a cultivar BRS Alfa São Francisco
para as condições de dias curtos do Vale do Rio
São Francisco (Costa et al., 2005). Esta cultivar
foi licenciada recentemente para empresas de se-
Melhoramento genético de cebola
mentes, e por isso ainda não há estimativas do
seu impacto no mercado. Por ser derivada da ‘Alfa
Tropical’ possui potencial para ser recomendada
também para as condições de verão das regiões
Sudeste e Centro do Brasil.
A pesquisa em melhoramento genético de cebola
no Brasil, principalmente os programas públicos,
já disponibilizou cerca de 50 cultivares, com ganhos em produtividade, diversidade, adaptação
a estresses bióticos e abióticos e possibilitado a
modernização dos sistemas de cultivo, tendo
contribuído de forma efetiva para o desenvolvimento e sustentação da cebolicultura no Brasil.
As cultivares disponíveis no Brasil visam atender as exigências do consumidor brasileiro, que
prefere bulbos de tamanho médio (50-90 mm
de diâmetro), de formato globular, de película
externa de cor bronzeada uniforme, e escamas
internas de cor branca (Melo e Boiteux, 2001). A
produção de cebola no Brasil continua baseada
em cultivares de polinização livre (cerca de 75%
da área plantada) com seleções de ‘Baia Periforme’ e ‘Crioula’ dominando o mercado. Possuem,
entre outras qualidades, tolerância a doenças,
conservação pós-colheita boa e variação ampla
em formato, tamanho, cor, número e espessura
de películas de bulbos. Cebolas do grupo ‘Crioula’ são adaptadas principalmente à região Sul e
são responsáveis pelo desenvolvimento alcançado pela cultura da cebola em Santa Catarina
(Leite, 2007).
O agronegócio cebola é importante para o Brasil, com previsão, em 2009, de uma área média
de plantio dessa cultura de 62.351 ha, com produção de 1.364.098 t distribuídas nas regiões
Sul, Sudeste, Nordeste e Centro-Oeste (IBGE,
2009).
Estima-se que 70% da cebolicultura brasileira
seja proveniente da agricultura familiar, principalmente nas regiões Sul e Nordeste, envolvendo
cerca de 60.000 famílias que têm a cebolicultura
como atividade principal (Epagri, 2000).
O uso de cultivares superiores e de técnicas modernas de produção como irrigação, alta densidade
populacional, semeadura direta, mecanização da
produção, adubação balanceada, etc. associadas ao
uso de sementes de melhor padrão genético vêm
favorecendo aumentos gradativos e constantes no
rendimento. A adoção de cultivares híbridas associada ao uso de alta tecnologia de produção tem
sido fator de aumentos de produtividades, especialmente nas regiões Sudeste e Centro-Oeste e
em parte do Nordeste nos últimos anos.
Para competir no mercado globalizado de sementes, o país precisará desenvolver bons híbridos com
níveis mais altos possíveis de resistência às doenças mais importantes, usando como base populações dos tipos ‘Baia Periforme’ e ‘Crioula’. Cultivares para nichos de mercado específicos, como o de
produtos “orgânicos” e produtos “nutracêuticos” e
de “cebolas doces”, têm sido buscadas.
Como alimento funcional, a cebola é rica em
três grupos de compostos com beneficios à saúde humana: flavonóides, tiosulfinatos e frutanas
(Bertolucci et al., 2002). Flavonóides são compostos polifenólicos com propriedades antioxidantes
(Hollman e Katan, 1997). A cebola é a principal
fonte de quercetina na dieta humana, contribuindo com cerca de 30% dos flavonóides consumidos
(Hertog et al., 1992). A quantidade de quercetina
na cebola varia com a cor e o tipo de bulbo e cultivar, sendo distribuída, principalmente, nas camadas externas (Lombard et al., 2005).
Ferramentas de biologia molecular vêm sendo
empregadas nos programas de melhoramento da
Embrapa e têm sido úteis no conhecimento da
distribuição da variabilidade genética e na identificação de mantenedoras da macho-esterilidade.
Recentemente foi demonstrado por Imai et al.,
(2002) que o efeito de lacrimejação da cebola é
controlado por uma enzima, denominada “sintase do fator de lacrimejação” - SFL. Esta descoberta abre a possibilidade do desenvolvimento de
cultivares sem lacrimejação, porém preservando
Vol. 3 - No.1 - 2009
21
22
LEITE/OLIVEIRA/SANTOS/COSTA/FONSECA/BOITEUX/DE MELO/REIS/UENO/BAPTISTA
compostos sulfurados de valor nutracêutico, controlados por outro sistema enzimático. Em termos de diversidade e filogenia, o fato de o gene
SFL existir como uma cópia abre a possibilidade
de utilizá-lo como ferramenta na caracterização
e na estimativa de distância genética entre espécies e de acessos dentro das espécies do gênero
Allium.
Entre os fatores que afetam o rendimento da cebolicultura brasileira estão os danos causados por
doenças: antracnose (C. gloeosporioides), manchapúrpura (A. porri) e raiz rosada (P. terrestris) nas
regiões Sudeste, Centro-Oeste e Nordeste; míldio (P. destructor) e mofo cinzento (B. squamosa)
na região Sul, cujas ocorrências estão relacionadas às condições ambientais do local de cultivo
e o nível de resistência das cultivares plantadas
(Carneiro e Amorim, 1999). A antracnose foliar
é a mais importante doença da cebola em regiões tropicais, afetando a cultura desde a fase de
canteiro até o armazenamento dos bulbos, freqüentemente, em proporções epidemicamente
alarmantes quando as condições climáticas favorecem (Galván et al., 1997).
O controle genético por meio de cultivares com
níveis mais altos de resistência a doenças, associado ao controle cultural tem sido buscado como
forma de minimização do uso de agrotóxicos e
riscos de contaminação de produto e ambiente
(Galván et al., 1997).
Com base no exposto, este trabalho visa ampliar
as informações genéticas básicas já levantadas
(Batista et al., 2007; Valêncio et al., 2004; Santos
et al., 2007; Santos et al., 2008), bem como identificar marcadores moleculares associados a caracteres de interesse, possibilitando em futuro próximo, o melhoramento assistido por marcadores
moleculares. Populações estão sendo melhoradas
para sistemas agroecológicos e convencionais,
visando a disponibilização contínua de boas cultivares para o segmento de cebolas pungentes, de
cebolas suaves/doces, de produtos orgânicos e de
alimentos funcionais.
REV. COLOMB. CIENC. HORTIC.
Materiais e métodos
Estão sendo realizadas atividades de pré-melhoramento, que visam auxiliar a identificação de
genótipos e genes de interesse dos programas de
melhoramento de cebola da Embrapa, através da
manutenção e a caracterização de germoplasma
mais promissores disponíveis nas coleções de
trabalho de cebola da Embrapa e por introdução
de novos materiais. Contempla também a caracterização de progênies e/ou populações e/ou híbridos dos programas de melhoramento da Embrapa. A caracterização está sendo realizada com
base em caracteres fenótípicos (UPOV, 1999) e
agronômicos, marcadores moleculares, através
de AFLP (Vos et al., 1995) e de RAPD (Williams, 1990), teores de sólidos solúveis, quercetina
(Lombard et al., 2002). e matéria seca, pungência (Schwimmer e Weston,1961), e resistência a
doenças. E serão iniciadas atividades de caracterização de germoplasma de cebola para o conteúdo de frutanas (Simonovska, 2000) e para a
resistência ao déficit hídrico. A dissimilaridade
genética entre os acessos está sendo estimada
por métodos estatísticos multivariados (Cruz e
Regazzi, 1994).
As avaliações quanto a resistência ao míldio (Peronospora destructor), mancha púrpura (Alternaria
porri), mofo cinzento (Botrytis squamosa), antracnose (C. gloeosporioides) e raiz rosada (Pyrenochaeta terrestris) estão sendo conduzidas em ensaios
de campo e telados, com base na severidade dos
sintomas das doenças. Os genótipos mais resistentes são utilizados para continuidade do programa de melhoramento.
Um banco de seqüências gênicas está sendo
construído visando o isolamento/caracterização
de genes potencialmente associados a resistência
à C. gloeosporioides e genes das vias metabólicas
de compostos organosulfurados, flavonóides e
açúcares, que poderão funcionar como marcadores moleculares para fenótipos de interesse, visando a obtenção de cultivares combinando alto
potencial de rendimento e resistência a doenças
Melhoramento genético de cebola
e/ou elevada qualidade nutracêutica e/ou melhor
qualidade sensorial, além de elevada capacidade
de conservação pós-colheita e com adaptação
para cultivo em diferentes latitudes.
Com base em marcador para o gene da “sintase
do fator de lacrimejação” de modo a verificar a
possibilidade de amplificar alelos deste gene em
outras espécies do gênero Allium via uma estratégia de PCR heterólogo usando “primers” desenhados para o gene isolado em cebola e analisar
a diversidade das seqüências gênicas obtidas,
amplificaram-se os segmentos análogos ao gene
SFL de cebola a partir de DNA de cinco espécies
do gênero Allium: A. cepa; A. chinense; A. fistulosum; A. sativum e A. ampeloprasum, com “primers”
(LF 300 e LF 600) sintetizados a partir de informações do cDNA do gene SFL (Imai et al., 2002).
Os amplicons foram seqüenciados usando o protocolo BigDye® version 3 e as seqüências analisadas usando o programa LaserGene (DNAStar,
Madison, WI).
Linhas A (macho-estéreis) e B (macho-férteis,
mantenedoras da macho-esterilidade) estão sendo identificadas, em populações e cultivares de
cebola para produção de cultivares híbridas e/ou
de linhas B para produção de cultivares de polinização livre. Técnicas de biologia molecular
disponíveis para caracterização de fatores citoplasmáticos associados a macho-esterilidade estão sendo aplicadas, de forma a acelerar a identificação de linhas B (Havey, 1995; Sato, 1998;
Szklarczyc et al. 2002; Engelke et al. 2003). Plantas macho-estéreis identificadas visualmente são pareadas com as macho-férteis (citoplasma N) identificadas com os “primers”, para realização de cruzamentos-testes para identificação
de plantas mantenedoras da macho-esterilidade.
Está sendo realizada endogamia nos pares de linhas A e B identificados, os quais serão avaliados em esquema dialélico para identificação de
linhas com boa capacidade combinatória.
Está sendo aplicada seleção recorrente fenotípica e com base em famílias meio-irmãs ou S1 em
populações de cebola do programa de melhoramento genético em sistema convencional e em
sistema de base ecológica. São considerados a
nível de campo: produtividade, ciclo de maturação, uniformidade de estalamento, diâmetro do
pseudocaule, resistência a doenças, tamanho e
formato de bulbo, número, espessura e aderência da película, ausência de florescimento. Após
a cura e armazenamento em galpões ventilados
durante pelo menos 30 dias, são feitas avaliações
pós-colheitas dos bulbos, considerando-se: capacidade de conservação, pungência, cor, número,
espessura e retenção de película seca, e resistência
ao brotamento. Após seleção, bulbos são armazenados em câmara fria em condições naturais
(região Sul) ou em câmaras frias (regiões Sudeste, Centro-Oeste e Nordeste) até o plantio.
Anualmente são produzidas sementes genéticas das cultivares de cebola desenvolvidas pela
Embrapa. Havendo o desenvolvimento de novas cultivar(es), serão adotados procedimentos
para obtenção do Registro e Proteção das mesmas, atendendo às determinações da Embrapa e
seguindo as instruções do Serviço Nacional de
Proteção de Cultivares do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento para os ensaios
de Distingüibilidade, Homogeneidade e Estabilidade de cultivares de cebola.
Estão sendo realizadas atividades de avaliação
(unidades de observação e/ou validação) de populações elites e/ou híbridos experimentais de
cebola nas regiões produtoras de cebola do Brasil
(Sul e/ou Sudeste e/ou Centro-Oeste e/ou Nordeste), de forma a subsidiar a escolha de potenciais cultivares.
Resultados e discussão
A caracterização da diversidade genética baseada em 22 acessos de cebola do banco ativo de
germoplasma de cebola da Embrapa Clima Temperado, por meio de características da película
seca (espessura e aderência) e números de pontos
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vegetativos de bulbos, permitiu a separação dos
acessos em três grupos, cada um representando
uma das três principais populações de cebola
brasileiras: Baia Periforme, Crioula e Pêra.
Por meio da caracterização da diversidade genética em um grupo de 64 acessos de cebola do banco
ativo de germoplasma da Embrapa Hortaliças, foi
possível separar os acessos em 12 grupos com a
utilização de descritores morfológicos, agronômicos e bioquímicos. Os caracteres que mais contribuíram para a diferenciação foram o teor de
açúcares totais, comprimento de bulbo, número
de dias para a colheita, porcentagem de bulbos
com diâmetro entre 70 e 90 mm e massa média
de bulbos, sendo responsável por 58% de toda a
variabilidade genética presente entre os acessos.
Um grupo de 14 genótipos, incluindo cultivares
comerciais, avaliados quanto ao conteúdo de
quercetina dos bulbos, através de leituras espectrofotométricas, apresentaram-se altamente variáveis quanto a este flavonóide. Os valores de
quercetina variaram de 212,81 mg kg-1 (‘Super
Precoce’) até 606,99 mg kg-1 (‘Crioula Roxa’).
Em vista das diferenças de concentração de quercetina em cebola ser influenciada pelo genótipo,
pretende-se por meio de seleção desenvolver materiais com quantidades superiores de quercetina
e, consequentemente, maiores propriedades nutracêuticas.
A técnica de RAPD mostrou-se eficiente na estimativa da variabilidade genética de seis cultivares de cebola recomendadas para cultivo na
região Sul do Brasil, separando as plantas individuais de cada cultivar em um grupo e a formação de três grupos maiores (‘Baia Periforme’,
‘Crioula’ e ‘Pêra’), correspondendo às principais
populações de base das cultivares. Em um outro
estudo, com um grupo de 24 cultivares e populações de cebola, o emprego da técnica de RAPD,
com a utilização de 53 “primers”, resultou em
102 marcadores, que permitiu o agrupamento
dos genótipos de acordo com os grupos morfoagronômicos.
REV. COLOMB. CIENC. HORTIC.
Com base no marcador AFLP avaliou-se a divergência genética entre populações de cebola
potenciais e comerciais para o Nordeste, com a
obtenção de fenograma que manteve as relações
conhecidas do pedigree dos genótipos avaliados.
Houve a formação de três grupos: o primeiro
com as populações experimentais de cebola suave as cultivares IPA 10, IPA 11, Brisa e Alfa São
Francisco; o segundo com o híbrido Granex 429
e TEG 502 PRR; e o terceiro com as populações
experimentais de cebola cascuda bronzeada.
Com base no emprego de marcador para o gene
codificador da “sintase” do “fator de lacrimejação”, observaram-se amplicons polimórficos
entre espécies e entre acessos de A.cepa e A. fistulosum, indicando haver variabilidade natural
de pungência entre acessos de cebola. A identificação de marcadores moleculares associados ao
fenótipo de cebola com ausência de lacrimejação
poderá facilitar a seleção de cebola isentas do desagradável fator “choro”.
Com base na caracterização molecular de citoplasma, segundo sistema de marcador descrito
por Havey (1995), foram avaliadas 27 populações elites da Embrapa Hortaliças. Dezesseis
populações e a cultivar Conquista apresentaram
exclusivamente citoplasma N, sete populações
apresentaram exclusivamente citoplasma S e
apenas três populações apresentaram mistura de
ambos citoplasmas. Outras 65 populações foram
caracterizadas molecularmente, incluindo os
“primers” descritos por Engelke et al., (2003) e
Sato (1998), obtendo-se 38 acessos apresentando
apenas citoplasma S, 18 exibiram citoplasma N e
T e nove apenas citoplasma N. Para a região Nordeste, na Embrapa Semi-Árido, as identificações
citoplasmáticas realizadas na cultivar BRS São
Francisco e em uma população experimental,
apresentaram respectivamente, citoplasma N e
T e apenas citoplasma S. Isto indica que para que
sejam desenvolvidos híbridos nesta população,
se faz necessária a introgressão de citoplasma
N. Enquanto para a Região Sul, as caracterizações citoplasmáticas na Embrapa Clima Tem-
Melhoramento genético de cebola
perado têm sido realizadas principalmente nas
cultivares Bola Precoce e Crioula apresentando
respectivamente 51,0 e 43,0% das plantas com
citoplasma normal, e onde o citoplasma estéril
predominante é do tipo T.
Os estudos de caracterização da resistência de
genótipos de cebola à Coletotrichum. gloeosporioides e Alternaria porri possibilitaram identificar genótipos promissores como fontes de resistência à
estas doenças. Dos 65 acessos de cebola da coleção de trabalho da Embrapa Hortaliças avaliados
quanto a resistência a C. gloesporiodes, destacaram-se com níveis mais altos de resistência: ‘Pêra
IPA 4’, ‘Roxa IPA 3’, ‘Vale Ouro IPA 11’ e a população ‘Alfa Tropical antracnose’. Para A. porri,
dos 47 acessos testados por inoculação artificial
da doença, destacaram-se com os níveis mais altos de resistência os genótipos ‘Boreal’, ‘Primero’,
‘XP 8010’, ‘Brisa IPA 12’, ‘White Creole’, ‘Crioula
Alto Vale’, ‘BRS Cascata’ e ‘Aurora’. Estas populações são, portanto, as mais promissoras para
seleção visando o desenvolvimento de cultivares
de cebola com maiores níveis de resistência à antracnose e mancha-púrpura.
Em um ensaio de campo para caracterização de
10 genótipos de cebola quanto a avaliação agronômica e resistência as doenças mofo cinzento e
mancha-púrpura, em sistema de cultivo de base
ecológica, destacaram-se as cultivares Petroline e Primavera, em produtividade, tamanho de
bulbos e menor susceptibilidade às doenças, as
quais seguirão sendo trabalhadas no melhoramento para este sistema de cultivo.
Visando a criação de novas cultivares, foram autofecundadas 131 plantas de várias populações
de interesse e foram geradas 36 populações base
pelos programas de melhoramento da Embrapa,
incluindo amarelas baias, cascudas bronzeadas e
claras suaves/doces e foram incorporadas mais
37 populações do extinto programa de melhoramento de cebola da ESALQ-USP. Vinte e seis
populações foram submetidas à pelo menos um
ciclo de seleção massal ou recorrente e estão sendo submetidas a novos ciclos de seleção.
Dos 297 pareamentos de plantas macho-estéreis
e macho-férteis avaliados foram identificados 26
pares de linhagens A e B. Adicionalmente, 42
pares de linhas A e B, altamente endogâmicos
e isogênicos recebidos da ESALQ-USP, também
estão sendo avaliados quanto a capacidade combinatória e os primeiros híbridos experimentais
produzidos e testados a partir deste ano.
Conclusões
Para que se consiga realizar melhoramento genético em cebola, assim como em outras espécies,
é fundamental a caracterização e preservação de
toda a variabilidade genética presente nas cultivares antigas e “landraces”.
Os programas de melhoramento genético de
cebola de instituições públicas de pesquisa brasileiras têm uma longa tradição de trabalho,
sendo responsáveis pelo lançamento da maioria
das cultivares em cultivo no país. É importante
que estes órgãos continuem recebendo apoio e
investimentos para o desenvolvimento e incremento das pesquisas com cebola, com vistas à
criação de cultivares cada vez mais competitivas
no mercado.
Agradecimentos
Os autores agradecem a Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul – Fapergs,
pelo apoio financeiro.
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Vol. 3 - No.1 - 2009
27
Mejoramiento genético y producción de “semilla”
de ajo (Allium sativum L.). Posibilidades de adaptación
a diferentes ambientes
Garlic (Allium sativum L.) genetic improvement
and seed production. Possibilities of adaptation
to variable environments
José Luis Burba1
Plantulas de tomate.
Ajo
INTA’.
Foto:‘CASTAÑO
Álvarez-Herrera.
Foto: INTA, Argentina.
RESUMEN
Algunos ecotipos de ajo son capaces de florecer y producir semilla botánica, sin embargo la selección clonal sigue
siendo la herramienta más válida para aprovechar la abundante variabilidad genética que tiene esta especie y
sus variedades botánicas (var. sativum; var. ophioscorodon; var. pekinense). Estas variaciones y la fuerte interacción
que tiene esta especie con el ambiente (por su reñida relación con el termo–fotoperiodo) hacen que en el mundo
se confundan ecotipos, biotipos, tipos comerciales y cultivares. La selección clonal puede ser masal o individual.
La masal es más efectiva desde el punto de vista de la cantidad de “semilla” alcanzada, pero más demorada para
encontrar las mejores respuestas. La individual alcanza más rápido los objetivos propuestos, pero es más lenta
para alcanzar grandes volúmenes de “semillas”. En el transcurso de seis o siete años puede lograrse una nueva
variedad de ajo, capaz de superar en ensayos comparativos a los testigos locales. Este nuevo material, luego de
inscribirse formalmente en un registro, pasa a la etapa de producción de “semilla”. Para formalizar un programa
de producción de “semilla” de ajo debe contarse con legislación y normas específicas que protejan el patrimonio
genético y sanitario de un país. Multiplicaciones seriadas año tras año generan diferentes categorías de “semillas fiscalizadas” (básicas, registradas, certificadas). En el mercado se conocen “semillas mejoradas”, (provenientes de planes de selección), y “semillas saneadas”, (provenientes de sistemas de control sanitario de virosis y
otras patologías). Éstas pueden ser inicialmente multiplicadas in vitro y luego por multiplicación convencional,
sin embargo existen alternativas intermedias que mejoran los tiempos de disponibilidad y el negocio, como son
las multiplicaciones a través de bulbillos aéreos. Conocer a qué grupo ecofisiológico pertenecen las cultivares es
imprescindible para predecir la adaptación y el comportamiento en diferentes ambientes.
1
Coordinador Nacional Proyecto Ajo/INTA, Mendoza, Argentina. [email protected]
REVISTA COLOMBIANA DE CIENCIAS HORTÍCOLAS - Vol. 3 - No.1 - pp. 28-44, 2009
M ejoramiento genético y producci ó n de “ semilla” de ajo
Palabras clave adicionales: selección clonal, ecotipos, tipos comerciales, cultivares,
grupos ecofisiológicos, semilla certificada.
Abstract
Some ecotypes of garlic (Allium sativum L.) are capable of blooming and producing botanical seeds, nevertheless
the clonal selection remains to be the most valuable tool to make use of the abundant genetic diversity that
have this species and its botanical varieties (var. sativum, var. ophioscorodon, var. pekinense). These changes
and the strong interaction that this crop presents with the environment, such as the one related to thermoand photoperiod, makes that the ecotypos, biotypes, varieties and cultivars are worldwide mistaken. The
clonal selection can be mass or individual. The mass selection is more effective from the point of view of the
quantity of acquired “seed”, but more delayed in terms of the best responses. The individual selection reaches
more rapidly the proposed goals, but it is slower to reach large volumes of “seeds”. In the course of six or
seven years, it can be achieved a new variety of garlic, capable of overcoming in comparative essays the local
control plants. After formal registration in a record, this new material enters the stage of “seed” production.
In order to formalize a program of garlic “seed” production, one must be provided with legislation and specific
norms that should protect the genetic and sanitary patrimony of the country. Serial multiplications year
after year generate different categories of “fiscal seeds” (basic, registered, and certified). On the market these
are known as “improved seeds” (proceeded from selection plans) and “healthy seeds” (proceeded from the
systems of sanitary control of viruses and other pathogens). These can be initially multiplied in vitro and
then via conventional multiplication, nevertheless there exist intermediate alternatives that improve the
period of availability and commercialization, such as the multiplications through aerial bulbils. Knowing the
ecophysiological group to which the culture belongs is essential to predict its adaptation and behaviour in
different environments.
Additional key words: clonal selection, ecotypes, commercial types, cultivars, ecophysiological groups,
seed quality certification.
Fecha de recepción: 03-04-2009
Aprobado para publicación: 01-06-2009
IntroduCCIÓN
El mejoramiento genético del ajo (Allium sativum
L.) ha sido motivo de encuentros y desencuentros
e historias curiosas. Durante mucho tiempo de
la edad moderna y contemporánea nadie creyó
en la posibilidad de mejora genética del ajo bajo
el argumento que una especie agámica estricta
como el ajo no tenía fuentes de variabilidad.
Cuando en la década del cincuenta un investigador ruso anunció haber encontrado en un clon
la capacidad de dar semilla botánica, otros tantos se encargaron de demostrarlo, ya que nadie
lograba que sus plantas produjeran semillas siguiendo su técnica (Burba, 2008).
Tuvieron que pasar más de 30 años para que un
investigador japonés encontrara “nuevamente”
plantas con semilla que casualmente eran del
mismo ecotipo ruso ya reportado. Aún hoy no
existe en el mercado un cultivar comercial obtenido por hibridación, por lo que la técnica tradicional de selección clonal sigue siendo la principal herramienta.
La carencia de reproducción sexual en esta especie y, en consecuencia, la falta de recombinación
meiótica limitan la variabilidad natural sólo a la
acumulación de mutaciones somáticas, sin que
puedan descartarse otras fuentes secundarias de
Vol. 3 - No.1 - 2009
29
30
Burba
variabilidad de menor frecuencia, como pueden
ser las recombinaciones mitóticas o la presencia
de tramposones (Lopez Frasca et al., 1997).
plasma) hayan acumulado mutaciones, muchas
de ellas, favorables, las cuales, pueden ser aprovechadas.
Miles de años de acumular pequeños pero significativos cambios (no muy perceptibles por parte
del agricultor), acompañados de selección negativa (se venden los bulbos grandes y se guardan
para semilla los bulbos chicos), contribuyeron
para que el ajo en el mundo llegara a mediados
del siglo pasado a su piso más bajo. La selección
y la liberación de virus fueron las herramientas
para superar esas barreras comerciales.
Estas variaciones y la fuerte interacción que tiene esta especie con el ambiente (por su reñida
relación con el termo–fotoperíodo) hacen que en
el mundo se confundan ecotipos, biotipos, tipos
comerciales y cultivares. Por otra parte, hay confusiones en las denominaciones populares, por lo
que se requiere corregir esta situación.
Hoy existen cultivares con muy bajas y muy altas concentraciones de allicina y de inulina; muy
suaves y muy picantes; con y sin aptitud como
saborizante de panes; con muy altas y muy bajas concentraciones de selenio; muy precoces y
muy tardíos; con y sin fuentes de tolerancia a
enfermedades causadas por hongos y virus; con
pocas o muchas propiedades antiplaquetarias en
sangre; aptos para el pelado, deshidratado o elaboración de fármacos.
Sólo para dar un ejemplo, al mismo tipo comercial de ajo en España se los llama “morados”, en
Argentina “colorados” y en Chile “rosados”. Pero
los “rosados” en Argentina son ajos subtropicales
muy diferentes a los chilenos, y los “morados” de
ese país son ajos asiáticos de bajos requerimientos de frío que nada tienen que ver con los “colorados” (Burba, 1997a).
El mejoramiento genético convencional tiene
como objetivos:
•El aumento del rendimiento comercial.
Si bien en la actualidad algunos ecotipos de ajo
son capaces de florecer y producir semilla botánica, la selección clonal sigue siendo la herramienta más válida para aprovechar la abundante variabilidad genética que tiene esta especie (Allium
sativum) y sus variedades botánicas (var. sativum;
var. ophioscorodon y var. pekinense).
Allium sativum var. sativum son los ecotipos más
comunes de ajos “rosados”, “violetas”, “blancos”
y “colorados”, mientras que A. sativum var pekinense corresponde a los ajos “morados”, mal llamados “chinos”. A. sativum var ophioscorodon son
los ajos “castaños”, mal llamados “rusos” o “polacos” (Burba, 2008).
La falta de selección sistemática durante siglos
hizo que las actuales poblaciones clonales (en
manos de los agricultores o de bancos de germo-
REV. COLOMB. CIENC. HORTIC.
•La ampliación del periodo de oferta (ya sea a
través de la precocidad de los materiales o la
prolongación de la vida útil pos cosecha).
•La concentración de principios organoazufrados (para mejorar las propiedades nutracéuticas o las aptitudes industriales).
•El mejor maridaje con las preparaciones culinarias.
La estrategia de mejoramiento genético del ajo
en Argentina (segundo exportador mundial)
apunta a la obtención de un producto diferenciado, con sólidas bases científicas y tecnológicas en
los parámetros de diferenciación, estudiando y
aprovechando la aún amplia variabilidad natural
existente.
M ejoramiento genético y producci ó n de “ semilla” de ajo
Métodos convencionales
de mejoramiento
El sistema reproductivo de una especie condiciona la aplicación de los métodos tradicionales
de mejoramiento, ya que aquel determina la variabilidad genética original; las posibilidades de
generarla; el manejo durante el proceso de selección y la estructura genética de los posibles tipos
de cultivares.
En muchos de los clones de ajo las flores son total o parcialmente sustituidas por bulbillos, no
alcanzando por tanto a formar semillas; en otros
no hay ni siquiera formación de escapo floral. Esta
menor variabilidad natural y la imposibilidad de
generarla por cruzamientos artificiales hacen que
el ajo sea una de las especies cultivadas con mayores limitantes en la aplicación de los métodos
convencionales de mejoramiento. Las posibilidades se reducen a la aplicación de selecciones sobre
los materiales existentes y por tanto el éxito dependerá más que nunca de la variabilidad genética que se encuentre en las colecciones de trabajo.
De ahí la importancia de apoyar la formación de
bancos de germoplasma. Complementariamente
a estas ideas, es conveniente señalar que la variabilidad somaclonal constituye, en esta especie,
una interesante estrategia para la generación de
variabilidad genética seleccionable (López Frasca
et al., 1997).
Se comprobó que plantas de ajo regeneradas a partir del cultivo in vitro de tejidos (callos) mostraron
marcada variabilidad para características fenotípicas como altura de planta, número de hojas, peso
y forma de los “dientes” (bulbillos), características
morfológicas de las “cabezas” (bulbos), coloración
de hojas envolventes y presencia de bulbillos aéreos, a partir de las cuales fue posible la selección
de somaclones sobresalientes que posibilitaron la
creación de nuevos cultivares.
Para evaluar las posibilidades de aprovechar la variación fenotípica existente en una población clo-
nal es necesario determinar cuánto de ella es de
origen genético y cuánto ambiental. Los parámetros genéticos que expresan esta relación son dos:
• Heredabilidad en sentido amplio (h2) o grado
de determinación genética:
h2= VG/(VG+VE)
VG = variancia genética
VE = variancia ambiental
•Coeficiente de variación genética (CVG):
(CVG) % = (√ VG √ X)* 100
X= media
√VG = desvío de la variancia genética
Además, resulta útil reunir información acerca
de los grados de asociación de los distintos caracteres, lo que se estima a través de correlaciones fenotípicas (rP) y genotípicas (rG). Diversos
autores han estimado la variabilidad genética de
caracteres de interés comercial, sus correlaciones
y su contribución como componentes del rendimiento (López Frasca et al., 1997).
En general, los resultados son coincidentes en
estimar mayor heredabilidad en peso de bulbo,
peso de bulbillos, número de bulbillos y altura de
planta. En cuanto a las correlaciones genéticas,
se encontraron valores altos y positivos entre
diámetro y peso de bulbo, mientras que la contribución directa de diámetro y peso de bulbillos
al rendimiento tuvo una respuesta variable de
acuerdo con el ciclo de evaluación.
En Argentina, en colecciones de ajo tipo “rosado”
(GE II), cultivado en la provincia mediterránea
de Córdoba (centro del país), y en colecciones de
los tipos “blanco” (GE III) y “colorado” (GE IVa),
cultivados en la provincia de Mendoza (oeste del
país), se encontró una apreciable variación genética, lo que confirma que estos tipos por su
origen y estructura deben ser consideradas como
poblaciones o “variedades criollas”.
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Burba
En el ajo tipo “rosado”, la heredabilidad en peso,
perímetro y número de bulbillos por bulbo, al
igual que número de hojas fértiles, indicó efectos
ambientales preponderantes, aunque la mayor
variabilidad aprovechable por selección (variabilidad genética) fue estimada en número y peso de
bulbillos. También se determinó que el número
y peso promedio de bulbillos por bulbo tuvieron
efectos directos sobre el rendimiento y fueron
los componentes de principal importancia.
Los resultados en ajo tipo clonal “blanco” confirmaron mayores posibilidad de selección en
el carácter, peso y número de bulbillos y escasa
variabilidad en número de hojas fértiles, en consecuencia poca oportunidad de selección. Considerando el alto grado de asociación a nivel fenotípico y genotípico que se presentó entre peso y
diámetro y los valores heredabilidad, se previó
un mayor avance en la selección de diámetro a
través de la selección indirecta por peso.
mayor a 2 gramos). Durante el cultivo se pueden
eliminar plantas fuera de tipo y a partir de la
cosecha se vuelven a repetir los pasos descritos.
De esta manera, en 4 ó 5 años se puede contar
con muy buen material, bastante homogéneo y
adaptado a las condiciones locales.
La selección individual (que por lo general la
realizan los organismos oficiales) alcanza más
rápido los objetivos propuestos, pero es más lenta para obtener grandes cantidades de “semillas”
disponibles.
A partir de una población local se estudia la frecuencia de caracteres deseables (formas, colores,
calibres, número de dientes, etc.) y se define el
ideotipo. Se eligen todos aquellos bulbos que respondan al ideotipo y cada bulbo constituye una
familia. Los dientes de cada bulbo se plantan en
una parcela individual. El número de familias no
debería ser inferior a cien.
La existencia de variación genética para número de bulbillos se confirmó por la respuesta a la
selección, que les permitió obtener clones con
distribuciones muy diferentes. En ensayos entre
clones experimentales de ajo “colorado” se verificó una mayor variación en peso y una alta, positiva y significativa (P≤0,01) correlación fenotípica entre diámetro y peso, que osciló entre 0,939
y 0,715 (López Frasca et al., 1997).
Durante el cultivo se analiza el comportamiento
de cada familia y se eliminan todas aquellas que
muestran anormalidades indeseables (síntoma
de virosis, plantas dobles, etc.). Luego de la cosecha se analiza para cada familia el rendimiento
(diámetro, peso y PER: peso específico relativo),
y con una presión de selección aproximada al
50% se eliminan todas aquellas familias con mal
o regular comportamiento (Burba, J.L., 1997b).
La metodología clásica de selección clonal puede
ser masal o individual. La selección masal (que
la puede realizar cualquier agricultor esmerado)
es más efectiva desde el punto de vista de los volúmenes de “semilla” alcanzados, pero más lenta para encontrar las mejores respuestas (Burba,
1997b).
Repitiendo este proceso, en el transcurso de 6 ó
7 años puede lograrse una nueva variedad de ajo,
capaz de superar en ensayos comparativos a los
testigos locales. Este nuevo material, luego de
inscribirse formalmente en un registro, pasa a la
etapa de producción de “semilla”.
Se seleccionan importantes cantidades de bulbos
“ideales” (buena forma, sanidad y compacidad),
se calibran y eliminan los de diámetro más pequeño (los menores de 45 o 50 mm). Los bulbos
se desgranan, los dientes se clasifican y se plantan solamente los de mayor peso (por ejemplo,
Producción de semilla
REV. COLOMB. CIENC. HORTIC.
Para formalizar un programa de producción de
“semilla” de ajo, debe contarse con legislación y
normas específicas que protejan el patrimonio genético y sanitario de un país (Burba, 1990).
M ejoramiento genético y producci ó n de “ semilla” de ajo
Como se mencionó,, el ajo carece en la práctica
de semilla verdadera, y por tanto se utilizan los
“dientes” de los bulbos como órgano de multiplicación. Estos “dientes” acarrean por lo general
serios problemas de plagas (nemátodos y eriófidos) y enfermedades (hongos, fitoplasmas y virus) éstas por tanto se transmiten de generación
a generación, lo que obliga a organizar un sistema especializado de producción de “semilla”.
Para el común de la gente, existen varios “tipos”
de “semillas”, sin embargo no siempre son claras
las diferencias entre ellas. Hay una gran confusión en las denominaciones debido a lo complejo
del sistema de producción. Es importante entonces conocer realmente qué alcance y utilidad tiene cada una de ellas y su denominación correcta
(Burba, 1993).
Se utilizan, entre otros, los siguientes términos
aplicados a la “semilla”, los que no siempre están
bien utilizados:
y aunque los resultados de los análisis sanitarios
sean aceptables, estas "semillas" tienen escasa
pureza genética.
La “semilla fiscalizada” es la que controla el estado a través de los organismos especializados, la
cual tiene distintas categorías según su nivel de
pureza y calidad: básica, registrada y certificada.
Por lo general, solamente esta última es utilizada
por los productores de ajo para consumo, mientras que las categorías anteriores son utilizadas
por los “semilleros”. Las básicas y registradas son
las denominadas “semillas saneadas” o “semillas
libres de virus”, aunque estos términos merecen
mayor explicación.
Las categorías básicas y registradas provienen de
un proceso de laboratorio, en el cual se eliminan
total o parcialmente los virus que posee. Es exagerado hablar de “semillas libres de virus” ya que
es muy difícil asegurar que no contienen ninguna
partícula de viral, por eso suelen llamarse “semillas saneadas” o “semillas de sanidad controlada”.
•Común o identificada.
•Fiscalizada (básica, registrada o certificada).
•Saneada o libre de virus.
•Original.
Existe una fuerte tendencia por parte del productor o empacador a utilizar (o vender) los descartes
del ajo de consumo como “semilla”, sin embargo
las diferencias entre ambos productos son grandes: el punto de cosecha, la pureza genética, la sanidad, el tamaño de los “dientes” y la temperatura
de conservación, sólo para mencionar algunas.
El ajo de consumo podría transformarse en “semilla común” si es sometido a ciertos análisis de
laboratorio y estos arrojan resultados favorables.
Por tanto, su propietario, bajo su más absoluta
responsabilidad, podrá utilizarla o comercializarla como “semilla identificada”. Por lo general,
Las “semillas saneadas” en los laboratorios se re
contaminan en el campo en las sucesivas multiplicaciones, y con el paso del tiempo vuelven a
adquirir los virus (transmitidos por pulgones y
eriófidos), aunque en proporciones menores que
las “semillas” crónicamente enfermas que nunca
pasaron por este proceso. Por esta razón, sólo se
controla de virus a las básicas y registradas y no
a las certificadas.
Por lo anterior, se considera que existen en el
mercado dos tipos de "semillas" certificadas:
•Aquellas que provienen de un sistema de saneamiento de virus (aunque ya estén parcialmente contaminadas).
•Las que no provienen de un sistema de saneamiento, aunque sí de selección y control
de otro tipo de problemas (como nemátodos,
eriófidos y algunos hongos).
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Las primeras siempre tienen un mayor potencial
de rendimiento. La semilla (saneada o no) puede
ser de variedades “impuras” (llamadas poblaciones clonales), es decir, son mezclas de varios tipos aunque se parezcan mucho, o de variedades
“puras” (llamadas mono o policlonales). Estas
últimas provienen de un programa de selección
genética. La “semilla madre” que se entrega a los
“semilleros” para su multiplicación se denomina
comúnmente “semilla original”.
También se confunden los establecimientos
“criaderos” de los establecimientos “semilleros”.
Los primeros son los que producen nuevas variedades a través de los programas de mejoramiento
genético (y producen “semilla original”), mientras que los segundos son los responsables de
multiplicar ésta.
Si bien existe un mercado potencial para la exportación de "semillas de ajo", esta situación es
muy delicada debido a la gran especificidad de
adaptación que tienen las variedades. Sólo países del hemisferio sur con condiciones similares
podrán importar "semilla". La venta y posterior
adaptación transhemisférica, si bien no es imposible, es un negocio de mediano a largo plazo.
Las condiciones de los valles aislados y frescos tienen las mejores posibilidades de producir "semilla"
de alta calidad. Si bien es deseable que existan zonas especializadas en la producción de semillas de
ajo (un poco más frías que las zonas de producción de ajo para consumo), suele ser difícil su organización y protección del sistema semillero.
Cuando la situación anterior no es posible, se
aconseja que cada productor o grupo de productores destinen un área especial de aproximadamente el 15% de lo que cultiva con ajos para
consumo y produzca su propia semilla de tercera o cuarta multiplicación a partir de semilla
básica adquirida en los establecimientos especializados.
REV. COLOMB. CIENC. HORTIC.
Por ejemplo, si un productor cultiva cinco hectáreas para consumo necesitará destinar unos
6.000 m2 para producir su semilla de tercera
multiplicación, unos 800 m 2 para su semilla de
segunda multiplicación, y 100 m 2 para su semilla de primera, por lo que se verá obligado a adquirir una pequeña cantidad de semilla básica.
Partiendo de la premisa que la “semilla” es la
principal responsable de los altos rendimientos
comerciales, un programa “semillero” será obligatorio para cualquier zona productora. Ella sola
explica más del 70% del rendimiento potencial a
alcanzar.
Manejo de semilla básica
Con el avance de la tecnología de producción
de semilla de ajo, ya nadie duda sobre la importancia de la calidad de la misma, principal
componente de los rendimientos comerciales del
cultivo. El atributo calidad en semilla de ajo implica dos conceptos: calidad genética, es decir,
alta pureza varietal, y calidad sanitaria, es decir,
libre de patógenos sistémicos (Burba, 1990; Moriconi et al., 1991).
La semilla de alta pureza varietal (cultivares inscriptos por criaderos y producidos por semilleros
inscritos) garantiza fundamentalmente un gran
potencial de rendimiento comercial y gran uniformidad, no sólo en las características agronómicas (periodo de dormición, simultaneidad de
emisión de vara floral, homogeneidad de punto
de cosecha, etc.), sino características comerciales
(grandes calibres, formatos uniformes, compacidad, etc.).
La semilla de alta sanidad (producida por laboratorios y viveros prestigiosos) garantiza estar
libre tanto de patógenos como el causante de
la “podredumbre blanca” (Sclerotium cepivorum y
Sclerotium rolfsii), o de la “tristeza” (fitoplasma),
M ejoramiento genético y producci ó n de “ semilla” de ajo
como de nematodos (Ditylenchus dipsaci), o saneados de virosis de alta peligrosidad (OYDV,
LYSV, entre otros).
Esta semilla se obtiene en diferentes etapas (tabla 1), en las que, durante varios años, participan
criaderos, laboratorios, viveros y multiplicadores
(Burba, 2009).
La semilla básica puede salir del laboratorio en
forma de micro plantas o microbulbillos (obtenidos in vitro), o minibulbillos rusticados, los que
deben continuar las sucesivas etapas de multiplicación en jaulas con mallas a pruebas de pulgones (jaulas antiáfidos), ya que son estos insectos
los vectores de los principales virus.
Los propágulos (micro plantas, micro o minibulbillos) provenientes del laboratorio deben cultivarse en condiciones agroclimáticas similares a
las requeridas por la variedad (cultivar), es decir,
capaces de cumplir con los requerimientos termo y fotoperiódicos de ésta, pero en ambientes
aislados como son las jaulas antiáfidos de alta
seguridad.Una vez cumplida la primera multiplicación en jaulas fijas antiáfidos, es conveniente,
desde el punto de vista económico, realizar la o
las etapas siguientes en estructuras más económicas, instaladas directamente en suelo agrícola,
denominadas túneles antiáfidos.
Los bulbillos aéreos de ciertas variedades (morados, colorados o castaños) pueden multiplicarse
en canteros en forma de almácigos (microtúneles
antiáfidos), bajo cobertura de una malla antiáfidos o manta térmica.
Posibilidades de adaptación
Se entiende por adaptación la capacidad que tienen los organismos para modificar su comportamiento ante una nueva situación y se acepta
que ellos tienen mecanismos capaces de lograrlo
(Burba, 1997a).
El ajo, originario de zonas con inviernos rigurosos y fotoperiodo primaveral largo (alrededor de
40° N), se ha dispersado adaptándose hasta en
las regiones tropicales, sin embargo el “precio” de
esta adaptación se evidencia por la modificación
de la pungencia, conservación poscosecha y calidad estética (gran número de dientes asociado
a deformaciones o escaso número de dientes asociado a bajos rendimientos). Actualmente existe
tecnología suficientemente probada para contribuir a que este proceso de adaptación tenga
éxito en el corto o mediano plazo. El esquema
agroecologista (más conservador y tradicional)
consiste en introducir materiales, estudiar el
manejo agronómico y efectuar selección clonal
Tabla 1. Categorías y subcategorías de ajo semilla de la clase fiscalizada.
Ámbito de uso
Categoría
Básica
Criaderos
Viveros o semilleros
Registrada
Productores de ajo de consumo
Certificada
Subcategoría
Denominación
Pre inicial
M0
Inicial
M1
Prefundación
M2
Fundación
M3
Registrada 1
M4
Registrada 2
M5
Registrada 3
M6
Certificada
M7 en adelante
Fuente: Burba et al., 2009.
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para lograr nuevos ecotipos. Éstos, alcanzados
en el mediano a largo plazo, podrán obtener altos rendimientos, aunque no aseguren siempre
alta rentabilidad.
El esquema productivista (más audaz) posee las
mismas dos etapas anteriores, pero reemplaza a
la tercera por la utilización de tecnología más o
menos sofisticada que modifique el comportamiento del cultivo en alguna de sus etapas. Los
resultados, logrados en el corto o mediano plazo,
quizás sacrifiquen rendimiento en campo, pero
ofrecen la posibilidad de mejorar la rentabilidad
por la oportunidad de la oferta. La pérdida de
rendimiento está generalmente asociada con una
mayor precocidad. Ambos esquemas combinados podrán ser herramientas valiosas para resolver los problemas de adaptación en una región
determinada.
Estrategias de adaptación
En este proceso se utilizan dos vías: manejo del genotipo y manejo fisiológico. El conocimiento profundo de ambos aspectos facilitará las acciones.
Poblaciones clonales, variedades y cultivares
Prácticamente todos los cultivos de ajo del mundo están realizados con base en poblaciones clonales, producto de mezclas mecánicas y ausencia
de programas de mejoramiento genético. El término poblaciones clonales encuentra resistencia
para su adopción, sin embargo refleja mejor la
realidad. Denominaciones como “biotipos”, “ecotipos”, “variedades”, “genotipos”, “tipos clonales”,
“tipos comerciales” sólo confunden la interpretación de resultados.
Gran parte de la bibliografía existente, con resultados aparentemente erráticos, es el producto de
haber utilizado poblaciones clonales no descritas
o poco conocidas. Las verdaderas “variedades cultivadas” o cultivares (genotipos), producto de planes sistemáticos de mejoramiento genético, podrán ser mono o policlonales, dependiendo de si
REV. COLOMB. CIENC. HORTIC.
se utilizó como modalidad la selección individual,
la selección masal, o ambas. El conocimiento de
los requerimientos ecofisiológicos de éstos permitirá tomar decisiones sobre las oportunidades de
adaptación de dichos cultivares (Burba, 1997a).
Relación genotipo x ambiente
En una especie tan sensible como el ajo al termo y fotoperiodo (en ese orden), cuyo periodo de
cultivo (C) y el de dormición (D) son fuertemente influenciados por el ambiente, debe (al menos
teóricamente) cumplirse la ecuación:
C + D = K, donde K = 365 días
Cuando se introducen cultivares de otras regiones (en o fuera del hemisferio en que nos
encontramos) y esta sumatoria no se cumple,
podemos decir que los cultivares no se adaptan
y por tanto requieren de la modificación de las
condiciones de manejo. Si la sumatoria C + D
< 365, como es el caso de cultivares subtropicales cuando son llevados a regiones más frías
y de fotoperiodos primaverales más largos, resta un periodo del año (desde la cosecha hasta
el momento óptimo de plantación), en el cual
probablemente la “semilla” sufra deterioros y
comprometa el rendimiento.
Si la sumatoria C + D > 365, como es el caso
de cultivares de mucho requerimiento de frío y
fotoperiodo largo cuando se llevan a regiones
subtropicales, le sobra una fracción de tiempo
que obligaría a plantar siempre tarde y por tanto con menores rendimientos. La adecuación de
la época de plantación y el manejo del periodo
de dormición (mediante el almacenamiento de
la “semilla” en una relación tiempo–temperatura
ideal para cada caso) serán las posibles soluciones
para la adaptación del cultivar introducido.
Por otra parte, y teniendo en cuenta que el requerimiento fotoperiódico puede verse modificado
por la cantidad de frío inductor recibido, podemos adaptar cultivares provenientes de regiones
más frías a regiones subtropicales de altura. Los
M ejoramiento genético y producci ó n de “ semilla” de ajo
índices latialtimétricos de adaptación pueden
ayudar a tomar decisiones. Así, cultivares de
buen comportamiento a 35º de latitud a 700
msnm pueden tener un comportamiento similar
a 20º de latitud, pero a 2.500 msnm.
Manejo del periodo de dormición
como estrategia
Relación temperatura y tiempo de almacenaje
Son numerosas las experiencias realizadas aplicando bajas temperaturas a la “semilla” en la
búsqueda de diferentes respuestas. La mayoría
de los resultados alcanzados demuestran que,
mientras más bajas sean las temperaturas y más
largos los tiempos de almacenaje, los bulbos producidos disminuyen su calidad comercial o su
productividad total, sin embargo hay resultados
favorables que podemos aprovechar en un sistema “semillero”.
Las respuestas directas o indirectas que podemos
encontrar con el uso de las denominadas “frigoplantas” seguramente están condicionadas por el
genotipo, las condiciones de almacenamiento, el
estado fisiológico del órgano que recibe frío y las
condiciones de campo a que serán sometidas.
Efectos sobre la dormición y brotación
El balance entre promotores e inhibidores y las
proporciones relativas entre ellos controlarían la
entrada y salida de dormición, y el efecto del frío
en preplantación serviría de “gatillo” para modificar este balance en favor de los promotores
(auxinas, giberelinas, citocininas) y en contra
de los inhibidores (ABA o compuestos relacionados). A este último proceso se lo denomina
frigoinducción (“choque de frío”, “golpe de frío”
o “vernalización”). A la semilla tratada se la denomina frigoinducida y a las plantas logradas se
las llama frigoplantas (Burba, 2009).
El ajo requiere para bulbificar o “encabezar” dos
condiciones: tomar cierta cantidad de frío y cre-
cer con días largos. Existen variedades que tienen
escasos requerimientos de frío y longitud del día
(como es el caso de los “rosados”, GE II), y otras
que tienen altos requerimientos, como es el caso
de los ajos “colorados” (GE IVa). Mientras más
frío toma, los requerimientos de largo del día son
menores. El aporte de frío artificial a la “semilla”
que lo recibe “a cuenta” del frío invernal.
La frigoinducción se utiliza con diversos objetivos:
•Lograr precocidad en la cosecha de las mismas
variedades utilizadas en la región.
•Adaptar ajos de zonas frías a zonas tropicales.
•Escalonar la cosecha.
Este tratamiento preplantación con bajas temperaturas a la semilla de ajo es una práctica antigua, utilizada para aumentar la velocidad de
emergencia y acortar el ciclo vegetativo de las
plantas en búsqueda del objetivo comercial de
lograr primicias, aunque esto siempre está asociado con la caída de rendimientos y la aparición
de disturbios fisiológicos como el “rebrote”.
La base teórica se estudió a fines de la década del
cincuenta, sin embargo, pasaron más de 30 años
para que se promoviera como alternativa práctica y más de 50 años para que fuese utilizada
como técnica de rutina. A inicios de la primera
década del siglo XXI, todavía se presenta como
una tecnología de uso restringido, ya que a la
enorme cantidad de factores agronómicos que
interactúan se le agrega el mal manejo de las cámaras frigoríficas.
En muchas regiones productoras de ajo en el
mundo se trata con frío la “semilla” (proceso
denominado vulgarmente “vernalización”), simplemente para darle mayor precocidad a las variedades típicas de la zona. Esa precocidad casi
siempre está acompañada por menores rendimientos y aumento de deformaciones.
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Burba
En regiones tropicales de Brasil, donde sólo es
factible cultivar ajos de poca calidad (por lo general pequeños, de muchos “dientes” y de escasa
conservación), se utiliza el almacenamiento frigorífico de la “semilla” de variedades de mayor
calidad, provenientes de regiones más frías (bulbos medianos a grandes, pocos “dientes”, pero
más grandes y de buena conservación).
En algunas zonas de Australia, Egipto o Corea,
se dispone de suficiente experiencia para brindarle a la “semilla” diferentes “dosis” de frío, que
producen bulbificación en distintos momentos,
y de esa manera permiten escalonar la cosecha,
disponiendo de programas de computación que
permiten aportar el frío “exacto” en función del
clima de una determinada campaña agrícola.
En Argentina, los primeros antecedentes datan
de mediados de la década del setenta en Córdoba sobre ajos del tipo “rosado”, sin embargo es
una práctica que no se difundió. Consistía en
tratamientos entre 5ºC durante 60 días, lo que
permitía acortar el ciclo del cultivo de 210 días
a 150 días.
Por otra parte, frigoinducir y plantar temprano
no arroja los mismos resultados que realizar el
tratamiento y plantar tarde. Asimismo, no todas
las variedades de ajo reaccionan ante el estímulo
de la misma manera.
Mientras más frío toma “se hace menos exigente
al largo del día” (los requerimientos de largo del
día son menores) y bulbifica o “encabeza” antes.
Esta es una razón para aportarle frío artificial
a la “semilla”, que lo recibe “a cuenta” del frío
invernal.
La “semilla” almacenada en frío produce varios
resultados, dependiendo de la temperatura, del
tiempo de almacenamiento, de la variedad, del estado de dormición que tenga el brote, de la fecha
de plantación, etc. Estos efectos no siempre son
deseables y ese es el “precio” que se paga cuando
se modifican artificialmente a las plantas.
Como ya quedó expresado, se debe distinguir al
“choque” de frío (que por lo general es el tratamiento a temperaturas inferiores a los 10ºC) de
las temperaturas de almacenamiento de “semillas”, que ocurre entre 14ºC y 18ºC. Estas últimas
tienen ventajas como la mayor sanidad, el mejor
estado de hidratación o la uniformidad de la brotación y generalmente no poseen desventajas.
Entre los efectos deseables se pueden mencionar
la brotación rápida (ya que el frío en “semilla”
rompe el estado de reposo), la formación prematura del bulbo (ya que haber recibido frío
la hace menos dependiente del largo del día) y,
como consecuencia de esto, la cosecha anticipada. Entre los indeseables se encuentran los bajos
rendimientos y la manifestación de deformaciones (“rebrotes”), que comprometen seriamente
la comercialización. Estos efectos negativos son
tanto más graves cuanto más bajas sean las temperaturas de almacenamiento y más largo el período del mismo.
Acortarle la vida al cultivo de ajo para obtener
primicias mediante alguna técnica implica por
lo general pérdidas de rendimiento, aunque el
mejor precio del mercado en ese momento puede compensarla ampliamente. La frigoinducción
permite al diente semilla “tomar frío a cuenta del
invierno”, sin embargo, y debido a las diferencias
térmicas en dicha estación entre año y año, hace
que muchas veces los resultados sean erráticos.
Existe para cada región una y sólo una combinación exitosa entre variedad, tiempo y temperatura de almacenamiento, momento en que se realiza el tratamiento y época de plantación (figura
1). A pesar de ello, las cambiantes condiciones
meteorológicas entre año y año modifican también esta combinación. Por esta razón, sólo en
algunas regiones y después de muchas pruebas
se consigue la combinación perfecta.
REV. COLOMB. CIENC. HORTIC.
M ejoramiento genético y producci ó n de “ semilla” de ajo
Fuente: Burba, 2009.
Figura 1.Interrelaciones de los factores que afectan la producción de frigoplantas.
Como ya es conocido, los grandes grupos varietales de ajo tienen diferentes requerimientos de
frío para bulbificar, por esta razón hoy existen
variedades adaptadas a las diversas condiciones
agroecológicas, desde regiones tropicales a nivel
del mar hasta regiones frías a más 2.000 msnm.
La tabla 2 muestra de manera sintética la relación entre los grandes grupos varietales y sus requerimientos de frío.
Los grupos varietales
En el mundo moderno se reconocen ajos de todo
tipo, sin embargo la selección natural que la especie ha sufrido, las denominaciones populares
en las diferentes culturas, los intentos de los investigadores por agruparlos y los planes de mejoramiento genético han complicado el panorama
y su interpretación. Los ajos pueden ser agrupados por sus características botánicas, fisiológicas
o comerciales. Los intentos por hacerlo no fueron muy exitosos, complicándose aún más la situación debido a las barreras idiomáticas.
En la práctica comercial los ajos se denominan
en algunos casos según el color de los bulbos, o
el color de los “dientes” o bulbillos en otros. Este
panorama es más complejo cuando de país en
país las tonalidades reciben diferentes denominaciones. En español, los mismos tipos comerciales
pueden denominarse rosa, rosado, rojo, violeta,
morado o colorado. En portugués se denominan
roxo y roxao. En italiano, rosso y rosa, y en francés,
rose, rosé, rouge y violet.
Los grupos ecofisiológicos de Argentina, distinto
para Francia, China o Japón, no serán motivo de
este análisis, sin embargo, las mencionaremos,
ya que dichas clasificaciones guardan fuerte relación con otros tipos de agrupamientos, generando muchas veces mayor confusión.
Vol. 3 - No.1 - 2009
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Burba
Tabla 2.Relación entre cultivares y requerimientos de frío.
Tipo comercial
Grupo ecofisiológico
Cultivares
Requerimientos de frío
Rosados
II
Alpa Suquía
Muy bajos
Morados
II
Morado INTA
Bajos
Violetas
III
Lican INTA
Medios
Blancos
Norteño INTA
Nieve INTA
Unión
Perla INTA
Plata INTA
Tempranillo
Gostoso INTA
Fuego INTA
Sureño INTA
Rubi INTA
III
Colorados
IV a
Castaños
IV b
Medios
Altos
Castaño INTA
Muy altos
Fuente: Burba, 2009.
Variedades botánicas
A la especie Allium sativum L., denominada ajo
común, ajo doméstico o ajo de huerta, se le conocen principalmente tres subespecies (botánicamente llamadas variedades), que son pekinense,
sativum y ophioscorodon (tabla 3).
Según algunas escuelas populares, algunas de
estas variedades estarían “especializadas” en
producir bulbillos aéreos y otras en bulbillos
subterráneos, aunque en rigor de verdad, según
las condiciones ambientales de cultivo o las temperaturas del almacenamiento de la “semilla”,
las variedades pueden producir los dos tipos de
propágulos, tal es el caso de ajos “blancos”, que
por lo general no emiten vara floral, pero sí lo
hacen en regiones muy frías, y por consiguiente
la denominación hardneck (de cuello duro o con
vara floral) o softneck (de cuello blando o sin vara
floral) es también relativa.
Ajos de cuellos duros y de cuellos blandos
En algunos ambientes de los Estados Unidos, a la
var. sativum se la denomina popularmente como
softneck, ya que interpretan que florece parcialmente o no lo hace, y por tanto presentan el
“cuello blando fácil de trenzar” en el momento
de la cosecha. Englobaría a todos aquellos ecotipos de abundante número de hojas fértiles y
relativamente muchos “dientes”.
Tabla 3.Equivalencia probable de las denominaciones vulgares de grupos varietales de ajo de “cuello duro”
(hardneck).
Variedad botánica
Según Burba
Según England
pekinense
asiáticos (morados)
asiáticos
ophioscorodon
rusos (castaños)
continental
sativum
mediterráneos (colorados)
rocambole
Fuente: Burba, 2008.
REV. COLOMB. CIENC. HORTIC.
M ejoramiento genético y producci ó n de “ semilla” de ajo
Denominan variedades de “cuello duro” (hardneck)
a las que interpretan que siempre tienen tallo floral emergente y por tanto en el momento de la cosecha mantienen dicho cuello duro. Se consideran
como var. sativum: los “violetas” (del tipo Violeta
de Cadours o Germidour de Francia); los “blancos” (del tipo California Early de Estados Unidos),
y también los “colorados”, sean tanto ecotipos de
“cuello duro” como de “cuello blando”.
Ajos rosados y morados
Una misión científica china, radicada durante
muchos años en la Estación Experimental de Caacupé (Paraguay), habría sido la responsable de
la introducción de muchas variedades subtropicales (Fen Sang No. 1 y No. 2, entre otros). Éstos
pertenecen al Grupo Ecofisiológico II de Argentina. Una población denominada “nacional” en
Paraguay sería la misma denominada “rosado
paraguayo” en Argentina.
Existen en Brasil numerosas poblaciones “asiáticas” o “subtropicales”, como Amarante, Contestado y Lavinia; en Francia, estos grupos estarían
representados por Rouge d’Afrique y Mallorí; en
Japón, por Ishuwase y Okinawa, mientras en
Italia, por Rosa di Napoli. Estos muestran plantas muy vigorosas, de cosecha temprana, bulbos
grandes con muchos dientes pigmentados con
estrías moradas, globoso piriforme, vara floral
no emergente (queda incluida en el falso tallo
pero puede presentar algunos bulbillos laterales
grandes sobre el escapo), de poca conservación.
En Argentina, de la población denominada “paraguayo”, se seleccionó Alpa Suquía y, probablemente, la variedad Rubí 1 de Colombia derive
también de aquellas.
Los “ajos morados”, mal llamados “ajos chinos”, ya
que en rigor son muchos y variados los procedentes de ese país, son poblaciones de plantas muy
vigorosas, de cosecha temprana, bulbos grandes,
pigmentados con estrías moradas, globosos achatados, de escasa conservación, poco ajustados en
el cuello y “dientes” de color castaño claro.
En Argentina, los ajos “asiáticos” o “morados”
(como la cultivar Morado INTA, similar a Xi’an
de China), y los “rosados” (del tipo “rosado paraguayo”) pertenecerían a la variedad botánica
pekinense, aunque no hay coincidencia entre los
autores. En Francia, Blanc d’Egypte (del que se
seleccionó Ramsès), y un grupo de asiáticos precoces (de los que seleccionó Sprint), junto con
los conocidos en Estados Unidos como Beijing,
Sahntung Purple o Asian Tempest, pertenecerían también a esta variedad botánica.
Ajos blancos y violetas
Son ajos medianos a grandes, chatos, de color
externo blanco o blanco amarillento, eventualmente con tintes violáceos, mediana cantidad de
“dientes” (entre 8 y 14), de color lechoso o con
leves tintes rosados o parduscos, distribuidos en
varias hojas fértiles (entre tres y cinco), de cosecha temprana o semitemprana y en general de
buena capacidad de conservación.
En Estados Unidos distinguen tres subtipos:
artichoke, silverskin e italian. Los del subtipo artichoke presentan bulbos que muestran las puntas
de bulbillos abiertos en la parte superior, similar
a un alcaucil, del que provendría su nombre. La
aparición de síntomas moderados de “rebrote”,
prolongando las hojas envolventes adicionales de
los “dientes”, le da un aspecto que también podría asemejarse a las brácteas del alcaucil.
En Argentina se pueden distinguir variantes
como “blancos nativos”, “blancos americanos”
y “violetas”. Son características de los “blancos
nativos” las cultivares argentinas Blanco Mendoza, Nieve INTA, Norteño INTA, Plata INTA
y Unión y las variedades francesas derivados de
Blanc de la Drome (Messidrome y Thermidrome); los seleccionados de Blanc de Beaumont o
de Lomagne (Jolimont y Corail) y los derivadas
de Blanco de Ronda (Novatop) o Aguilar de la
Frontera.
Entre los “blancos americanos” son típicas las
cultivares California Early y Vigor Supreme (EsVol. 3 - No.1 - 2009
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Burba
tados Unidos), Perla INTA (Argentina), y entre
los “violetas” Germidour (Francia) y Lican INTA
(Argentina).
Los del subtipo silverskin presentan bulbos medianos, globosos piriformes, de color blanco níveo (o “plateados”), con muchas hojas fértiles (5
a 8), con numerosos “dientes” (18 a 24), de color
blanco con tintes rosados, de cosecha muy tardía
y largo periodo de conservación.
Los típicos representantes de este subtipo serían
California Late de Estados Unidos y las francesas
Rosé du Var (de la que se seleccionaron Jardinor,
Cristo, Moulinen y Moulinor); Rose d’Auvergne
(de la que se seleccionó Perle de Auvergne); Ail
du Nord, d’Arleux, d’Arrase (de las que se seleccionaron Gayant, Artop y Atenor); Rose d’Italie
(de la que seleccionó Rovigo 24); Rose de Brignoles (de la que seleccionó Brignoles 14); Rose
de Corse (de la que se seleccionaron Fructidor y
Printanor). También pertenecerían a este grupo
Bianco Piacentino de Italia y Blanco de Chinchon de España.
Ajos colorados y castaños
Son ajos medianos a chicos, globosos a globosos
achatados, de color externo blanco o blanco amarillento, eventualmente con tintes violáceos, con
pocos “dientes” (entre 5 y 14), de colores rosados,
violáceos o parduscos, distribuidos sólo en dos hojas fértiles, de cosecha semitardía o tardía y en general de muy buena capacidad de conservación.
En Estados Unidos, la variedad ophioscorodon es
denominada popularmente ophios, topsetting (con
bulbillos aéreos) y serpent garlic (por la forma retorcida del tallo floral). Serían materiales del tipo
hardneck, debido a que interpretan que siempre
tiene tallo floral emergente y por tanto en el momento de la cosecha mantienen el “cuello duro”.
El subtipo rocambole se corresponde con los conocidos mundialmente como red garlic o purple
garlic en Estados Unidos, ajos rojos o morados en
REV. COLOMB. CIENC. HORTIC.
España, rosados en Chile o colorados en Argentina. Pertenecen al Grupo fisiológico I de Francia, Grupo IV de Argentina, Grupo 1 de Japón o
Grupo 2B de China, con bulbos con envolturas
blancas y “dientes” pigmentados entre rosa claro
y morado oscuro.
La variedad denominada popularmente ophios,
del subtipo rocambole, se trataría en realidad de
ajos de “cuello duro”, pero de la var. sativum y no
de la variedad ophioscorodon, que, como se manifestó, se trataría de los tradicionales ajos rojos,
y que Argentina posee inscritas varias cultivares
como Colorado Mendoza, Fuego INTA, Gostoso INTA, Rubí INTA y Sureño INTA. Pertenecerían también a este subtipo Spanish Roja de
Estados Unidos, algunas poblaciones francesas
como Rose de Lautrec (de la que se seleccionaron
Iberose y Goulurose; Violet de Kabyle (de la que
se seleccionó Morasur); Rose d’Espagne (de la que
se seleccionaron Morasol, Moraluz y Moratop);
Cazador y Chonan (Brasil); Yamagata (Japón),
Rosso di Sulmona (Italia), de la que seleccionó
en Francia Sultop y Rosado Platina (Chile).
Estudios realizados sobre el comportamiento del
Grupo fisiológico IV de Argentina, respecto a
sus hábitos de floración, indican la existencia de
subgrupos como “rusos”, “mediterráneos” (“criollos” y “españoles”) y “asiáticos”, que en principio corresponderían respectivamente a los denominados Continental, Rocambole y asiáticos de
la clasificación de Engeland.
Existen también diferencias de apreciación, ya
que, para este autor, estos grupos tienen escasa
conservación, mientras que para las condiciones
locales los ajos “colorados” se consideran como
ajos “nobles” por su presentación y “de guarda”
por su capacidad de almacenamiento en el tiempo. Por otra parte, el término Rocambole (debido
probablemente a la forma curvada del tallo floral
cuando crece) se aplicó muchas veces a otras especies del género Allium. Rocambole o de España
(ajo murciano o español), a veces denominada
“cebolla de Egipto”, es Allium scordoprasum L.
M ejoramiento genético y producci ó n de “ semilla” de ajo
Los ajos “colorados criollos” se caracterizan por
poseer mayores requerimientos de frío y fotoperiodo largo en primavera; son de bulbos medianos a grandes, globosos achatados, con disco plano o levemente hundido y emisión relativamente
temprana de vara floral. Mientras, por su parte,
los “colorados españoles” poseen menores requerimientos de frío y fotoperiodo largo en primavera; son de bulbos medianos a chicos, globosos
piriformes, con disco cóncavo y emisión tardía
de vara floral.
El subtipo continental está considerado como
el más próximo a los ajos silvestres nativos del
antiguo Turkestán (Turkmenistán, Kirguizistán
Kazajstán, Tajikistán y Uzbekistán). En Argentina son denominados popularmente como “ajos
rusos”, introducidos y cultivados en regiones
muy frías y de los que se conoce sólo una cultivar monoclonal inscrita en los registros oficiales,
denominada Castaño INTA.
Los “ajos rusos” tienen aroma y sabor muy similar a los ajos silvestres, y quienes son entendidos en apreciar flavors manifiestan que nadie
conoce el verdadero sabor del ajo hasta no probar
o degustar los ophios. Para los gourmets, el hecho
que posean pocos “dientes” grandes y pesados,
de sabor semisalvaje (intermedio entre crudo y
cocido, pungente pero de aroma muy suave), y
de fácil remoción del bulbo lo convierten en un
ajo de gran perfomance culinaria.
Estas variedades se caracterizan por presentar
plantas de hojas verde claro, de largos entre-
nudos en el falso tallo y posición opuesta muy
marcada, asemejando una hoja de palmera. El
tallo floral es emergente, grueso y fuertemente
lignificado, rematando en una umbela con gran
espata, llena de flores estériles y bulbillos aéreos.
Para algunos autores, la vara floral de este sub
tipo aparece más tardíamente que en los Rocambole y poseen muchos bulbillos aéreos, pero de
tamaño pequeño, sin embargo se citan datos que
se contradicen con aquellos.
Los bulbos agrupan pocos y grandes “dientes”
asentados sobre dos hojas fértiles. Existirían entre los “ajos rusos” variantes denominadas “porcelana” (de 4 a 6 “dientes” y “púrpuras” (de 8 a
12 “dientes”), refiriéndose al color de envoltura
del bulbo. El color de los “dientes” es de base marrón o castaña, aunque pueden mostrar tintes
rojizos.
Si bien se les atribuye escasa conservación, en
principio ésta se debe a una extrema sensibilidad al ataque de eriófidos (Aceria tulipae), principal responsable del manchado y deshidratación
de la hoja reservante. Cuando este problema
sanitario es controlado su conservación es excelente.
En síntesis, para la clasificación argentina de ajos
de “cuello duro”, los cultivares Fuego, Gostoso y
Sureño pertenecerían a la var. sativum del tipo
comercial “colorado”, mientras que Morado sería
del tipo “asiático”. Por su parte, Castaño pertenecería a la var. ophioscorodon y al tipo comercial
“ruso”. La tabla 4 resume esta situación.
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Burba
Tabla 4.Interpretación sintética del agrupamiento de cultivares de ajos argentinos de la especie Allium sativum L.
Variedad
Tipos comerciales
Grupo ecofisiológico
Cultivar típico
En argentina (*)
softneck
sativum
“blancos” (artichoke)
III
Nieve INTA
“violetas”
III
Lican INTA
“plateados” (silverskin)
hardneck
“colorados” (rocambole)
pekinense (asiáticos)
ophioscorodon
IV a
Fuego INTA
“morados”
II
Morado INTA
“rosados”
II
Alpa Suquía
IV b
Castaño INTA
“castaños” (continental)
(*) No se descartan otros
Fuente: Burba, 2008.
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de ajo a través de microbulbillos. FAO/RLAC-UN
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Los cultivos de cebolla y ajo en Colombia:
estado del arte y perspectivas
Onion and garlic crops in Colombia:
current state and prospects
Hernán Pinzón R.1
Cultivo de cebolla de rama
en Aquitania, Boyacá.
Foto: H. Pinzón R.
RESUMEN
Los alliums comestibles que se cultivan en Colombia comprenden varias especies, pero sin duda las de mayor importancia económica son las cebollas de bulbo (incluyendo la ocañera), de rama y el ajo. Sus cultivos
tradicionalmente se han localizado en valles de climas medios y fríos moderados de las regiones andinas y
cercanos a los centros de consumo. El consumo de estas hortalizas se ha incrementado por sus cualidades
condimentarias, asociada a sus beneficios de carácter medicinal. Su importancia socioeconómica es grande por
la cantidad de mano de obra, directa e indirecta, asociada a los cultivos y por el capital invertido. Importantes
problemas, especialmente de índole fitopatológica (hongos, bacterias y nemátodos en todas estas especies)
y de semillas (en ajo, cebolla de rama y ocañera) han causado incremento de los costos de producción, baja
en los rendimientos y por tanto disminución del área sembrada y desplazamiento de cultivos a otras zonas
buscando suelos no infectados. En el ajo, lo anterior ha causado prácticamente su desaparición como cultivo y
en la actualidad se importa casi el 90% de lo que se consume. El ICA y luego otras entidades de investigación
y docencia, públicas y privadas, se han vinculado en la búsqueda de la solución a la problemática enunciada
mediante proyectos de investigación. Los resultados hasta el momento son de carácter preliminar y desconocidos por la gran mayoría de productores. Falta una coordinación para integrar esfuerzos, los cuales han nacido
y se han desarrollado aisladamente.
Palabras clave adicionales: fitopatología, semillas, investigación, hongos, nemátodos.
1
Asesor externo hortícola, Bogotá (Colombia). [email protected]
REVISTA COLOMBIANA DE CIENCIAS HORTÍCOLAS - Vol. 3 - No.1 - pp. 45-55, 2009
46
Pinzón R.
ABSTRACT
The edible Allium plants grown in Colombia include several species, but without doubt the highest
economic importance have bulb onions (including ocañera) and bunching onions and garlic. Their crops
have traditionally been located in moderate and cold climate valleys of the Andean regions and close to
centers of consumption. The consumption of these vegetables has increased by their condimentary qualities
associated with the benefits of medicinal characteristics. Its economic importance is high due to the large
amount of labor directly associated with cultivation and the capital invested. Major problems, especially
phytopathological (fungi, bacteria and nematodes in all these species) and that of seeds (garlic, green onions
and ocañera) have caused increased costs of production, low yields and, therefore, decrease the planted area
of crops and cause movement to other areas seeking no infection lands. In garlic, these have caused virtually
disappearance of it as a crop and now it is imported at almost 90% of what is consumed. ICA and then other
research and teaching institutions, public and private, have been linked with the search to solve the problems
listed by research projects. The results so far are preliminary and unknown by the vast majority of producers.
There is a lack of coordination efforts to integrate these that have been born and developed in isolation.
Additional key words: plant pathology, seeds, research, fungi, nematodes.
Fecha de recepción: 18-03-2009
Aprobado para publicación: 01-06-2009
IntroduCCIÓN
El botánico Hanelt (1990) dividió el género Allium
en cinco subgéneros, dos de los cuales contienen
las plantas comercialmente importantes (Brewster, 1990). La tabla 1 resume este esquema taxonómico y nos sirve para señalar las especies cultivadas en Colombia.
En Colombia, las más cultivadas y consumidas
por su aroma, sabor y propiedades medicinales,
a las cuales nos vamos a referir, son, en orden
de importancia, la cebolla de bulbo, la cebolla de
rama y el ajo.
Tabla 1.Grupos del género Allium en los que se incluyen los cultivos más importantes.
Subgénero
Rhizirideum
Sección
Rhizirideum
Schoenoprasum
Cepa
Allium
Fuente: Hanelt, 1990.
REV. COLOMB. CIENC. HORTIC.
Allium
Especies
A. tuberosum
A. schoenoprasum
A. cepa
A. fistulosum
A. chinense
A. sativum
A. ampeloprasum
Nombres vulgares
Cebollino chino
Cebollín
Cebolla de bulbo
Cebolla de rama
Rakkyo
Ajo
Puerro
Los cultivos de cebolla y ajo en C olombia : E stado del arte y perspectivas
Los tipos de Allium cepa cultivados en Colombia
se distribuyen en dos grupos hortícolas: el grupo
de la cebolla común y el grupo de los agregados
(Hanelt, 1990; Jones y Mann, 1963; Brewster,
1991). Al primer grupo corresponden las cebollas
que más se consumen y son aquellas producto de
semillas sexuales, importadas en su totalidad, y
en el segundo grupo están las cebollas llamadas
“ocañeras”, producto de asexuales (bulbos).
La denominada cebolla de rama (A. fistulosum),
conocida mundialmente como cebolla japonesa,
se cultiva para obtener pseudotallos largos y blancos. El ajo tradicional de nuestro país corresponde
a los llamados “ajos rosados” (Pinzón, 1999).
DESCRIPCIóN
La cebolla de bulbo común tradicionalmente ha
correspondido al tipo Yellow Granex, con bulbos
grandes, aplanados y con piel de un color amarillo
muy agradable; presenta problemas en almacenamiento debido a que su piel es muy fina (Acosta et
al., 1993; Galmarini, 1990). En los últimos años,
las evaluaciones de materiales (semillas) importados apuntan a seleccionar uno o varios híbridos
tipo Sweet (menos picantes) y con ventajas para
almacenar por un periodo mayor a dos meses
(Pinzón, 1996). El sistema de producción de estas cebollas se realiza a partir de un semillero y
su cultivo se realiza en muchos climas, especialmente en el frío, 2.600 msnm (Instituto Colombiano Agropecuario, 1983; Cásseres, 1980). Para
2007, el Ministerio de Agricultura y Desarrollo
Rural reporta 11.500 ha cosechadas, una producción de 233.286 t y un rendimiento promedio de
19,7 t ha-1. Los departamentos más productores
son Boyacá (6.149 ha) y Cundinamarca (3.100
ha) (Agronet, 2009).
El otro tipo de cebolla de bulbo que se produce en Colombia corresponde a la llamada “ocañera”, que se caracteriza porque su sistema de
propagación se hace vegetativamente a partir de
bulbos, luego la planta genera de 1 a 10 bulbos,
pero prevalecen plantas de tres a siete bulbos de
color rojo pálido a rosado claro y con fuerte sabor picante, apetecido especialmente en la Costa
Atlántica (Vergel et al., 2003; Vergel et al., 2004).
Su cultivo, localizado en zonas entre 1.200 y
1.900 msnm, prevalece en la Provincia de Ocaña
(Norte de Santander) y para 2007 se cosecharon
4.300 ha, con una producción de 79.387 t.
La cebolla de rama es apetecida por su pseudotallo largo, jugoso y picante. Su sistema de producción se caracteriza por el abundante aporque (colocación de tierra a la base de la planta), lo cual
favorece un abundante macollamiento (número
de pseudotallos). Normalmente, a este cultivo se
le pueden hacer varios cortes o cosechas (a partir de una sola siembra), el primer corte se hace
entre los cinco y los seis meses y los posteriores
cada dos a tres meses. Los rendimientos mínimos por corte están cerca de las 30 t ha-1, con un
máximo de 75 t y un promedio de 40 t (Pinzón,
2004). Según el Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural, durante 2007 se cosecharon 6.900
ha y una producción de 184.000 t, la región con
mayor área sembrada es Aquitania (Boyacá) con
2.425 ha. Este cultivo se adapta a casi todos los
climas: la región de Aquitania es considerada
zona de páramo (entre 3.000 y 3.400 msnm) y
las demás regiones productoras están situadas
en altitudes más bajas, con rangos entre 2.700 y
1.500 msnm (Raymond, 1990).
En Colombia, todos los materiales cultivados de
ajo pertenecen al grupo de los rosados, y su cultivo
se ha desarrollado en las subregiones del Altiplano
Cundiboyacense, Altiplano de Nariño y Montaña Santandereana. En 2007, según el Ministerio
de Agricultura y Desarrollo Rural, se sembraron
375 ha con una producción de 4.300 t y un rendimiento de 11,5 t ha-1, las zonas más productoras
son Santander (234 ha), Cundinamarca (70 ha)
y Boyacá (35 ha). A pesar de la disminución del
área sembrada, su consumo en el país ha tenido
un notable incremento: de 0,29 kg/persona–año
en 1992 a 0,50 kg/persona–año en 2001, frente
a un consumo mundial de 0,80 kg/persona–año.
Vol. 3 - No.1 - 2009
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Pinzón R.
Su participación en el gasto mensual de los colombianos es alto y por encima de muchas hortalizas consideradas de importancia. La baja en
el área cultivada a nivel nacional ha causado un
estímulo a las importaciones y más del 90% del
ajo que se consume proviene de China (Pinzón,
2008; Calderón, 1999; Departamento Administrativo Nacional de Estadística, 2001).
PROBLEMÁTICA
Los factores tecnológicos de la producción de estas especies en Colombia tienen características
muy similares en las diferentes zonas de producción: baja sostenibilidad y competitividad, relacionadas principalmente con una compleja problemática sanitaria y de deterioro de los recursos
ambientales, que resultan en bajos rendimientos
y obligan al uso intensivo de agroquímicos (Pinzón, 1996). Esta situación ha desplazado el cultivo a muchas zonas (caso de Boyacá), elevando
exageradamente los costos de producción, agudizando los procesos de deterioro ambiental y
acentuando los riesgos para la salud humana. En
ajo, esta situación produjo una reducción dramática del área sembrada (hasta 400 hectáreas en
la actualidad), y como consecuencia las importaciones (principalmente de China) del ajo que se
consume aumentaron hasta un 90%.
Una descripción puntual de estos problemas es
la siguiente:
Materiales de propagación: con excepción de
la cebolla de bulbo común, los Alliums nombrados anteriormente son propagados vegetativamente. En Colombia no existen empresas o entidades creadas para la producción de esta clase
de semillas y no existe una normatización por
parte del Estado, por ello su mercado es caótico,
teniendo como consecuencia un insumo de muy
baja calidad sanitaria y agronómica (Pinzón,
2002, 2003). Los bulbos, pseudotallos y dientes,
al no ser producidos adecuada y técnicamente,
pueden ser portadores sistemáticos de nemáto-
REV. COLOMB. CIENC. HORTIC.
dos y algunas estructuras de reproducción de
hongos, por tanto, al utilizarlos como semillas
causan un efecto multiplicador de infección e infestación en los terrenos (López y Ávila, 1996;
Rico y Ávila, 1989; Gaviola y Oliva, 1985; López
y Heredia, 1997)
Enfermedades: son varios los patógenos que
están afectando negativamente a los cultivos de
cebollas y ajo, pero sin duda los que están causando mayor impacto socio–económico son los
que afectan al sistema radicular y bulbos.
El nemátodo Ditylenchus dipsaci ha tomado mucha importancia en nuestro medio debido a su
gran poder de diseminación a través de los dientes, gajos o bulbos utilizados como semillas y a
su poder de infectar la planta a partir del suelo
contaminado. Los adelantos en investigación demuestran la asociación de nemátodos con bacterias y nemátodos con hongos (Hio, 2009; Tovar
et al., 1997). El hongo Sclerotium cepivorum, que
causa la enfermedad llamada “pudrición blanca”, es otro de los patógenos que está causando
grandes pérdidas económicas, especialmente a
los cultivos de cebolla común y ajo. En nuestro
medio se constató una disminución en los rendimientos de los cultivos de ajo entre un 45% y
61%, por ataque de virus igualmente se determinó una reducción del 17% en altura de las plantas y un 39% en el peso de los dientes (Pinzón,
2008; Angarita, 1998; Ávila, 1996).
Estos dos problemas: semillas de mala calidad
sanitaria y enfermedades han conformado un
círculo vicioso e infeccioso que ha provocado
desplazamientos de cultivos buscando zonas
“nuevas” y, por tanto, han ampliado el radio de
infección. En la mayor zona de producción de
cebolla de rama, causó un descenso del número
de “cortes” o cosechas de 18 a 3, a partir de una
sola siembra (Herrera et al., 2006a) y, como se
comentó antes, provocó un descenso vertiginoso del área nacional sembrada de ajo, trayendo
como consecuencia el incremento en las importaciones.
Los cultivos de cebolla y ajo en C olombia : E stado del arte y perspectivas
Poscosecha: la comercialización de nuestras cebollas y ajos en su gran mayoría se realiza sin
o con un mínimo valor agregado. En el caso de
las cebollas comunes, al momento de la cosecha sólo se eliminan pseudotallos y raíces y los
bulbos no se curan, ni se someten a procesos
de selección y clasificación. Es de anotar que la
producción de esta cebolla es típicamente estacional, lo cual genera variaciones en los precios,
restándole competitividad al cultivo, por lo cual
es importante generar tecnología para su almacenamiento (Báez y Díaz, 2005; Herrera et al.,
2006a). La cebolla de rama cosechada sólo tiene
un proceso de presentación y transporte en las
llamadas “ruedas”. Por su parte, el ajo cosechado todavía conserva la tradicional y antitécnica
presentación en “manojos” y tampoco se le hace
selección ni clasificación.
Otros problemas: aparte de los problemas
de tipo tecnológico que se presentan a nivel de
cultivo, se encuentran otros de igual o mayor
importancia, entre los cuales se destaca la deficiente comercialización. Colombia cuenta con
centrales mayoristas de mercadeo creadas para,
supuestamente, servir de apoyo al agricultor en
la comercialización de sus productos, sin embargo, estos centros han caído en manos de unos
pocos comercializadores que pagan valores arbitrarios por las cosechas, disminuyendo sensiblemente los ingresos de los productores (Alonso y
Pinzón, 2002).
RESPUESTAS
DESDE LA INVESTIGACIÓN
La investigación en los Alliums ha sido paralela
al desarrollo de la investigación hortícola en Colombia: ésta se inició en 1959 en la División de Investigación Agropecuaria (DIA) y continuó con la
creación del Instituto Colombiano Agropecuario
(ICA) en 1963. En ese Instituto se creó el Programa de Investigación en Hortalizas y Frutales y en
1977 se estructuraron como programas independientes. En 1979, el ICA elaboró un diagnóstico
del sector agropecuario, en el cual presentó la problemática tecnológica, basada en el limitante y en
la oferta tecnológica para solucionarla. Elaborado
el diagnóstico, estructuró un Plan Nacional de Investigación (Plania) en el cual indicó y jerarquizó
las áreas de investigación, con base en la importancia de los problemas a resolver y en la oferta
tecnológica disponible. La investigación propuesta
en el Plania respecto a hortalizas comprendió 18
especies y propuso 38 proyectos en las disciplinas
de mejoramiento, fisiología, entomología, fitopatología, procesos y suelos. En 1989, el Programa de
Hortalizas pasó a ser una Sección Nacional constituida por un Grupo Multidisciplinario. A partir
de 1993, las actividades de investigación agropecuaria pasaron a la Corporación Colombiana de
Investigación Agropecuaria (Corpoica), que en
sus primeros años realizó un esfuerzo tendiente a
priorizar las especies, sus problemas y las posibles
soluciones tecnológicas (Pinzón, 1997; Rondón y
Becerra, 1996).
Teniendo en cuenta que el país adolece de una
gran “central de datos” que recopile el historial
investigativo agropecuario nacional, la siguiente
constituye una aproximación a los principales
logros alcanzados en la investigación en cebollas
y ajo durante los últimos años:
Cebolla de bulbo
Las cebollas en general aparecieron como especies prioritarias en la mayoría de estas entidades
y programas de investigación. En sus primeros
años, el ICA privilegió los estudios de fertilización e incorporó los de fitopatología y entomología, luego acogió la política de evaluación
de materiales (semillas) importados en especies
hortícolas de propagación sexual, como los de
cebolla de bubo. A Colombia llegan semillas provenientes principalmente de Estados Unidos (las
de mayor demanda), Europa, Israel y Japón, y
últimamente las evaluaciones han estado dirigidas a seleccionar híbridos de tipo Sweet (cebollas
menos picantes) y con un tiempo razonable de
almacenamiento (López y Ávila, 1996).
Vol. 3 - No.1 - 2009
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Pinzón R.
El manejo de enfermedades se ha abordado teniendo en cuenta los factores principales que inciden
en ellas, como el manejo del agua para riego y la
fertilización adecuada. En un proyecto financiado
por el Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural y Asohofrucol, actualmente se trabaja en los
estudios preliminares para implementar sistemas
de fertirriego en la zona de producción de Sogamoso (Boyacá), con miras a fomentar el ahorro
en el consumo de agua y a fertilizar de acuerdo
con los requerimientos de la planta y el suelo. En
el transcurso de los años, se han efectuado diagnósticos y trabajos tendientes a la identificación y
manejo de los patógenos que afectan al follaje y
especialmente al bulbo; sin embargo, al tema no
se le ha otorgado la importancia que debería tener
y los problemas prevalecen.
Nuestras condiciones ambientales son variables
y por esa razón hay dificultad para curar los bulbos en campo después de su cosecha, por tanto,
a los diversos ensayos de secado natural que utilizan cubiertas de protección se agregó un estudio incluido en un proyecto sobre “Producción
y tecnologías de curado y almacenamiento de
cebolla de bulbo”, financiado por Sena y Asohofrucol en 2005, el cual utiliza prototipos de
secamiento con aire forzado, en los que el aire es
calentado mediante quemadores de combustible
(coque, ACPM) y se hace pasar un flujo de aire
a través de las cebollas, retirando de esta manera
la humedad de los dos o tres catáfilos exteriores de los bulbos; la temperatura del aire para el
secado puede variar entre 35°C y 45°C, de esta
condición depende el tiempo de secado, que es
aproximadamente 24 h (Pinzón et al., 2003; Suárez y Cadena, 2005).
Cebolla de rama
Con la finalidad de preservar los materiales existentes y conocer su variabilidad, el ICA, en 1980,
inició las colecciones de cebolla de rama, en 1984
ya se tenía un Banco de 34 clones y en la actualidad se cuenta con 60. El análisis de esa colección
arrojó diferencias significativas para las variables
REV. COLOMB. CIENC. HORTIC.
cuantitativas y cualitativas, especialmente para
rendimiento, número y peso de tallos; el análisis
multivariado definió seis grupos para doce variables analizadas, las cuales explican el 64% de
la variabilidad total encontrada y se halló que la
interacción genotipo–ambiente fue significativa
para caracteres asociados con rendimiento (Jaramillo et al., 1986; Rozo y Tinjacá, 1995).
A partir de 1985, el ICA llevó los mejores materiales de la Colección para Aquitania, con el propósito de evaluarlos y seleccionar los de mejor
adaptación, comportamiento agronómico y sanitario y mejor calidad (pungencia, color, grosor).
En 1995, se presentó una carencia de recursos
económicos en Corpoica y hubo que suspender
esas evaluaciones, por esta razón un agricultor
multiplicó por su cuenta el clon que presentaba
las mejores perspectivas, le puso nombre y lo comercializó con buena aceptación en su comienzo, pero, desafortunadamente, no pudo sostener
la pureza del material y éste se perdió. Posteriormente y con intermitencias se prosiguió la tarea
de las evaluaciones en Aquitania y en la actualidad hay en marcha un proyecto financiado por
el Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural,
destinado a obtener variedades para esa región
(Herrera et al., 2006a).
En 2005, Corpoica comenzó a trabajar en un
proyecto, financiado en parte por Corpoboyacá,
destinado a desarrollar procesos de innovación y
tecnologías de producción más limpias, a través
de un programa integral para prevenir y mitigar
impactos ambientales negativos generados por
el cultivo de cebolla en Aquitania. Los aspectos
más relevantes de este programa fueron (Herrera
et al., 2006):
•La obtención del protocolo de producción de
plantas in vitro de cebolla de rama. Se cumplieron las etapas de selección de plantas donantes, desinfección de esas plantas, el proceso de
introducción in vitro de ápices y el proceso de
multiplicación in vitro de plántulas El proyecto
se encuentra suspendido.
Los cultivos de cebolla y ajo en C olombia : E stado del arte y perspectivas
•Investigar y producir biabono a través de un
proceso de compostaje, utilizando inóculos
micro­bianos y a partir de residuos de elodea,
cebolla y gallinaza; este proceso se ha continuado en manos de una cooperativa privada,
Asoparcela.
• Con el concurso de la Corporación PBA, el fortalecimiento de la capacidad asociativa de los
productores con la creación y consolidación de
Asoparcela, entidad que agrupa en la actualidad cerca de 50 socios productores de cebolla.
•Mediante reconocimientos en campo e identificación en laboratorio de las enfermedades
más limitantes, se obtuvo información valiosa
sobre la presencia de Ditylenchus dipsaci, Pseudomonas sp., Peronospora destructor, Stemphylium
allí y Cladosporium allí.
Corpoica en 2008, con financiación del Ministerio de Agricultura y Asohofrucol, desarrolló un
proyecto de carácter sanitario para el estudio sobre la interacción del nemátodo Ditylenchus dipsaci (Kuhn) y la bacteria Burkholderia cepacia (Hio,
2009) y su relación con la pudrición radical en
cebolla de rama. Entre sus resultados más importantes se destacan los siguientes: descripción de
los cambios morfológicos de plantas de cebolla,
ocasionados por los microorganismos patógenos
involucrados en el proceso de la enfermedad; descripción de síntomas de pudrición radical de plantas de cebolla en campo; aislamiento de bacterias
a partir de material vegetal y suelo; extracción de
nemátodos; sinergismo entre los microorganismos
relacionados con la pudrición radical e incidencia
de la enfermedad (pudrición radical) en condiciones de campo (Hio, 2009; Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria, 1997).
Ajo
En 1982, el ICA inició y completó un banco de
germoplasma de ajo consistente en 20 clones
provenientes de diferentes regiones del país. Entre 1990 y 1991, a esta colección se le hicieron
estudios de caracterización para conocer su variabilidad genética disponible; el análisis de las
variables canónicas y del dendograma indicó una
diversidad genética que permitió su clasificación
en cuatro grupos genéticamente uniformes y se
definieron algunos genotipos aptos para incluirlos en un programa de selección de clones por su
precocidad, uniformidad del bulbo y porte de la
planta (Ligarreto, 1991).
En 1994, Corpoica estructuró un proyecto destinado a obtener la primera variedad nacional
mejorada de ajo. Ésta fue obtenida en un proceso
investigativo de cinco años a través de la caracterización, evaluación y selección de diez clones
promisorios, cinco de ellos de origen argentino,
los cuales fueron enviados al ICA en 1992 por la
Red de Cooperación Técnica en producción de
cultivos que auspicia la FAO; los otros cinco eran
los mejores materiales pertenecientes al Banco de
Germoplasma del ICA. Como producto de este
trabajo, surgió la variedad denominada Rubí-1 y
en 2004 a Corpoica le fue concedido el Certificado de Obtentor (Pinzón, 1999; Ballesteros y
Gómez, 2004). Después de estar un tiempo en
el mercado, esta variedad fue retirada provisionalmente mientras se accedía a un protocolo de
multiplicación in vitro con el propósito de obtener
semillas limpias.
Colciencias, en 2004, financió a Corpoica un
proyecto para desarrollar procesos de innovación tecnológica para la producción de ajo Rubí-1
basado en el preescalamiento de semillas limpias
de alta calidad, el secamiento y almacenamiento
y mediante la técnica de cultivo in vitro de meristemos (Parra, 2006). Este proyecto actualmente
se encuentra en ejecución.
En la actualidad, el Centro de Investigaciones y
Asesorías Agroindustriales (CIAA) de la Universidad Jorge Tadeo Lozano está desarrollando dos
proyectos financiados por el Ministerio de Agricultura y Asohofrucol destinados a la evaluación
participativa de tecnologías de manejo integrado
de plagas para los principales limitantes fitopa-
Vol. 3 - No.1 - 2009
51
52
Pinzón R.
togénicos Sclerotium cepivorum y nemátodos y el
mejoramiento de la competitividad del ajo en
Colombia mediante el ajuste participativo de
tecnologías disponibles para la obtención y comercialización de semillas garantizadas.
PERSPECTIVAS
Las perspectivas de este grupo de especies hortícolas nacen de su importancia: de acuerdo con
el Plan Hortícola Nacional (PHN) la tendencia
histórica muestra que la cebolla de bulbo domina la producción hortícola, seguida de la cebolla
de rama, y estas mismas especies dominan el
área de producción, después de la arveja. De hecho, entre los 15 productos de mayor preferencia
para los colombianos en su canasta alimenticia
diaria se encuentran el tomate, la cebolla cabezona y la zanahoria. El tomate es la hortaliza
más consumida con 38% de preferencia y una
cantidad diaria de aproximadamente 45 g y la
cebolla cabezona es la siguiente con 30% de preferencia y una cantidad diaria de aproximadamente 31,8 g. Por otro lado, las importaciones
colombianas de cebollas y ajo, entre frescas y secas, alcanzaron en 2006 un valor de 18 millones
de dólares, cifra que constituye un 52% del valor
total de las importaciones nacionales de hortalizas (Corporación Colombiana Internacional,
2007; Jaramillo, 2006).
Como se expuso anteriormente, es de anotar que
ha habido respuesta de algunas entidades de investigación a la problemática puntual del sector
de los Alliums comestibles, si bien no en la proporción que se requiere. Sin entrar en zonas críticas de manejo político, como las de comercialización y precios, no es claro el panorama que se
visualiza: por un lado, las áreas de siembra disminuyen y las zonas infectadas por enfermedades crecen amenazando zonas nuevas y, por otro
lado, los recursos de financiación para investigación compiten con otros sectores agrícolas.
REV. COLOMB. CIENC. HORTIC.
Recordemos, además, que los Alliums comestibles en Colombia constituyen un sector de alto
impacto socio–económico que demanda de casi
tres millones de jornales anuales, aporta más de
500.000 t de productos frescos para el consumo
y favorece otros sectores sensibles de la economía como el transporte y la producción de insumos para el cultivo (Ministerio de Agricultura y
Desarrollo Rural, 2005).
Es claro que dos grandes problemas se destacan
actualmente y merecen la máxima atención,
desde el punto de vista de la investigación, ellos
son las enfermedades y la calidad sanitaria de las
semillas de propagación asexual. Como se aprecia en la breve reseña de proyectos desarrollados
y en curso, el aspecto fitopatológico no ha sido el
más importante y requiere la máxima atención
y, por otro lado, tanto a los proyectos sobre evaluación y selección de materiales destinados a la
obtención de nuevas variedades como a los estudios para obtener “semillas limpias”, acudiendo
a la herramienta de la biotecnología, se les debe
garantizar su continuidad.
Sin embargo, es necesario resaltar algunos aspectos que pueden ayudar en la búsqueda de soluciones a la problemática global de estas especies:
•La falta de capacidad asociativa de los productores dificulta tener interlocutores para la
elaboración y presentación de proyectos que
los beneficien y apoyen cuando se están desarrollando.
•El sector privado difícilmente aporta recursos
para, por lo menos, apoyar económicamente
en un porcentaje a los proyectos que demanda
la comunidad de productores.
•La investigación, en nuestro medio, necesita
priorizar regularmente sus objetivos y alcances y necesita planes sostenidos a mediano y
largo plazo.
Los cultivos de cebolla y ajo en C olombia : E stado del arte y perspectivas
•Si bien las individualidades están presentes en
todas las actividades, es necesario privilegiar y
fortalecer el sentido de equipo de trabajo. Los
grupos de investigación–extensión de carácter multidisciplinario son importantes en este
proceso.
La perspectiva en Colombia, desde el punto de
vista relacionado con la agroindustria de los
Alliums comestibles es todavía muy reducida,
debido a que, en general, a pesar de la estacionalidad de la oferta, se encuentran productos frescos todo el año. Sin embargo, los nuevos requerimientos en los mercados, ocasionados por los
cambios en la sociedad relacionados con la participación de la mujer en el mercado laboral, menos
tiempo en el hogar, personas independientes y la
practicidad de los alimentos preparados, están
empezando a generar cambios, que seguramente se acelerarán a corto plazo. Las estadísticas
comerciales mundiales muestran claramente el
gran incremento que se ha experimentado en el
comercio mundial de procesados, esta situación
es una tendencia mundial y, por tanto, Colombia
deberá producir y comercializar de acuerdo con
los requerimientos de la demanda. En el mercado local, ya se están ofertando diversas presentaciones de Alliums (vinagreta, deshidratados,
cremas, concentrados). Sin embargo, es difícil
conseguir información sobre el estado actual de
esa agroindustria, porque todavía su producción
es muy pequeña (Báez y Díaz, 2005; Corporación Colombiana Internacional, 1994; Pinzón et
al., 2006).
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Vol. 3 - No.1 - 2009
55
Evaluación de fuentes de fertilización edáfica
y el efecto sobre la microbiota presente en un cultivo
de cebolla cabezona (Allium cepa L.)
Evaluation of fertilization sources and the effect
on microbiota present in bulb onion
(Allium cepa L.) culture
Carlos Alberto Luengas–Gómez1,3
Diana Paola Mora–Castro2
Dorisana Guerrero–Flórez1
Cultivo dede
Plantulas
cebolla
tomate.
cabezona
en
Pasca,
Cundinamarca.
Foto:
Álvarez-Herrera.
Foto: D. Guerrero–Flórez
RESUMEN
En Pasca (Cundinamarca, Colombia), municipio ubicado a 2.090 msnm, temperatura y precipitaciones anuales promedio de 14°C y 1.800 mm, la cebolla cabezona está distribuida ampliamente. En un lote de este municipio se estudió el híbrido Yellow Granex PRR, utilizando las siguientes fuentes y épocas de suministro para
cada tratamiento; orgánico: compost, roca fosfórica, KCl, MgO y azotobacter, incorporados en trasplante;
orgánico–mineral: CO(NH2)2, (NH4)2HPO4, MgSO4, KCl, Ca(NO3)2, Compost, adicionados en trasplante y
30 días después transplante (ddt); convencional se usaron las mismas fuentes, intercambiando el compost
por micronutrientes, agregados en trasplante, 30 y 75 ddt. Se tomaron datos durante dos ciclos de cultivo
consecutivos (abril 2008 a enero 2009), a cada unidad experimental se le realizaron análisis químicos de suelo
y microbiológicos, al iniciar y finalizar. Se evaluaron unidades formadoras de colonia (ufc): bacterias, actinomicetos, hongos, solubilizadoras de fósforo, fijadoras de nitrógeno; se midieron variables: altura, peso fresco
y seco de planta y bulbo, registros de cosecha. Los resultados mostraron respuestas favorables en rendimiento
para el tratamiento orgánico en dosis media de 26,35 t ha-1, seguido del orgánico–mineral en dosis baja 22,65
t ha-1 y el convencional en dosis media 19,17 t ha-1, se atribuye a las altas reservas minerales que posee este
suelo, debido a aportes continuos de materia orgánica y cales en ciclos anteriores, justificado en todos los aná-
1
Universidad de Ciencias Aplicadas y Ambientales (UDCA), Bogotá (Colombia).
Universidad de Cundinamarca, Fusagasugá (Colombia).
3 Autor para correspondencia. [email protected]
2
REVISTA COLOMBIANA DE CIENCIAS HORTÍCOLAS - Vol. 3 - No.1 - pp. 56-109, 2009
E valuaci ó n de fuentes de fertilizaci ó n ed á fica y el efecto sobre la microbiota
lisis de suelo realizados. Se observó en el tratamiento convencional en dosis media aumento en las poblaciones
evaluadas con excepción de los hongos, en el que el orgánico en dosis media reportó poblaciones superiores.
En cambio, el tratamiento orgánico en dosis alta sólo aumentó para actinomicetos y fijadoras de nitrógeno,
la abundancia se explica porque hubo condiciones favorables como: pH neutro, suelo cercano a capacidad de
campo y alto contenido nutricional.
Palabras clave adicionales: nutrición, actividad microbiológica, producción.
ABSTRACT
In Pasca (Cundinamarca, Colombia), municipality located at 2,090 msnm, with annual temperature14°C and
precipitation average 1,800 mm, onion bulb is widely distributed. The experimental trial was done with hybrid
Yellow Granex PRR using the following sources and times for each treatment: organic that included compost,
phosphoric rock, KCl, MgO and azotobacter, built-in transplant; organo-mineral: CO(NH2)2, (NH4)2HPO4,
MgSO4, KCl, Ca(NO3)2, compost added at transplant and 30 days after transplanting (dat); conventional
fertilizer that used the same sources, interchanging compost by micronutrients aggregated at transplanting,
at 30, and 75 dat. The data were taken during two consecutive culture cycles (April 2008 to January 2009)
and soil microbiological and chemical analyses were realized on each experimental unit; when initiating and
finishing form units of colony (ufc) were evaluated: bacteria, actinomycota, fungi, phosphorus solubilizers,
nitrogen fixers. The variables measured were: height, fresh and dry weight of plant and bulb, registries of
harvest. The results showed favorable response in yield for the organic treatment in average dose 26.35 t
ha-1, followed by the organic-mineral in low dose 22.65 t ha-1 and conventional one in average dose 19.17 t
ha-1, it attributes to the high levels of mineral reserves that this soil has, due to the continuous contributions
of organic matter and lime to it in previous cycles, justified in all realized soil analyses. An increase in the
populations evaluated except that of fungi was observed in the conventional treatment in average dose,
where the organic one in average dose report superior populations. However, the organic treatment in high
dose only increased for actinomycota and nitrogen fixers. The abundance is explained because there were
favorable conditions, such as neutral pH, soil moisture near field capacity and high nutrient contents.
Additional keywords: nutrition, production, microbiological activity.
Fecha de recepción: 20-03-2009
Aprobado para publicación: 01-06-2009
IntroduCCIÓN
La actividad de la agricultura que provee al suelo y planta los nutrientes faltantes, denominada
fertilización, y el material aplicado lleva el nombre de fertilizante. Lo ideal es devolver al suelo
todo lo extraído de él; por lo menos, el agricultor
debe procurar devolver no sólo la máxima cantidad de nutrientes perdidos, sino dar alimento a
los microorganismos del suelo y, al mismo tiempo, mantener el suelo en buenas condiciones fí-
sicas. La mayoría de nutrientes del suelo tienen
origen en el material parental del cual se ha formado, la otra parte se incorpora por intercambio
de gases, flujo de agua freática, fijación biológica
de nitrógeno y mediante la fertilización.
Los microorganismos son componentes importantes del suelo, constituyen su parte viva y son
responsables de la dinámica de transformación
Vol. 3 - No.1 - 2009
57
58
Luengas-Gómez/Mora-Castro/Guerrero-Flórez
y desarrollo. La diversidad de microorganismos
encontrados en una fracción de suelo cumple
funciones determinantes en transformación de
los componentes orgánicos e inorgánicos que se
incorporan. La humificación de la materia orgánica es proceso netamente microbiológico. La
microflora del suelo está compuesta por bacterias, actinomicetos, hongos, algas, virus y protozoarios (Abril, 2002).
El suelo utilizado en el proyecto está descrito
como Humic Dystrudepts, caracterizado por un
paisaje montañoso, clima frío húmedo, relieve
ligeramente plano a ligeramente ondulado, pendientes 3% a 7%, suelos profundos, moderadamente bien drenados, presentan reacción fuerte
a fuertemente ácida, saturación de aluminio alta
y fertilidad moderada a baja (Borrero, 2000).
Actualmente estas tierras del Municipio de Pasca
(Cundinamarca) se encuentran dedicadas a cultivos transitorios y semipermanentes, hortalizas
como la cebolla cabezona, pertenece a la familia
Liliaceae, posee hojas tubulares y alargadas que
dan origen al bulbo, formado por hojas modificadas (catafilas); excelente captadora de radiación
solar, a su vez es ineficiente para competir con malezas. Presenta raíces cortas que salen de la parte
inferior del tallo, por lo que las prácticas de riego
y fertilización son muy importantes (ICA, 1989).
El cultivo tiene un periodo vegetativo aproximadamente de 120 días.
A nivel nacional, la producción de este cultivo
se concentra en Boyacá como el mayor productor y que registra mejores rendimientos por área
(23,36 t ha-1), tercero Cundinamarca con 16,88 t
ha-1 (Melo et al., 2006).
Para las zonas de Boyacá, Cundinamarca y Nariño, el híbrido Yellow Granex tiene amplia aceptación por su tolerancia a raíz rosada y bulbos de
tamaño grande forma gruesa y aplanada, sabor
suave, atractivas capas exteriores.
Debido a los costos elevados de los fertilizantes sintéticos y su impacto sobre los microorganismos benéficos para las plantas, el objetivo
de este trabajo fue la evaluación de diferentes
fuentes y dosis de fertilización en el crecimiento
y rendimiento del cultivo de cebolla para la zona
de Pasca.
Figura 1.Estadios fenológicos de la cebolla cabezona, según Dogliotti y Galvan
(2008).
REV. COLOMB. CIENC. HORTIC.
E valuaci ó n de fuentes de fertilizaci ó n ed á fica y el efecto sobre la microbiota
MATERIALES Y MéTODOS
El lote donde se llevó a cabo el ensayo experimental de 2.000 m2 está localizado en el municipio de Pasca (Cundinamarca), con coordenadas
geográficas de 4°18’ 45,3” N y 74°19’ 05,6” W,
una altitud de 2.090 msnm, una temperatura
promedio de 14,0°C y una precipitacion anual de
1.800 mm.
Según el historial, hace cuatro años se cultiva el
hibrido Yellow Granex (PRR) sin hacer rotación
alguna, tiempo en el que se ha aplicado cal agrícola, fertilizantes químicos y altas cantidades de
gallinaza para cada ciclo del cultivo, sin realizar
análisis de suelo, base para efectuar un correcto
plan nutricional.
El proyecto fue evaluado mediante un diseño
completamente aleatorizado, utilizando las siguientes fuentes y épocas de suministro para
cada tratamiento; orgánico: compost, roca fosfórica, KCl, MgO y Azotobacter incorporados en
trasplante; en la inoculación de Azotobacter, se
utilizó cepa del mismo suelo, donde se realizó el
adecuado aislamiento y multiplicación en laboratorios de la Universidad de Cundinamarca.
Para orgánico–mineral se usó: CO(NH2)2,
(NH4)2HPO4, MgSO4, KCl, CaNO3, Compost,
adicionados en trasplante y a los 30 ddt, el convencional contó con las mismas fuentes del anterior, intercambiando compost por menores,
agregados en trasplante, 30 ddt y 75 ddt; con dosis según extracción de la especie: 30, 40 y 50 t
ha-1 reportada por Bertsch (2003), para dos ciclos
de cultivo.
Se obtuvieron nueve tratamientos con tres repeticiones, para un total de 27 unidades experimentales (tabla 1), evaluadas entre los meses de
abril de 2008 a enero de 2009, obteniendo cosecha a mediados de agosto y finales de enero.
Se realizaron tres análisis químicos de suelos antes del trasplante, para determinar algún tipo de
Tabla 1. Tratamientos establecidos.
No.
Tratamiento
Abreviación
1
Orgánico alto
Org. alto
2
Orgánico medio
Org. medio
3
Orgánico bajo
Org. bajo
4
Orgánico–mineral alto
Org. min. alto
5
Orgánico–mineral medio
Org. min. medio
6
Orgánico–mineral bajo
Org. min. bajo
7
Convencional alto
Conv. alto
8
Convencional medio
Conv. medio
9
Convencional bajo
Conv. bajo
efecto en el suelo, posteriormente al primer y segundo ciclo de cultivo, se tomó una muestra por
cada tratamiento para un número de 54 análisis.
En total se efectuaron 57 muestras de suelo.
Las variables fisiológicas evaluadas se tomaron
quincenalmente en cada ciclo de cultivo y algunas
sólo en las cosechas, en cuanto a las primeras se
tienen altura (Al), peso fresco planta (PFP), peso
fresco bulbo (PFB), peso seco planta (PSP) y peso
seco bulbo (PSB). En cosecha se tomaron datos
de peso fresco bulbo primera (PFBP), peso fresco
bulbo segunda (PFBS), peso seco bulbo primera
(PSBP), peso seco bulbo segunda (PSBS) y en rendimiento primera calidad (RP) y rendimiento segunda calidad (RS).
En cuanto a variables de suelo, se tuvieron en
cuenta las arrojadas por los análisis de suelos,
textura (Bouyucus), pH (Potenciómetro relación
1:1), fósforo (Bray II), carbono orgánico (Walkley
Black modificado), bases intercambiables, CIC
(extracción acetato de amonio 1N neutro), aluminio y acidez intercambiable (extracción con
KCl 1N, titulación), densidad aparente por método del terrón parafinado.
El análisis microbiológico incluyó grupos de hongos, bacterias, actinomicetos, solubilizadoras de
fósforo y fijadoras de nitrógeno cuantificando poblaciones unidades formadoras de colonia (ufc).
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59
60
Luengas-Gómez/Mora-Castro/Guerrero-Flórez
La cuantificación de las ufc realizada mediante
la técnica de conteo microbiano, para conocer el
número de microorganismos viables en el suelo,
realizando dilución y vaciado en placa de agar
(Ferrera–Cerrato et al., 2007).
El análisis estadístico se realizó mediante el programa estadístico SSPS 15.
RESULTADOS Y DISCUSIóN
Parámetros de crecimiento y producción
Según la tabla 2, no se obtuvieron respuestas a
las aplicaciones de fertilizantes en las variables
peso seco planta y rendimiento segunda, las demás variables analizadas presentaron respuesta
significativa y en ocasiones altamente significativa a diferentes dosis y tipos de mezclas.
Se observó el caso del tratamiento Org. alto, las
menores respuestas para variables fisiológicas
(Al, PFP, PFB, PSP, PSB), posiblemente un efecto
adverso generado por empleo de compostaje (estiércoles avícolas), que presenta altos niveles de
calcio, lo que genera antagonismo con cationes,
principalmente amonio, magnesio y potasio;
derivando una menor disponibilidad y por consiguiente menor aprovechamiento por la planta
(Jaramillo, 2001). De otra forma, el fósforo, fundamental en desarrollo y crecimiento de plantas,
puede formar compuestos menos solubles y baja
disponibilidad en suelo en presencia de altos niveles de calcio (Jaramillo, 2001).
Lo anterior representó que tratamientos orgánicos presentaran menores respuestas fisiológicas
frente a las mezclas y la fertilización convencional, se observó en PFP que los tratamientos que
presentaron mayor diferencia significativa entre
sí fueron Org. min. bajo y Conv. bajo, siendo este
último el que mostró una mayor tasa de acumulación de biomasa durante los ciclos, que podría
ser por una buena eficiencia fotosintética, provocando un incremento de la biomasa, atribuido
REV. COLOMB. CIENC. HORTIC.
a disponibilidad de nitrógeno, ya que en déficit
las plantas tienden a disminuir peso, número de
hojas y área foliar (Taiz y Zeiger, 2006).
Al mismo tiempo, PFB muestra alta diferencia
significativa entre los tratamientos Org. alto y
medio, este último mostrando promedio superior al primero, se podría decir que existió mayor
transporte de savia elaborada y agua al bulbo,
produciendo un incremento en su biomasa, marcando la diferencia con los tratamientos (Taiz y
Zeiger, 2006). Los datos obtenidos se hicieron
bajo el modelo de un diseño completamente
aleatorizado, sin ninguna estratificación.
Sin embargo, la acumulación de fotosintatos no
reflejó la condición anterior, como se observa en
la variable PSP, en la que no existe ninguna diferencia significativa entre tratamientos, lo cual se
explica desde la función de parte aérea, el transporte de nutrientes hacia los órganos de interés,
el bulbo de la cebolla, disminuyendo considerablemente peso al eliminarse el contenido de agua
(Denisen, 1991).
Por otro lado, el PSP no siempre refleja acumulación de materia seca en el órgano de interés
agronómico (bulbo). Al respecto se encontró
mayor diferencia entre tratamientos Org. min.
bajo y Conv. medio, siendo superior el segundo,
indicando que estos bulbos quizás tienen contenido nutricional mucho menor al tratamiento
convencional, lo cual puede ser por una mayor
absorción de minerales. Por encontrarse estos
elementos en mayor disponibilidad, es importante el manejo de la nutrición mineral, práctica
que se hace más necesaria debido a sus raíces superficiales y a alta densidad de siembra usada en
cebolla (Añez y Tavira, 1986).
Se esperaría que las respuestas en cosecha tuvieran comportamiento similar al presentado durante el ciclo del cultivo, sin embargo se encontró
que las fertilizaciones Org. medio y Org. min.
bajo presentaron los valores más altos. Los tratamientos Org. medio con un peso promedio por
45,05 ab
45,67 ab
44,84 ab
44,49 ab
45,25 ab
45,38 ab
46,50 b
44,15 ab
Org. medio
Org. bajo
Org. min. alto
Org. min. medio
Org. min. alto
Conv. alto
Conv. medio
Conv. bajo
44,55 c
43,19 bc
37,34 abc
31,98 a
37,19 abc
33,66 ab
43,93 b
42,76 bc
30,63 a
Peso freso
planta (g)
18,08 ab
21,26 b
13,16 ab
11,81 a
11,72 a
15,58 ab
17,81 ab
14,93 ab
11,90 a
Peso fresco
bulbo (g)
4,97 a
4,88 a
3,67 a
3,46 a
3,32 a
3,24 a
4,70 a
4,10 a
3,15 a
Peso seco
planta (g)
3,52 ab
4,48 b
2,37 ab
2,23 ab
2,03 a
2,42 ab
3,89 ab
2,51 ab
1,89 a
Peso seco
bulbo (g)
101,19 a
126,99 ab
107,02 a
133,88 ab
105,21 a
114,58 a
110,47 a
158,63 b
118,68 a
Peso fresco
primera (g)
Promedios con letras distintas en la misma columna indican diferencia significativa según la prueba de Tukey (P≤0,05).
42,68 a
Altura (cm)
Org. alto
Tratamiento
Tabla 2.Efecto de la fertilización en la altura, el peso de la planta y el rendimiento del bulbo.
12,74 ab
12,41 ab
13,33 ab
16,00 ab
10,39 a
10,32 a
11,77 ab
17,04 b
10,55 a
Peso seco
primera (g)
44,50 ab
48,18 ab
47,35 ab
53,83 bc
45,70 ab
42,93 a
46,63 ab
61,58 c
47,52 ab
Peso fresco
segunda (g)
3,77 a
5,34 ab
6,23 ab
5,90 ab
3,56 a
4,61 ab
6,15 ab
6,71 b
4,53 ab
Peso seco
segunda (g)
90,42 a
97,38 a
88,21 a
136,04 b
83,07 a
97,79 a
97,96 a
168,33 b
91,75 a
27,38 a
44,96 a
31,23 a
47,75 a
32,61 a
36,84 a
31,40 a
26,88 a
30,79 a
Rendimiento Rendimiento
primera (kg) segunda (kg)
E valuaci ó n de fuentes de fertilizaci ó n ed á fica y el efecto sobre la microbiota
Vol. 3 - No.1 - 2009
61
62
Luengas-Gómez/Mora-Castro/Guerrero-Flórez
ciclo de 158,63 g y el Org. min. bajo con 133,88 g
presentaron un grado de significancia (P≤0,05),
lo cual encuentra coherencia con lo que reporta
García (2001), quien menciona que la incorporación de abonos orgánicos bajo un correcto plan
de fertilización y nutrición vegetal tiene respuestas favorables en cuanto a peso de los bulbos.
El comportamiento de PSBP es similar frente al
PFBP, para el cual los tratamientos con diferencia significativa (P≤0,05) son Org. medio y Org.
min. bajo, mostrando respectivamente 17,04 g y
15,99 g. En cuanto a esto, Socorro (1994) reporta
que el empleo de Azotobacter como parte del plan
de fertilización es benéfico para obtener bulbos
de primera de mayor peso.
En lo correspondiente a PFBS, los tratamientos
que manifestaron mayor peso y mostraron diferencia significativa (P≤0,05) fueron Org. medio
y Org. min. bajo, alcanzando 61,58 g y 53,83 g,
respectivamente, atribuido a un efecto positivo
de la adición de compost, ya que según Gardezi
et al. (1995) esta estimula la actividad biológica,
haciendo que la planta se nutra mejor.
Igualmente, en PSBS se halló diferencia significativa entre los mismos tratamientos, relacionándose concretamente con la variable PFBS, en la
que el tratamiento orgánico en dosis media cuenta con mayor calidad, es decir, al tener mayor
contenido de materia orgánica es probable que
cuente con un contenido nutricional superior a
los demás tratamientos (Agamennoi et al., 1998).
Para RP se observó diferencia significativa de los
tratamientos Org. medio con rendimiento 22,72
t ha-1 y Org. min. bajo con rendimiento 18,35 t
ha-1, el cual se encuentra en un rango mayor con
respecto al rendimiento nacional de 21,6 t ha-1
referenciado por Melo et al. (2006). Es de notar
que sólo se ha hecho el cálculo para la producción de bulbos de primera.
Para el RS no se presentaron diferencias significativas, como se había mencionado anteriormente
REV. COLOMB. CIENC. HORTIC.
entre los tratamientos, indicando homogeneidad
en producción de bulbos segunda, lo que representó 23,67% del total de la producción.
La explicación a los resultados obtenidos en cosecha es atribuible a la frecuencia de aplicación
que presentaban los diferentes tratamientos, los
orgánicos fueron aplicados al inicio del experimento, algo que generó un efecto contrario en
las evaluaciones iniciales de las variables fisiológicas, marcando respuestas negativas en el desarrollo del cultivo, sin embargo, hacia final del
ciclo la no aplicación de ningún tipo de fertilizante hizo que no se presentaran antagonismos,
evidenciados en la primera parte del ciclo.
Lo anterior puede corroborarse con la respuesta del tratamiento que tuvo la dosis más baja
de mezcla orgánico–mineral, en la que sólo se
realizaron dos aplicaciones de fertilizante y, contrario a lo encontrado en la fertilización convencional, en la cual al realizarse tres aplicaciones se
obtuvieron respuestas inferiores a las esperadas,
probablemente a baja disponibilidad de nutrientes generada por exceso de iones en el suelo que
incrementa la conductividad eléctrica, generando estrés a la planta (Jaramillo, 2001).
Parámetros edáficos
En lo referente al suelo, se debe mencionar que
las condiciones actuales del suelo distan notablemente de lo esperado en un Humic dystrudept
que presentan una reacción fuerte–fuertemente
ácida, saturación de aluminio alta y fertilidad
moderada a baja, los valores encontrados se aprecian en la tabla 3.
El pH del suelo está cercano a la neutralidad, la
acidez intercambiable es mínima, generada por
altos niveles de carbono orgánico y la fertilidad
de este suelo se puede considerar alta. Lo anterior
se presenta por el manejo dado, durante cuatro
años, realizando aplicaciones de cales agrícolas
de 2,5 t ha-1 año-1 y de gallinazas en dosis superiores a las 8 t ha-1 por ciclo. Probablemente la
63
E valuaci ó n de fuentes de fertilizaci ó n ed á fica y el efecto sobre la microbiota
Tabla 3. Promedio de valores de las propiedades químicas del suelo.
ppm
cmol(+) kg-1
%
pH
P
CO
Ca
Mg
K
Na
Aci
CICE
CIC
6,96
946,20
3,87
39,87
2,80
3,23
0,30
0,10
46,16
32,65
clasificación actual ya no lo coloca en un Humic
dystrudept, sino en otra ubicación taxonómica.
Como se observa en la tabla 4, el pH presentó
una correlación inversa con las variables fisiológicas (Al, PFP, PSP, PFB, PSB) evaluadas durante
el ciclo de cultivo, ocasionando un efecto adverso
en el desarrollo vegetativo, mientras que para las
variables trabajadas en la cosecha tiene una correlación directamente proporcional con el PFBP,
PFBS, PSBP y PSBS, corroborando de esta manera
un mejor comportamiento para los tratamientos.
En el rango de pH de 5,5 a 6,5, la solubilidad es
la ideal, por debajo de 5,5 el Al puede ser tóxico
y en el caso del P es menos disponible, mientras
por encima de 6,5 los elementos menores no son
disponibles (Pansu y Gautheyrou, 2003).
Para el segundo ciclo, se cambió la fuente de urea
por sulfato de amonio, buscando generar acidez
en el suelo y, por ende, mayor disponibilidad de
los nutrientes menores para la planta, lo cual se
evidenció al finalizar la segunda etapa, en la que
se obtuvo un pH entre 6,5 a 6,8, que sigue considerándose neutro.
Esto se puede explicar teniendo en cuenta los
procesos químicos que se realizan en el suelo y
su influencia sobre la nutrición vegetal, como:
disolución, oxidación, hidrolización y reducción
(Malagón, 1995).
La disolución de nutrientes puede realizarse en
un medio básico o en uno ácido. Al acidificarse
la solución del suelo, se disuelven los fosfatos cálcicos, pero tienden a formar los óxidos e hidróxidos de aluminio y de hierro; por otro lado, al dis-
minuir la acidez de un suelo, se solubilizan parte
de los fosfatos de hierro y aluminio. Por medio
de la oxidación, se transforman los sulfuros en
sulfatos, y de esta manera, el azufre se hace asimilable para las plantas, elemento de interés en
el cultivo de cebolla cabezona (Fassbender, 1980;
Zapata, 2006).
El fósforo es el elemento que interviene en todos
los procesos fisiológicos, por tanto, tiene alta importancia en la mejora de la calidad de los productos agrícolas (Wild y Jones, 1992).
En el análisis químico se considera que un buen
contenido de P se encuentra por encima de las 25
ppm, sin embargo para este caso osciló entre las
800 y 1.100 ppm, mostrando una alta riqueza en
este elemento.
Es importante recordar que la disponibilidad de
este elemento depende del pH de la solución del
suelo, sin embargo, para el ensayo, al encontrarse entre 6 y 7, se tiene una condición favorable
para la absorción por las plantas (Hanke, 2000).
El P no mostró diferencia significativa (P>0,05)
en ninguna de las variables evaluadas, aunque
los tratamientos que incluyeron en su fertilización el compost y la roca fosfórica presentaron
mayores cantidades de fósforo.
Cabe resaltar que, según Hanke (2000), el abonamiento con materia orgánica tiene generalmente
el efecto de un mejor suministro de los fosfatos
a los cultivos, ya que la descomposición de ésta,
y con ayuda de los microorganismos, mejora la
disposición de fósforo para las plantas.
Vol. 3 - No.1 - 2009
REV. COLOMB. CIENC. HORTIC.
0,22
0,07
0,62**
0,06
0,58**
0,38**
-0,10
0,64**
0,06
0,67**
0,20
0,68**
0,25
-0,19
0,70**
-0,42** -0,37** -0,24
CO
Ca
Mg
K
Na
AcI
CICE
CIC
0,49**
-0,01
0,41**
0,54**
-0,17
0,47**
-0,12
0,03
-0,16
-0,30*
0,42**
0,12
0,27
0,46**
0,68**
0,61**
1
PFBP
0,10
-0,12
-0,21
-0,11
0,17
0,46** -0,33*
-0,07
0,27*
0,24
0,25
0,46** -0,33*
-0,35** -0,37**
0,43**
-0,09
0,21
0,22
0,24
0,43**
0,09
0,07
-0,31*
0,11
0,14
P
0,24
-0,55** -0,51** -0,58** -0,29*
pH
0,21
-0,21
0,24
-0,20
0,19
-0,21
0,27*
-0,26
0,31*
-0,21
-0,44** -0,43**
PSBS -0,44** -0,42** -0,20
RS
-0,43** -0,43**
RP
-0,55** -0,53**
-0,61** -0,51** -0,22
1
PSBP -0,37** -0,38** -0,27*
0,98**
PFBS
0,36**
-0,50** -0,48**
0,80**
1
0,71**
0,26
1
PSB
-0,40** -0,45** -0,27
0,78**
0,69**
PSP
PSP
PFBP
0,66**
0,52**
PFB
PFB
PSB
1
0,83**
PFP
PFP
1
Al
Al
-0,03
-0,28*
0,02
-0,30*
0,40**
0,33*
0,29*
0,63**
1
PSBP
0,35**
-0,31*
0,08
-0,29*
0,19
-0,29*
0,22
-0,24
-0,43** -0,19
-0,28*
-0,26
-0,11
-0,32*
0,51**
0,15
0,13
0,67**
0,61**
1
PFBS
1
-0,01
RP
0,26
-0,21
-0,02
-0,22
-0,32*
-0,27*
-0,17
-0,10
-0,31*
-0,24
0,26
0,01
0,02
0,30*
0,09
0,23
-0,02
0,1
0,48** -0,19
0,17
0,09
1
PSBS
0,06
-0,23
0,29*
-0,09
-0,20
-0,01
-0,23
0,07
-0,24
0,06
1
RS
0,31*
-0,40**
-0,08
-0,17
-0,64**
0,03
-0,36**
-0,07
0,02
1
pH
0,19
0,31*
0,06
0,07
0,15
0,42**
0,29*
0,32*
1
P
0,12
0,25
-0,06
-0,19
0,12
0,23
0,25
1
CO
Ca
-0,09
0,99**
-0,31*
0,24
0,59**
0,11
1
Tabla 4. Análisis de correlación de las variables de respuestas fisiológicas y algunas propiedades químicas del suelo.
-0,01
0,16
0,04
-0,03
0,11
1
Mg
-0,30*
0,66**
-0,10
0,15
1
K
-0,26
0,26
-0,16
1
Na
1
1
CICE
0,40** -0,12
-0,29*
AcI
1
CIC
64
Luengas-Gómez/Mora-Castro/Guerrero-Flórez
E valuaci ó n de fuentes de fertilizaci ó n ed á fica y el efecto sobre la microbiota
Tabla 5. Efecto de la fertilización sobre algunos grupos microbiológicos (en ufc/g de suelo seco a la dilución de 10).
Tratamiento
Fijadoras de N
Solubilizadores de P
Hongos
Actinomicetos
Bacterias
Org. alto
87,25 abc
57,25 a
75,00 a
35,16 a
99,25 a
Org. medio
95,08 abc
47,83 a
55,91 a
57,58 a
80,75 a
Org. bajo
53,66 a
93,25 a
34,08 a
91,83 a
Org. min. alto
105,83 c
90,91 abc
47,50 a
88,66 a
39,41 a
90,41 a
Org. min. medio
66,83 abc
53,91 a
58,08 a
45,50 a
103,83 a
Org. min. bajo
63,91 ab
56,91 a
49,83 a
43,25 a
73,75 a
Conv. alto
84,91 abc
47,75 a
93,58 a
19,66 a
100,08 a
Conv. medio
99,41 b
49,00 a
84,16 a
51,25 a
98,50 a
Conv. bajo
55,75 a
48,00 a
109,91 a
37,08 a
84,83 a
Promedios con letras distintas en la misma columna indican diferencia significativa según la prueba de Tukey (P≤0,05).
Otro factor importante que atañe a este elemento
es el tipo de arcillas del suelo. Para el ensayo se encontró que, al ser de un origen ándico, es posible
la presencia de alófanas, las cuales pueden llegar
a fijar este elemento hasta un 85%, no obstante
al poseer tan altas cantidades aún se tendría una
buena cantidad disponible a las plantas.
Revisando la correlación, se encuentra este elemento vinculado de manera significativa e inversa con la producción de cebolla de segunda,
lo que se le podría atribuir a la ley de los rendimientos decrecientes, en la que se indica que, a
medida que aumenta el insumo (fertilizante), se
llega a un punto en que la producción disminuye
(Fremont, 1961; Zapata, 2006).
La necesidad del cultivo en calcio (Ca) es baja,
hasta en suelos ácidos no se restringe la disponibilidad de iones de Ca para abastecer las exigencias de la cebolla, además varios fertilizantes lo
contienen como componente secundario.
Al lote donde se trabajó, por varios años se le
ha incorporado cantidades altas de cal. Sin haber realizado algún análisis de suelo, se encontró un porcentaje de saturación mayor al 80%.
Se encontró correlación directa entre los niveles
de calcio en el suelo con la producción. Por otra
parte, altos contenidos de este elemento inhiben
la absorción de Fe, B, Zn, Cu y Mg, porque estos
elementos pierden su solubilidad con un pH mayor de seis (Zapata, 2006).
El contenido de magnesio (Mg) se encontró por
debajo de los niveles ideales, localizándose en un
rango de 6 a 8% de saturación, lo cual se debe
a la interacción con el calcio, que, como ya se
mencionó, inhibe otros elementos, por su alta
presencia en el suelo.
Se encontró además correlacionado de manera
altamente significativa y positiva con la altura
de la planta, lo cual se manifiesta, posiblemente,
porque el Mg forma parte de la molécula esencial de las plantas (clorofila) y se fomenta el crecimiento y desarrollo vegetativo de éstas (Wild
y Jones, 1992).
El potasio (K) tiene una relación altamente significativa y positiva con las siguientes variables:
altura, peso fresco y seco de planta y bulbo,
de manera un poco menos significativa con la
producción de bulbo de primera; ya que este
elemento se encontró por encima del óptimo
de saturación en el suelo, lo que reporta incluso protección contra ataque de hongos, porque
este elemento forma fibras más fuertes, haciendo a las plantas más resistente contra este tipo
de ataques, además crea resistencia contra la sequia, ya que disminuye la traspiración (Hanke,
2000).
Vol. 3 - No.1 - 2009
65
66
Luengas-Gómez/Mora-Castro/Guerrero-Flórez
Dogliotti y Galvan (2008) determinan que para
el uso entre cloruros o los sulfatos se debe tener
presente el cultivo, ya que plantas como la papa,
el tabaco, frutales y hortalizas prefieren los sulfatos, mientras que plantas halófitas, como la
remolacha, la caña de azúcar y forrajes, prefieren
los cloruros.
El sodio (Na) no se considera un elemento esencial, pero puede reemplazar algunas funciones
del K. Se observa una alta correlación de Pearson
entre el el peso fresco de la planta y el bulbo.
Parámetros microbiológicos
Las bacterias se encontraron en abundancia en
todos los tratamientos y no mostraron diferencias entre los tratamientos, ni entre los ciclos.
En cuanto a la correlación de Pearson, se hallaron relacionadas con un nivel de significancia de
0,05 de forma directa con las siguientes variables: altura, peso fresco de planta y bulbo, además de manera inversa se correlacionaron con el
pH. Esto último se puede dar debido a que las
bacterias prefieren pH cercanos a la neutralidad;
en el experimento, el pH, a pesar de encontrarse
en un rango de neutralidad, pasó de 7,2 a 6,5,
por lo que se diría que son susceptibles a estas
variaciones, ya que se incrementaron en el segundo ciclo, pasando en promedio de 83 ufc a
100 ufc.
Durante el estudio, los hongos no mostraron
diferencia significativa para el número de sus
poblaciones, sin embargo los tratamientos que
evidenciaron una mayor riqueza en estos microorganismos fueron los convencionales en sus tres
dosis, estando inclusive por encima de las bacterias en el tratamiento Conv. bajo (hongos 33% y
bacterias 25%).
Los solubilizadores de fósforo presentaron mejores
respuestas en cuanto a los tratamientos con mejor
rendimiento, fueron aquellos que coinciden con la
mejor presencia de este tipo de microorganismos.
El porcentaje promedio que se manejó de estas
poblaciones en los diferentes tratamientos fue de
15%, el cual es considerado bueno, teniendo en
cuenta la intensa actividad microbiológica que
aportan al suelo.
En cuanto a las fijadoras de nitrógeno, la correlación de Pearson se determinó relacionada con todas las variables fisiológicas en forma altamente
significativa y directa, indicando que, a mayor
proporción de ufc de estos microorganismos en
el suelo, la planta presenta una mejor nutrición
que conlleva a un óptimo desarrollo vegetativo y
reproductivo.
CONCLUSIONES
En lo referente a los actinomicetos, es importante reconocer que los tratamientos Org. medio y
Org. min. bajo nuevamente mostraron mayor
cantidad de estos microorganismos, mostrando
su intrínseca relación con el desarrollo y productividad de las plantas.
El suelo del estudio demostró mediante los análisis químicos que el manejo convencional de éstos
ha generado una modificación de las condiciones
naturales, elevando las cantidades de los elementos por encima de los niveles críticos, por lo cual
posiblemente no se requieran aplicaciones de fertilizantes de forma continua.
Con este grupo de microorganismos se encontró
una correlación inversa (P≤0,05) con el carbono orgánico y el magnesio, lo que puede darse
porque algunos actinomicetos contribuyen a la
precipitación de CaCO3 en el suelo, alterando de
esta manera el pH (Damian, 1992).
Los suelos enriquecidos por aplicaciones de materia
orgánica y enmiendas con cales generan niveles de
elementos por encima de niveles críticos, en los que
la respuesta en la producción se atribuye más a una
mejora en la condición química del suelo que a un
aporte de nutrientes a través de la fertilización.
REV. COLOMB. CIENC. HORTIC.
E valuaci ó n de fuentes de fertilizaci ó n ed á fica y el efecto sobre la microbiota
El análisis de suelo forma parte del manejo de la
fertilización y debe considerarse como una buena herramienta para la toma de decisiones.
Es posible que el aumento de los microorganismos se haya debido a condiciones climáticas de
la zona en el tiempo de evaluación y no a los
tratamientos empleados, ya que se observaron
poblaciones de éstos inclusive en tratamientos
como el convencional, por lo que se cree que es
más un efecto ambiental que del experimento.
La microbiota edáfica es un factor bastante relevante a considerar cuando se planea el establecimiento
del cultivo. Ya que el establecimiento de una flora
microbiana permite una mayor asimilación de los
nutrientes por las plantas y, por tanto, la cantidad
de fertilizantes a utilizar puede llegar a reducirse.
Es necesario realizar más investigación sobre los grupos de microorganismos, ya que por su capacidad de
producir sustancias antagonistas y benéficas (Gutiérrez, 2000) se podría explotar en mayor proporción
su potencial en agricultura y en la industria.
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Efectos del cambio climático sobre la oferta
y precios de cebolla de bulbo. Caso del municipio
Duitama, Boyacá (Colombia)
Climatic change effects on the supply and prices of bulb
onion. Case of Duitama municipality, Boyacá (Colombia)
Juan Carlos Barrientos F.1, 2
Germán A. Leyva V.1
Juan Camilo Morales B.1
Riego de cultivo de cebolla
en Duitama, Boyacá.
Foto: Usochicamocha
RESUMEN
La cebolla (Allium cepa L.) es la segunda hortaliza más consumida en Colombia. La producción y los precios de
mercado de esta hortaliza están determinados por varios factores, entre ellos el clima. Últimamente, el clima
ha experimentado cambios en su comportamiento. Estos cambios están afectando, entre otros, la productividad agraria. En el caso de la cebolla, se presume que el cambio climático está afectando tanto la producción,
como la oferta y los precios de la cebolla de bulbo. En ese sentido, el objetivo de esta investigación es determinar el modo en que el cambio climático está afectando la producción y precios de la cebolla de bulbo, basado
en un estudio de caso. Se analizaron datos climáticos de la zona de estudio, distrito de riego Alto Chicamocha
en Duitama, Boyacá, y datos de producción y precios del departamento y del país. Se realizaron entrevistas
con productores y un experto de la zona en cuestión. Con esta información se ha llegado a los siguientes
resultados y conclusiones: el cambio climático es un fenómeno presente en la zona de estudio, caracterizado,
entre otros, por la disminución del brillo solar y de la humedad relativa, incremento de la precipitación, evaporación y temperatura; sus efectos han determinado cambios en el manejo del cultivo, como incremento de
dosis y frecuencia de aplicación de fungicidas principalmente, pero no han incidido de manera determinante
en la cantidad de producción (oferta local); los precios de la cebolla son afectados por la importación y las
expectativas (de mayor ganancia) de los productores más que por el cambio climático.
Palabras clave adicionales: clima, brillo solar, temperatura, oferta, precios.
1
2
Departamento de Agronomía, Facultad de Agronomía, Universidad Nacional de Colombia, Bogotá (Colombia).
Autor para correspondencia. [email protected]
REVISTA COLOMBIANA DE CIENCIAS HORTÍCOLAS - Vol. 3 - No.1 - pp. 69 - 80, 2009
70
Barrientos/Leyva/Morales
ABSTRACT
Onion (Allium cepa L.) is the second vegetable most consumed in Colombia. The production and the market
prices of this vegetable are determined by many factors, among them, the climate. Lately, the climate has
undergone changes in behavior. These changes are affecting, among others, the agrarian productivity. In
onion case, it is presumed that the climatic change is affecting so much the production as the supply and the
prices of the bulb onion. In that sense, the objective of this research is, based on a case study, to determine
the way in that the climatic change is affecting the production and prices of bulb onion. Climatic data of
the study zone, irrigation district of Alto Chicamocha in Duitama, Boyacá, have been analyzed, as well as
production and prices data of the department and the country. Interviews with producers and the expert
of the zone have been realized. With this information the research has reached the following results and
conclusions: the climatic change is a present phenomenon in the zone of study, characterized, among others,
by the diminution of solar brightness and relative humidity, an increase of precipitation, evaporation and
temperature; their effects have determined changes in crop management, such as increase of dose and
frequency of application of fungicides mainly, but these have not affected in a determent form the amount of
production (local supply); the onion prices are affected by the import and the expectations (of greater gain)
of the producers more than by the climatic change.
Additional keywords: climate, solar intensity, temperature, supply, prices.
Fecha de recepción: 11-05-2009
Aprobado para publicación: 01-06-2009
IntroduCCIÓN
Oferta de cebolla en Colombia
La cebolla (Allium cepa L.) es la segunda hortaliza más consumida en Colombia. Según la CCI
(2003), el consumo per cápita nacional de cebolla (junca o larga y de bulbo o cabezona) es de
6 kg/persona-año, mostrándose un incremento
aproximado del 2,7% entre 1997 y 2001 (Agronet, 2009). La cebolla que se vende en Colombia
proviene principalmente de la oferta nacional,
aunque en los últimos años la oferta de cebolla
importada ha incrementado sus volúmenes, de
11.028 t en 1997 a 71.826 t en 2008 (Agronet,
2009). La producción nacional, que en 1997 era
de 897.199 t, ha tenido un descenso considerable,
tal que para 2008 fue de 568.457 t. Este descenso
se debió principalmente a la disminución de la
producción anual de cebolla junca, la que bajó
de 666.604 t en 1997 a 291.305 t en 2008, mientras que la producción anual de cebolla de bulbo se mantuvo oscilando entre 200.000 (1998)
y 300.000 t (2007) aproximadamente, con una
REV. COLOMB. CIENC. HORTIC.
clara tendencia de incremento de cerca del 3%
anual. La superficie dedicada a la producción de
cebolla en Colombia en los últimos 12 años ha
oscilado alrededor de 20.000 ha, según las estadísticas 26.714 ha en 1997, 16.286 ha en 2002 y
31.384 ha en 2008 (Agronet, 2009). Del mismo
modo que la producción, la superficie nacional de
cultivo de cebolla junca ha disminuido de 15.110
ha en 1997 a 14.868 ha en 2008; mientras que el
cultivo de cebolla de bulbo se ha incrementado
paulatinamente, de 11.604 ha en 1997 a 16.516
ha en 2008 (Agronet, 2009). Por otra parte, el
rendimiento de cebolla de bulbo en los últimos
12 años se ha mantenido alrededor de 20 t ha1; mientras que el de cebolla junca ha bajado de
44,1 t ha-1 en 1997 a 19,5 t ha-1 en 2008 (Agronet, 2009). Actualmente, son siete los departamentos donde se cultiva cebolla de bulbo, de los
cuales, para el año 2008, Boyacá aportó con 49%
de la producción nacional, Norte de Santander
con 23% y Cundinamarca 20%. La superficie de
cultivo en Boyacá osciló notablemente, por ejem-
E fectos del cambio clim á tico sobre la oferta y precios de cebolla de bulbo
plo en 1998 fue de 3.686 ha, en 2001 de 4.005 ha,
en 2002 de 5.553 ha, en 2007 de 6.149 ha y en
2008 de 4.262 ha. Por el contrario, en Norte de
Santander la superficie de cultivo ha tenido un
incremento sostenido de aproximadamente un
14% anual. Entretanto, también Cundinamarca
incrementó su superficie de cultivo, pero recién
a partir de 2005, en aproximadamente un 44%
anual. Boyacá, aunque con oscilaciones de casi 5
t ha-1, ha venido incrementando sus rendimientos, por ejemplo de 24 t ha-1 en 1998 a 28 t ha-1 el
2006 y a 32 t ha-1 el 2008. Por el contrario, Norte de Santander, con un promedio aproximado
de 21 t ha-1, y Cundinamarca, con un promedio
aproximado de 17 t ha-1, han experimentado en
los últimos dos años descensos notables (6 a 10 t
ha-1) en sus rendimientos (Agronet, 2009).
Factores determinantes de la oferta de cebolla
Los principales factores que determinan la oferta
de cebolla de bulbo, como en otros cultivos, son,
entre otros, los precios del producto, los costos
de los factores de producción, efectos climáticos
y fitosanitarios y la tecnología de producción.
Precios y costos de producción de la cebolla
Los precios del producto incentivan o desaniman
a los productores, a su vez, la cantidad de oferta en el mercado determina la subida o bajada
de precios. En el caso de la cebolla de bulbo, los
precios promedio en Corabastos (Bogotá) correspondientes a los años 1997 (511 $/kg) hasta 2002
(792 $/kg) muestran un comportamiento más o
menos regular de bajadas y subidas, atribuible al
efecto del teorema de la telaraña (Ezekiel, 1938),
después del cual se advierten oscilaciones leves
hasta 2007 y luego un incremento notorio entre
2007 (831 $/kg) y 2008 (1063 $/kg). Según datos
del Banco Agrario de Colombia (2008), el costo
de producción desde semillero de una hectárea
de cebolla de bulbo (cabezona) en Boyacá asciende a cerca de diez millones de pesos, de los cuales
aproximadamente un 15% corresponde a aplicación de riego, un 10% a semilla (Agrocadenas,
2005, reporta un 23%), un 10% a fertilizantes,
un 3% a control de plagas y enfermedades, un
1,5% a fungicidas y un 0,5% a fertilización. El
gasto en mano de obra abarca cerca del 50% de
los costos totales de producción, de los cuales el
riego, la cosecha y siembra (trasplante) son las
labores de mayor demanda de trabajo.
Factores fitosanitarios
Si bien el costo del control de enfermedades y
de fungicidas es porcentualmente bajo (3-5%),
su importancia en el proceso de producción de
cebolla es mayor, ya que de ello depende, en gran
medida, el éxito o fracaso del negocio. Dos enfermedades son especialmente restrictivas para el
cultivo de cebolla: el tizón (Peronospora destructor)
y la alternaria (Alternaria porri) (Agrios, 2005;
Maroto et al., 1995). Su control depende tanto
del manejo del cultivo como de las condiciones
climáticas de la zona y periodo del año.
Cambio climático y producción de cebolla
El fenómeno del cambio climático, expresado a
través de cambios y variaciones en las temperaturas, precipitaciones y concentraciones de CO2
en la atmósfera, está afectando, entre otros, la
productividad agraria, especialmente de las zonas tropicales del planeta (Kurukulasuriya y
Rosenthal, 2003). En el caso de la producción
de cebolla, los cambios en la forma, la cantidad,
la frecuencia e intensidad de las precipitaciones
han determinado un nuevo régimen de humedad
del suelo y del aire que, sumado a los cambios en
las variaciones diarias, mensuales y anuales de la
temperatura, ha creado un nuevo ambiente, muchas veces más favorable, para la proliferación de
enfermedades (Brewster, 1997).
Planteamiento del problema
La producción de cebolla depende, entre otros, de
los factores climáticos. La precipitación determina en el cultivo de cebolla de bulbo la cantidad
y frecuencia de riego o drenaje. La luminosidad
(horas luz) influye en la calidad y tamaño del
Vol. 3 - No.1 - 2009
71
72
Barrientos/Leyva/Morales
bulbo. La humedad relativa y la temperatura, así
como sus oscilaciones, determinan las condiciones favorables o desfavorables para enfermedades
que atacan a la especie en estudio. Este escenario
hace suponer que también en Colombia la producción de cebolla, y por ende la oferta y precios
del producto, está siendo afectada por el cambio
climático. Para confirmar o rechazar el supuesto
mencionado, se ha tomado como objeto de estudio una zona productora de cebolla en Boyacá, la
zona del distrito de riego Alto Chicamocha.
Objetivo general
Determinar los efectos que produce el cambio
climático en los cultivos de cebolla de bulbo en
la región del Alto Chicamocha (Boyacá).
Objetivos específicos
• Determinar las características del cambio climático en la zona.
Zona de estudio
El distrito de Riego y Drenaje de Gran Escala Alto
Chicamocha y Firavitoba abarca los municipios
de Paipa, Duitama, Santa Rosa, Tibasosa, Nobsa, Sogamoso y Firavitoba. Tiene una superficie
bruta de cubrimiento de 11.300 ha, un área de
drenaje de 9.258 ha y un área de infraestructura
de riego de 7.335 ha. Sus usuarios beneficiarios
son 6.200, de los cuales el 76,7% tiene parcelas
agrarias menores a 1 ha, 18,5% tiene parcelas entre 1 y 5 ha, 3,23% tiene parcelas entre 5 y 10 ha
y sólo 1,37% tiene parcelas mayores a 10 ha. El
área dedicada a producción agrícola es de 2.500
ha y a producción pecuaria, principalmente lechería, 6.758 ha. Según Usochicamocha (2008),
en la zona se han destinado 2.300 ha a la producción de cebolla de bulbo, 12 ha para brócoli, 10
ha para coliflor, 70 ha para arveja y 35 ha para
repollo. Para el presente estudio se ha considerado solamente el municipio Duitama y en éste la
zona productora de cebolla de bulbo.
• Determinar las manifestaciones del cambio
climático y sus efectos en la producción de cebolla de bulbo en el distrito de riego Alto Chicamocha.
Tipo de información y su obtención
• Determinar las medidas adoptadas por los
productores para contrarrestar los efectos del
cambio climático en la producción de cebolla
de bulbo.
• Información mensual de los parámetros climáticos desde 1990 hasta 2008: brillo solar,
evaporación, humedad relativa, precipitación,
precipitación en 24 h, número de días con lluvia, temperatura media, temperatura máxima
y temperatura mínima. Esta información, procedente de la estación Surbatá–Bonza del municipio Duitama, se obtuvo del Ideam (2009).
• Determinar los efectos de la producción en la
oferta (producción nacional e importación) y
precios de la cebolla de bulbo.
MÉTODO
Esta investigación es, en una proporción mayor,
de tipo exploratoria, sobre todo cuando se trata de la información primaria. Sin embargo, la
información secundaria permite hacer análisis
descriptivos y en algunos casos causales.
REV. COLOMB. CIENC. HORTIC.
La información requerida para este trabajo fue
la siguiente:
• Información de oferta de cebolla en Colombia
desde 1997 hasta 2008: superficie de producción, producción anual, rendimiento e importación anual por países (Agronet, 2009).
• Información de precios promedio mensual de
mayoristas de cebolla de bulbo desde 1997 hasta 2008 (Corabastos, 2009; CCI, 2009).
E fectos del cambio clim á tico sobre la oferta y precios de cebolla de bulbo
• Información primaria sobre el efecto del cambio climático en la producción de cebolla. Esta
información se obtuvo de seis productores de
cebolla “representativos” del municipio Duitama a través de entrevistas. Las entrevistas,
con una duración aproximada de 25 a 40 min,
se realizaron el 25 de junio de 2009, con base
en un cuestionario de 20 preguntas abiertas. El
cuestionario contenía, entre otros, los temas:
presencia–ausencia del cambio climático en
la zona, manifestación del cambio climático,
efectos del cambio climático en la producción
de cebolla, medidas adoptadas para contrarrestar el efecto del cambio climático, factores que
influyen en la fijación de precios de la cebolla,
efectos del cambio climático en el precio de la
cebolla y algunas características de las fincas
productoras de cebolla de bulbo de la zona de
estudio. Paralelamente, se entrevistó al jefe del
Departamento de Planeación y Desarrollo Productivo del Distrito de Riego para tratar temas
relativos a la producción de cebolla: superficie,
producción, rendimientos, problemas más importantes, etc. La entrevista, con una duración
de aproximadamente 3 h, se llevó a cabo mediante un cuestionario no estructurado con
preguntas abiertas.
• Análisis de la importación de la cebolla.
Análisis de la información
• Análisis de los efectos del cambio climático en
los precios de la cebolla.
Información mensual y anual de los parámetros
climáticos
• Descripción de las características climáticas de
la zona de estudio con base en datos anuales
acumulados o promedio.
• Determinación de la regularidad o irregularidad de ocurrencia de los eventos climáticos.
Información de oferta de cebolla en Colombia
• Análisis de la producción nacional.
• Relación de la producción con los parámetros
de clima.
• Comparación de la oferta nacional e importación de cebolla con los precios nacionales.
Información de precios promedio mensual
de mayoristas de cebolla de bulbo
• Análisis comparativo de los precios por meses.
• Análisis comparativo de los precios por años.
• Relación de los precios con la oferta nacional e
importación de cebolla de bulbo.
• Relación de los precios con algunos factores
climáticos.
Información primaria sobre el efecto del cambio
climático en la producción de cebolla
• Análisis de los efectos del cambio climático en
la producción de cebolla.
• Análisis de las medidas adoptadas por los productores para contrarrestar el efecto del cambio climático en la producción de cebolla.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Características del cambio climático en la zona
De los datos climáticos presentados en la tabla 1,
lo que más se destaca, caracterizando a la zona,
es lo siguiente:
• En promedio, hay 5 h diarias de brillo solar.
Esto podría ser restrictivo para variedades de
cebolla de bulbo que requieren de más horas
luz para desarrollo foliar o llenado de bulbo.
Vol. 3 - No.1 - 2009
73
REV. COLOMB. CIENC. HORTIC.
1.715
1.831
1.726
1.838
1.702
1.782
1.784
1.967
1.782
1.740
1.884
1.973
1.885
1.793
1.968
1.811
1.611
1.578
1.697
1.793
(h año-1)
48
68
83
75
111
83
103
116
87
98
130
109
129
155
95
106
118
134
98
102
Rango*
1.171
1.272
1.261
1.218
1.169
1.201
1.208
1.399
1.389
1.247
1.225
1.398
1.408
1.347
1.223
1.311
1.256
1.216
1.240
1.271
(mm año-1)
47
30
52
31
40
43
40
44
65
63
47
43
44
56
25
63
26
54
57
46
Rango*
Evaporación
80
79
80
84
78
78
80
75
77
80
79
69
74
81
86
83
81
76
77
79
Promedio
anual
Precipitación
11
18
10
11
25
15
8
9
13
7
7
11
12
14
7
5
17
9
7
11
872
760
556
961
895
887
918
669
964
1.091
856
611
719
1.053
906
904
1.003
934
882
865
198
150
88
180
153
127
102
98
196
130
104
104
132
225
175
161
139
124
142
144
Rango* (mm año-1) Rango*
Humedad relativa
(%)
Fuente: Elaborado con base en datos del Ideam, 2009.
* Diferencia entre el mes del año con el valor más alto y el mes del año con el valor más bajo.
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
Promedio
Años
Brillo solar
49
23
32
32
32
27
32
36
54
32
33
25
31
42
56
37
33
39
36
36
(mm)
43
18
30
26
31
18
23
29
54
25
28
20
28
40
51
29
26
31
29
30
Rango*
Precipitación
máxima en
24 h
166
157
139
188
195
201
202
147
199
206
184
158
152
173
158
172
180
166
171
174
Anual
14
17
15
20
22
21
14
17
29
15
15
17
15
22
21
16
15
17
18
18
Rango*
No. de días
con lluvia/año
Tabla 1. Principales datos climáticos anuales de la estación Surbatá–Bonza del municipio Duitama, Boyacá (1990-2008).
14
14
14
14
14
14
14
14
15
14
14
14
14
14
15
15
15
15
15
14
Anual
1
2
2
2
2
2
2
1
3
1
1
2
2
1
1
1
3
2
1
2
Rango*
Temperatura
media (°C)
24
26
27
24
25
28
24
25
25
28
24
26
25
29
29
25
24
26
27
26
Anual
2
4
5
2
4
7
3
3
2
6
2
3
3
6
6
3
4
2
4
5
Rango*
Temperatura
máxima (°C)
-1
-3
-2
-3
-1
-4
-1
-2
0
1
-1
-3
0
1
-4
1
0
-8
0
-2
Anual
5
7
7
8
6
10
7
7
6
5
6
8
6
5
10
6
6
13
5
7
Rango*
Temperatura
mínima (°C)
74
Barrientos/Leyva/Morales
E fectos del cambio clim á tico sobre la oferta y precios de cebolla de bulbo
• La evaporación es, en promedio, mayor a la
precipitación en aproximadamente 400 mm.
Esto significa, de manera general, que para la
producción vegetal se necesita un aporte complementario de agua al suelo.
• Cerca de la mitad del tiempo está lloviendo, lo
que favorece el mantenimiento de la humedad
del ambiente.
• La humedad del ambiente es relativamente elevada. Esta es una condición favorable para la
proliferación de enfermedades en el cultivo de
la cebolla.
• Las precipitaciones en 24 h están alrededor de
36 mm. Esto podría significar, en algunos casos, encharcamiento de las parcelas de cebolla
creándose un ambiente favorable para el desarrollo de enfermedades del cultivo.
• Si bien la temperatura media se ha mantenido
entre 14°C y 15°C, el rango entre temperaturas
máximas y mínimas es mayor a 25°C. Esto puede ir en detrimento del cultivo de cebolla, ya que
las temperaturas bajas reducen o detienen el crecimiento, pudiendo dañar también los tejidos de
la planta. Por otra parte, las temperaturas mayores a 23°C favorecen el desarrollo de la planta,
pero también de enfermedades del cultivo.
75
Mediante los “rangos”, presentados en la tabla 1,
se desea hacer notar el comportamiento regular
o irregular de los parámetros climáticos durante
el periodo de estudio. Teóricamente, si los eventos climáticos se repitieran y ocurrieran con regularidad, los rangos entre los valores máximos
y mínimos mensuales del año serían similares
en todos los casos. Sin embargo, la tendencia de
los valores hallados es de incremento en la diferencia entre los extremos, es decir, los eventos
climáticos se estarían haciendo más variables y
extremos (tabla 1). Llaman la atención especialmente el brillo solar, la humedad relativa y las
temperaturas máximas. Este fenómeno de mayor diferencia entre extremos dificultaría aún
más la precisión en la planificación de la producción vegetal.
La tabla 2 muestra que, según las tendencias lineales, a largo plazo:
• Hay un incremento en la temperatura media,
máxima y mínima. Esto podría favorecer al
desarrollo del cultivo de cebolla, pero también
a la proliferación de enfermedades.
• A consecuencia del incremento de temperatura, hay un incremento de la evaporación, lo que
hace pensar en una mayor necesidad de riego
para el cultivo. Sin embargo, también hay un
Tabla 2. Tendencia lineal de los principales parámetros climáticos de la estación Surbatá–Bonza del municipio
Duitama, Boyacá (1990-2008).
Ítem
Promedio
Brillo
solar
Evaporación
Humedad
relativa
(h día-1)
(mm año-1)
Promedio
anual (%)
PrecipiPrecipitación
No.
tación máxima en de días
24 horas
(mm año-1)
(mm)
con lluvia/
año
Temperatura
media
anual
Temperatura
máxima
anual
Temperatura
mínima
anual
(°C)
(°C)
(°C)
5
1271
79
865
36
174
14
26
-2
Tendencia de
valores entre 1990
y 2008 (%)
- 2,3
+5
-1
+ 16
+ 17
- 2,4
+ 7,8
+5
+ 21
Tendencia de los
rangos (%)*
+ 73
+ 19
+ 40
+1
+ 13
0
- 25
+ 42
+ 14
(1990-2008)
Fuente: Elaborado con base en datos del Ideam, 2009.
* Con base en los datos de la Tabla 1.
Vol. 3 - No.1 - 2009
76
Barrientos/Leyva/Morales
incremento en la precipitación, y en mayor
proporción que la evaporación, por lo que la
necesidad de riego tendería a reducirse.
• Como efecto del incremento de la precipitación, las horas luz tienden a disminuir. Esto
podría incidir negativamente en la ganancia de
peso y calidad del bulbo de la cebolla.
• Hay un incremento en la intensidad de las lluvias y una disminución en su frecuencia, es
decir, las lluvias serán más cortas, más fuertes
y menos frecuentes, lo que podría llegar a ser
menos favorable para la producción vegetal.
Manifestaciones del cambio climático
y sus efectos en la producción de cebolla de
bulbo en el distrito de riego Alto Chicamocha
Los productores entrevistados y sus parcelas de
producción presentan características que se resumen a continuación:
Los productores entrevistados tienen basta experiencia en el cultivo de cebolla de bulbo. En atención a la superficie de cultivo, se diferencian en
pequeños, medianos y grandes productores. Los
rendimientos que obtienen en esta zona están
entre los más altos del país, favorecidos, entre
otros, por la disponibilidad de riego. La mayoría
siembra cebolla dos veces al año, pero también
hay agricultores que han escalonado las siembras,
llegando a valores de hasta seis por año. Algo que
llama la atención es la frecuencia de riego. Según
el técnico entrevistado, los riegos se realizan rutinariamente (1-3 horas por riego) y en abundancia, siendo común ver parcelas casi encharcadas
después de un riego. Dado que la mayoría de las
propiedades agrícolas son pequeñas (<1ha), los
productores de cebolla optan por arrendar o cultivar en compañía, así las parcelas de cebolla son
itinerantes. Otro motivo para la itinerancia de las
parcelas de cultivo de cebolla, según uno de los
entrevistados, es la infección de los suelos (después de cuatro años seguidos de cultivo de cebolla) con el “tizón” (Peronospora destructor) y la “al-
REV. COLOMB. CIENC. HORTIC.
ternaria” (Alternaria porri) y la disponibilidad de
riego. Es así que la mayoría de los productores de
la zona de estudio proceden de otros municipios
como: Samacá, Sáchica, Villa de Leyva, Sutamarchan, Tinjacá, Choachí y Cáqueza.
Todos los entrevistados manifestaron haber percibido cambios en el clima. Los cambios a los que
hicieron referencia son los siguientes:
• El ambiente está más seco.
• La temperatura es mayor, hace más calor.
• Hay mayor presencia de niebla, por tanto más
frío por las mañanas y menor brillo solar.
• Las lluvias son más irregulares. Las épocas de
lluvia, que eran bien marcadas (abril–mayo;
octubre–noviembre), ya no tienen la regularidad de antes.
• Los cambios de temperatura y lluvias son más
bruscos e impredecibles.
La percepción de los productores entrevistados
sobre el cambio climático coincide, en su mayoría, con las tendencias obtenidas de los datos del
clima de la zona (tablas 1 y 2).
Aunque la superficie de cultivo no ha crecido
considerablemente, Boyacá sigue siendo el mayor
productor nacional de cebolla de bulbo (tabla 4).
A su vez, el distrito de riego Alto Chicamocha
concentra la mayor superficie de producción en el
departamento, aproximadamente 2.500 ha (Usochicamocha, 2008); adicionalmente, los mayores
rendimientos se presentan en esta zona, aproximadamente 40 t ha-1 (obtenido de tabla 3).
Si bien el clima tiene un efecto determinante en
la producción agrícola, sus variables no han influido significativamente en el comportamiento
de la producción, como lo muestra la tabla 5, excepto el de evaporación. Los factores climáticos
determinantes del cultivo están siendo controla-
77
E fectos del cambio clim á tico sobre la oferta y precios de cebolla de bulbo
Tabla 3. Características de los productores y de las unidades de producción de cebolla de bulbo en la zona
de estudio.
Experiencia
en el cultivo
Cantidad
de semilla
Superficie
parcela
de cebolla
Rendimiento
Número de
siembras
Frecuencia
de riego
(años)
(lb/fanegada)
(fanegadas)
(bultos/
fanegada)1
al año
(No./semana)
5–20
3–4
1–70
500–560
2–6 2
1–3
Tenencia
de tierra
Otros cultivos
que maneja
Arriendo, en
compañía
Papa, lechuga, arveja, fríjol,
maíz, remolacha, nabo
y avena
Fuente: Entrevista a productores de cebolla de bulbo del Distrito de Riego Alto Chicamocha (junio, 2009).
1Bulto = 50 kg; fanegada = 6.400 m²; 2En siembras escalonadas.
Tabla 4. Producción anual, superficie de cultivo y rendimiento de cebolla de bulbo en Boyacá y Colombia
(1997-2008).
Variable
1997
Producción
Boyacá (t)
1998
95.894
Producción
Colombia (t)
1999
2000
2001
88.391 127.656 142.436 104.793
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
95.500 110.889 117.272 113.803 133.351 151.727 136.770
230.595 203.410 257.099 276.300 224.945 216.558 232.817 251.752 253.728 294.790 312.673 277.152
Superficie
cosechada
Boyacá (ha)
3.921
3.686
4.913
5.553
4.005
4.094
4.734
4.290
4.328
4.798
6.149
4.262
Superficie
cosechada
Colombia (ha)
11.604
10.298
11.766
12.424
10.330
10.250
11.058
11.642
11.838
13.870
15.858
16.516
Rendimiento
Boyacá (t ha-1)
24,5
24
26
25,7
26,2
23,3
23,4
27,6
26,3
27,8
24,7
32,1
Rendimiento
Colombia (t ha-1)
19,9
19,8
21,9
22,2
21,8
21,1
21,1
21,6
21,4
21,6
19,7
16,8
Fuente: Elaborado con base en datos de Agronet, 2009.
Tabla 5. Correlación entre los parámetros climáticos de la estación Surbatá/Bonza del municipio Duitama (Boyacá)
y la producción anual del departamento Boyacá (1997–2008).
Precipitación
No. de días
Temperatura
máx. anual
Temperatura
mín. anual
Brillo solar
Evaporación
(h año-1)
(mm año-1)
promedio
anual (%)
(mm año-1)
(mm)
con lluvia/
año
(°C)
(°C)
(°C)
R²
0,3725
0,8171
0,0666
0,1574
0,0384
0,052
0,0757
0,0011
0,1198
Relación*
directa
inversa
directa
directa
inversa
directa
directa
directa
inversa
Coeficiente
Precipitación
máx. en 24 h
Temperatura
media
anual
Humedad
relativa
Fuente: Elaborado con base a datos del Ideam, 2009 y Agronet, 2009.
* Relación directamente proporcional o relación inversamente proporcional.
Vol. 3 - No.1 - 2009
78
Barrientos/Leyva/Morales
dos a través del manejo del cultivo: semilla, épocas de siembra, riego, control de plagas, enfermedades y malezas.
Según los productores entrevistados, los factores
que más han incidido en el incremento o disminución de cultivos de cebolla en la zona han sido
los precios y las enfermedades (tizón y alternaria). Según las fuentes primarias, a finales de
2007 los precios llegaron hasta 5.000 $/bulto, así
como a finales de 2008 llegaron a 140.000 $/bulto. La caída de los precios se dio por la abundante
producción (clima favorable y expectativas de los
productores) y por la importación de cebolla. El
ataque de las enfermedades proliferó en los últimos dos años. Este incremento se atribuye a dos
factores: incremento de fuentes de inóculo (más
cultivos con enfermedad) y condiciones ambientales favorables (mayor humedad por efecto del
riego y precipitaciones y mayores temperaturas).
Lógicamente, el incremento de la frecuencia de
aplicaciones y dosis de fungicidas ha incrementado los costos de producción, tanto por producto comprado como por mano de obra utilizada.
A diferencia de los datos provenientes del Banco
Agrario (2008), el técnico entrevistado sostenía
que los costos de producción de cebolla ascendía
a 18.000.000 $/ha, de los cuales alrededor del
30% correspondían a controles fitosanitarios.
Algo que llamó la atención fue que la mayoría
de los productores no han intentado mejorar el
manejo del riego, las densidades de siembra y el
monitoreo de enfermedades. Sin embargo, los
productores más grandes ya lo están haciendo,
por ejemplo, a través de aplicación de riegos por
demanda del cultivo y no por rutina, disminución de densidades de siembra a 3 libras/fanegada
y monitoreos del ataque de enfermedades antes
de fumigaciones rutinarias.
Medidas adoptadas por los productores
para contrarrestar los efectos del cambio
climático en la producción de cebolla de bulbo
Efectos de la producción en la oferta
(producción nacional e importación)
y precios de la cebolla de bulbo
Frente a los problemas de precios bajos y ataque
de enfermedades que se han presentado en los
últimos años, los productores de cebolla que han
permanecido en el negocio han adoptado, casi
todos, las siguientes medidas:
Si bien la producción nacional cubre cerca del
80% de la oferta nacional de cebolla de bulbo
(año 2008), la importación está cobrando importancia (tabla 6). Mientras la producción nacional
tiene una tendencia de crecimiento de 31%, la
de importación es de 355%. Por el contrario, las
exportaciones de cebolla tienen una tendencia de
disminución del 87%. La producción de Boyacá,
que aporta aproximadamente el 50% a la producción colombiana, tiene gran influencia en la
oferta nacional de cebolla.
• Tratar de utilizar semilla certificada. Antes se
utilizaban hasta 15 libras por hectárea, ahora
aproximadamente 8 libras/hectárea.
• Escalonar las épocas de siembra.
• Incrementar la frecuencia de fumigado contra
enfermedades. Antes cada 10-12 días, ahora
cada 3-7 días. Otros productores dicen que
ahora se fumiga de 9 a 15 veces por ciclo.
• Incrementar las dosis de fungicidas (casi el doble de lo que se utilizaba antes).
• Reducir la superficie de cultivo. En algunos casos se redujo hasta un 50%.
REV. COLOMB. CIENC. HORTIC.
Los precios nominales de la cebolla de bulbo han
tenido una tendencia al incremento en una proporción del 64% en los últimos 12 años (tabla
6). Relacionando precios y producción (oferta
nacional), se ha encontrado una baja correlación
(<0,2) entre estas dos variables, de lo que podría
deducirse una baja influencia de solamente la
producción sobre los precios y viceversa (Corabastos, 2009; Agronet, 2009). Sin embargo, se
advierte una creciente (aproximadamente 5%
79
E fectos del cambio clim á tico sobre la oferta y precios de cebolla de bulbo
Tabla 6.Oferta nacional y precios mayoristas (Corabastos, Bogotá) de cebolla de bulbo en Colombia (1997-2008).
Variable
Producción
nacional (t)
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
230.595 203.410 257.099 276.300 224.945 216.558 232.817 251.752 253.728 294.790 312.673 277.152
Importación (t)
11.028
14.154
21.005
38.333
30.936
35.620
34.538
44.436
43.990
51.449
44.713
71.826
Exportación (t)
-3.090
-53
-3.657
-20.396
-2.024
-619
-340
-910
-990
-1.517
-1.626
-1.328
Oferta para
Colombia (t)
Precios
mayoristas
($/kg)
238.533 217.511 274.447 294.237 253.857 251.559 267.015 295.278 296.728 344.722 355.760 347.650
511
829
478
854
474
792
812
852
780
861
831
1063
Fuente: Elaborado con base en datos de Agronet, 2009 y Corabastos, 2009.
anual) importación de cebolla proveniente de
Ecuador (77% el año 2008), Perú (19% el año
2008), Holanda (2% el año 2008) y Chile (<1%
el año 2008) (Agronet, 2009). El comportamiento de la importación de cebolla tiene una correlación del 0,5 con el comportamiento de los precios
en las centrales mayoristas como Corabastos de
Bogotá, lo que hace pensar que la importación
está influyendo en la formación de los precios
de cebolla mucho más que la producción local y
nacional. Así lo manifestaron también los productores entrevistados, quienes aducían a la importación la caída de los precios y la disminución
de la superficie de cultivo de la cebolla.
CONCLUSIONES
• El cambio climático es un fenómeno que ya
se ha hecho presente en la zona de estudio. Se
caracteriza principalmente por el incremento
de la temperatura media, de la evaporación,
de la precipitación (menor frecuencia y mayor
intensidad) y por una disminución del brillo
solar y de la humedad relativa. Además, los
rangos entre máximos y mínimos de la mayoría de los parámetros climáticos tienen una
tendencia a ampliarse.
• El cambio climático, según los entrevistados,
ha incidido en los cultivos de cebolla de la zona
de estudio, pero no ha ocasionado grandes
cambios en la cantidad de producción.
• Los efectos más notorios de los cambios en el clima se han manifestado, según los productores,
con incrementos del ataque de enfermedades
(tizón y alternaria) y mayor necesidad de riego
para el cultivo. Siendo éste el efecto más visible,
no significa, sin embargo, que problemas como
ataque de plagas y presión de malezas al cultivo
no estén asociados al cambio climático.
• Las medidas adoptadas por los productores frente
al fenómeno del cambio climático, de una manera general, fueron el incremento de la frecuencia
y dosis de las fumigaciones contra enfermedades
y el incremento de la frecuencia de riegos. Estas
medidas no son suficientes, y en muchos casos
no son las más apropiadas, teniendo en cuenta
que hay medidas de manejo integral del cultivo que podrían hacer más eficiente el uso de recursos (entre otros, agua, fungicidas y mano de
obra) durante el proceso de producción.
• Los productores grandes, a diferencia de los
medianos y pequeños, son los que están adoptando otras medidas, como el manejo de las
densidades y del riego, así como el monitoreo
de enfermedades.
• El cambio climático, a través de una mayor o
menor producción, no afecta el precio de la cebolla de manera significativa, su efecto se manifiesta más en los costos de producción y en
la ganancia de los productores. Las importaciones y las expectativas (de una mejor ganancia)
Vol. 3 - No.1 - 2009
80
Barrientos/Leyva/Morales
de los productores han resultado ser los factores que más determinan los cambios de precios
de la cebolla de bulbo.
• Este estudio exploratorio da pie para profundizar en temas específicos como: influencia
del cambio climático en el incremento de problemas fitosanitarios del cultivo de cebolla,
respuesta estratégica de los productores de
cebolla al cambio climático e introducción de
nuevas estrategias de transferencia de tecnología.
AGRADECIMIENTOS
Los autores expresan su agradecimiento al Instituto Colombiano Agropecuario (ICA), seccional Boyacá, al Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales (Ideam), estación Surbatá–Bonza, Duitama (Boyacá) y a los productores de cebolla entrevistados por la información brindada. Un
especial agradecimiento al Distrito de Riego y Drenaje de Gran Escala Alto Chicamocha y Firavitoba
(Usochicamocha), que por medio de los señores Horacio Pachón y Hector Centeno nos facilitó el recorrido por la zona de estudio y el contacto con los productores de cebolla.
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Evaluación de dos sistemas de tutorado para el cultivo
de la arveja voluble (Pisum sativum L.) en condiciones
de la Sabana de Bogotá
Evaluation of two training systems for indeterminate pea
(Pisum sativum L.) culture in conditions of the Bogota Plateau
Andrés Fernando Forero1
Gustavo Adolfo Ligarreto2,3
Tutorado en arco para el cultivo
de la arveja.
Foto: A.F. Forero
RESUMEN
Se evaluaron dos sistemas de tutorado; el tutorado vertical y el de arco, que consiste en una propuesta de
innovación de los sistemas tradicionales, en el que se recurrió a nuevos materiales y disposiciones que no
afecten las densidades siembra que se manejan en la actualidad y permitan el ingreso de maquinaria para el
desarrollo de labores durante el ciclo del cultivo. El ensayo comprendió dos partes: la determinación de la estructura adecuada para el tutorado en arco y la evaluación de la viabilidad técnica y económica de este sistema
de cultivo de la arveja voluble y su comparación con el tutorado tradicional. Para la estructura del tutorado
en arco se utilizó guadua, fibra de polipropileno y mallas y se evaluaron: distancia entre guaduas, enganche
entre guaduas y el tamaño del hueco interno de la malla. Los resultados en la primera parte del ensayo permitieron definir que el sistema de tutorado en arco debe tener una distancia entre guaduas de dos metros, un
solo enganche entre guaduas y una malla de 15 x 17 cm2 de huecos interiores. En la segunda parte del ensayo,
el tutorado en arco presentó un rendimiento menor que el tutorado vertical, costos de instalación más altos
y una vida útil más larga.
Palabras clave adicionales: sistema de siembra, manejo fitosanitario, rendimiento, calidad de vainas.
1
Programa Agricultura Sostenible, Centro de Investigaciones y Asesorías Agroindustriales (CIAA), Universidad de Bogotá Jorge Tadeo Lozano, Chía (Colombia).
2
Departamento de Agronomía, Facultad de Agronomía, Universidad Nacional de Colombia, Bogotá (Colombia).
3 Autor para correspondencia. [email protected]
REVISTA COLOMBIANA DE CIENCIAS HORTÍCOLAS - Vol. 3 - No.1 - pp. 81 - 94, 2009
82
Forero/Ligarreto
ABSTRACT
Two training systems were evaluated. The trained pea system is an innovation to the traditional systems
of training. Vertical training and the new training system is built with new materials have no affect on
plant density and allow a better access to machinery. The study encompassed two parts: determination of
the appropriate structure for arch training, and evaluation of the economic and technical viability of the
proposed system in indeterminate pea compared to the traditional training. The arch training was built with
bamboo, polypropylene fiber and meshes. The following variables were evaluated: bamboo distance, hook
type between bamboo and size of the mesh. The largest yields were obtained with a pole bamboo distance of
two meters, a single hook between bamboo and mesh of 15 x 17 cm2. In the second part of the trial vertical
training showed a lower yield, higher costs of installation and a longer useful life.
Additional key words: planting system, phytosanitory managing, yield, pod quality.
Fecha de recepción: 22-01-2009
Aprobado para publicación: 01-06-2009
IntroduCCIÓN
La arveja ha sido cultivada como una fuente importante de alimento humano durante muchos
siglos y es reconocida por su gran valor nutricional, ya que representa una alta fuente de proteína y carbohidratos, destacándose como fuente
de sacarosa y aminoácidos, incluyendo lisina.
También es un alimento de contenidos significativos de minerales y vitaminas, por esta razón
ocupa un sitio de preferencia en el ámbito alimenticio de los consumidores de las principales
ciudades de Colombia.
FAO (2009) reporta que la arveja en verde se
siembra en una basta área geográfica como cultivo comercial; países como China, India, Estados
Unidos, Francia, Inglaterra, Egipto y Marruecos
se conocen como los mayores productores de arveja comestible durante 2006 y 2007, mientras
Warkentin et al. (1995) reportan al este de Canadá los cultivos de arveja con mayor calidad. En
Suramérica, Perú es el mayor productor de arveja verde con 86.415 t anuales para 2006 y 86,500
toneladas para 2007, seguido de Colombia con
producción de 33.800 t en 2007.
REV. COLOMB. CIENC. HORTIC.
La arveja se produce en 11 de los 32 departamentos
de Colombia, pero la mayor producción está concentrada en Cundinamarca y Boyacá, con 35% y
33% respectivamente (CCI, 2000). La producción
nacional se destina a dos usos diferentes: la verde en
vaina para el consumo directo y la seca como semilla, para renovar el ciclo productivo, principalmente
por los altos costos que implica su transformación
para la obtención del grano seco (SIPSA, 2001).
El cultivo de la arveja en Colombia es considerado
rentable, pero implica una inversión inicial para su
producción, un alto riesgo de pérdidas por las constantes fluctuaciones de los precios en el mercado,
susceptibilidad a problemas fitosanitarios y un
alto grado exigencia del consumidor, que rechaza
cualquier tipo de daño causado por enfermedades
o plagas, representando para el productor un gran
reto, que se ve inclinado hacia la utilización de
agroquímicos como respuesta efectiva para resolver estas situaciones, pero en la mayoría de los casos el uso inadecuado de químicos es una constante, acarreando consigo graves implicaciones para el
productor, el consumidor y el medio ambiente.
E valuaci ó n de dos sistemas de tutorado para el cultivo de la arveja voluble
La arveja es la hortaliza de mayor área cosechada en Colombia con 25.658 ha, es decir, el 26,2%
del área hortícola cosechada total en 2004. Sin
embargo, su peso en la producción es sustancialmente menor. Esto se reflejó en los bajos rendimientos obtenidos: 1,4 t ha-1 en 2000 (CCI,
2000) y 1,24 t ha-1 en 2000 (MADR, 2006).
1997). Se ha reportado en las regiones templadas
de Europa, Norte América, Australia, Nueva Zelanda y en áreas subtropicales de África, Centro
y Sur América y Haití (Kraft y Pfleger, 2001),
mientras en Colombia, Buriticá (1999) reporta la
enfermedad en los departamentos de Cundinamarca, Boyacá y Nariño.
Existen diversas variedades de arveja como la
Piquinegra, la Parda, la Pajarito, la Guatecana y
la Bogotana (CCI, 2000), pero el material Santa
Isabel ocupa casi la totalidad del área sembrada,
ya que satisface los requerimientos del mercado.
Esta homogeneidad de la variedad representa una
desventaja desde el punto de vista fitosanitario,
haciendo que el manejo de enfermedades producidas por patógenos sea cada vez más costosa y
difícil (Fenalce, 2002).
Otra de las enfermedades limitantes del cultivo
es el mildeo velloso, causado por el hongo Peronospora viciae f. sp. pisi (Sydow) Boherema & Verhoeven. la enfermedad ocurre en todas las partes del mundo donde se cultiva la arveja (Kraft
y Pfleger, 2001) y en Colombia, Buriticá (1999)
la ha reportado en los departamentos de Antioquia, Boyacá, Cundinamarca y Nariño, en Cundinamarca ha llegado a causar perdidas totales
de cultivo (Tamayo, 2000). Otras enfermedades
reportadas con gran impacto son la antracnosis,
causada por Colletotrichum pisi Pat.; el moho gris,
causado por Botryotinia fuckeliana (de Bary) Whetzel y la marchitez, causada por Fusarium oxysporum f. sp. pisi (van Hall) Snyd. & Hans.
En la actualidad no se ofrecen materiales de siembra que satisfagan las necesidades del productor
y del mercado y con adaptación a Cundinamarca
y Boyacá, como departamentos de mayor área
de siembra, ya que según Cousin (1997) son muchos los caracteres que tienen que ser mejorados
para satisfacer las necesidades de productores y
la industria de alimentos. Una de esas necesidades para los productores es la alta susceptibilidad
a las enfermedades que afectan a la planta, siendo las manchas foliares las más limitantes, principalmente el tizón, añublo de la arveja causado
por el complejo Ascochyta spp. (Alarcón, 1998),
que reduce los rendimientos entre un 20% y un
50%, demeritando así la calidad de la vaina y los
granos cosechados (Tamayo, 2000). Entre los
factores que más afectan la incidencia de las enfermedades al cultivo están las altas densidades
de siembra, las condiciones medioambientales
de alta humedad relativa, la falta de rotación de
cultivos y la poca disponibilidad de variedades
mejoradas. Aún no se tiene conocimiento sobre
la evaluación de los sistemas de tutorado en la
incidencia de las enfermedades en arveja.
Las enfermedades causadas por Ascohyta spp. se
presentan en todos los lugares del mundo donde se siembra la arveja (Aragona y Porta-Plugia,
De acuerdo con anteriores observaciones, es viable el mejoramiento de algunos de los factores
internos de la planta, como lo es la resistencia
varietal, y externos para aumentar la productividad hasta alcanzar el máximo genético de la
planta. El tutorado es uno de los aspectos externos más importantes que se tiene en cuenta al
adoptar un sistema de siembra, ya que está relacionado con el rendimiento y la buena calidad
del producto final.
El hábito voluble de la arveja exige un sistema de
tutorado que permita la aireación de las plantas
y su apropiado manejo, facilitando las labores
como aspersiones, control de arvenses, fertilización y cosecha. Para Almanza y Fischer (1993), el
tutorado tiene como finalidad cambiar el hábito
de crecimiento de la planta, optimizar la distribución de la luz para aumentar la rata fotosintética y mejorar la calidad de los frutos.
Arévalo y Ortega (1995) reportan que con la utilización de tutores en el cultivo de arveja se obVol. 3 - No.1 - 2009
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84
Forero/Ligarreto
tiene un mayor rendimiento por hectárea y una
mejor calidad de frutos. El mayor rendimiento se
debe a que los tutores permiten aprovechar mejor el espacio aéreo, disponiendo de mayor área
de terreno para sembrar más plantas. La mejor
calidad de los frutos se debe a la mayor iluminación que recibe el cultivo, favoreciendo un mejor
llenado de las vainas; además, la posición vertical de las plantas contribuye a un control más
eficiente de plagas, enfermedades y daños por
pájaros.
En Colombia existen diversos sistemas de siembra de arveja en monocultivo, entre los que Castro (1995) destaca los siguientes:
Con tutor vertical
En las variedades hortícolas de enrame es muy
conveniente preparar un dispositivo capaz de soportar los tallos trepadores, ayudando con ello a
que éstos se desarrollen y produzcan una mayor
cosecha.
Se requieren de 30 a 35 kg de semilla por ha. Se
siembra a distancias entre surcos de 1,0 y 1,2 m,
10 cm entre sitios, una semilla por sitio o cada
20 cm dos semillas por sitios, o cada 30 cm tres
semillas por sitio. Para tutorar se usan varas de
madera de 2,0 a 2,5 m cada cuatro a cinco m,
alambre calibre 16 para colgar allí las plantas en
amarre individual con hilaza agrícola cuando la
planta tiene de 10 a 20 cm de altura.
Con tutor horizontal
Se requieren 30 a 35 kg de semilla por ha. Se
siembra a distancias entre surcos de 1,0 y 1,2
m, 10 cm entre sitios, una semilla por sitio o
cada 20 cm dos semillas por sitio, o cada 30 cm
tres semillas por sitio. Se utilizan varas de 2,5
m colocadas a una distancia de 4 m, se disminuye la distancia porque no hay utilización de
alambre. A medida que va creciendo la planta se
van pasando hiladas horizontales cada 15 a 20
cm durante la etapa de crecimiento (siete a diez
REV. COLOMB. CIENC. HORTIC.
hiladas) con polipropileno encanastándola, alternando una por cada lado.
Entre los dos sistemas de tutorado mencionados,
el vertical se utiliza en más del 90% de los cultivos por su facilidad en realizar la labor y por
la estabilidad y resistencia del tutor, ya que en
el encanaste con frecuencia hay volcamiento de
plantas causado por el peso del follaje del cultivo.
La desventaja de estos tutorados es que impide
la mecanización del cultivo. Una propuesta de
innovación en el sistema tradicional es el tutorado en arco sin afectar la densidad de siembra y
facilitando el ingreso de maquinaria para el desarrollo de labores durante el ciclo del cultivo.
El sistema de tutorado en arco es una metodología concertada entre los investigadores del
proyecto de leguminosas de la Universidad Nacional de Colombia y profesionales de las entidades Agrointegral Andina S.A. y Syngenta y el
agricultor de la Sabana de Bogotá Miguel García,
que pretende facilitar el manejo fitosanitario
conseguido con el tutor vertical y horizontal al
lograr realizar de forma mecanizada las aplicaciones fitosanitarias en zonas donde la mano de
obra es escasa, con la opción de tener una optima calidad y sanidad de las vainas, al igual que
mayor peso; lograr aumentar la eficiencia fotosintética de la planta; implementar el sistema en
la época de invierno; incrementar lar eficiencia
en el tiempo de realización de las aplicaciones y
tener coberturas homogéneas.
MATERIALES Y MÉTODOS
El trabajo experimental se llevó a cabo en la finca San Francisco, ubicada en la vereda Laguna
Larga, entre las localidades de Madrid y Facatativá (Cundinamarca). El manejo fitosanitario y
la fertilización se realizaron de acuerdo con las
prácticas corrientes que realiza el agricultor. El
material vegetal utilizado fue la variedad Santa
Isabel por ser la más cultivada a nivel nacional,
y principalmente en la Sabana de Bogotá, ésta
E valuaci ó n de dos sistemas de tutorado para el cultivo de la arveja voluble
tiene crecimiento indeterminado y alcanza alturas mayores a 1,60 m. El desarrollo experimental comprendió dos partes. La primera parte fue
evaluar la estructura adecuada para realizar el
tutorado en arco y la segunda fue el análisis de
viabilidad técnica y económica del cultivo de la
arveja mediante los dos sistemas de tutorado en
estudio: arco y vertical.
El tutorado en arco se instaló a los 60 dds, para
ello se usaron guaduas de 1,70 m de longitud y
cuatro cm de ancho. Con estas dimensiones, la
guadua, por su flexibilidad, logró formar un arco
con 0,4 m de altura y 1,20 m de ancho (figura 1a),
la distancia entre surcos fue de 1,80 m. El diseño
experimental utilizado en esta primera fase fue
el de bloques, completamente aleatorio en arreglo factorial con 27 tratamientos y tres repeticio-
nes, en las que el factor principal correspondió a
la distancia entre guaduas, el factor secundario a
enganches entre guaduas y el tercer factor a la referencia de la malla; a continuación se relacionan
los diferentes niveles de cada factor:
Distancia entre guaduas: G1: 2 m; G2: 4 m; G3:
6 m. Enganche entre guaduas: E1: un punto;
E2: dos puntos; E3: tres puntos. En la figura 1b,
se muestra la ubicación de los enganches entre
guaduas, se utilizó fibra de 100% polipropileno
referencia 18 x 5 monofilamentada, que presentó alta flexibilidad y resistencia. Tipos de malla:
M1: malla con 4 x 4 cm2 de cuadros interiores;
M2: malla con 7,5 x 7,5 cm2 entre cuadros; M3:
malla con 15 x 17 cm2 de cuadros interiores; la
malla 3 tenía 80 cm de ancho, las otras dos cubrieron en su totalidad al arco (figura 1c).
Figura 1a.Estructura del tutorado en arco, utilizando guadua.
Figura 1b. Posición de los enganches en los arcos de guadua.
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Forero/Ligarreto
Di
sta
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eg
ad
ua
s
Figura 1c.Estructura del sistema de tutorado en arco
Cada unidad experimental estuvo conformada
por 21,6 m2. Las mediciones se realizaron durante todo el ciclo del cultivo, el cual fue de 23 semanas. El rendimiento se obtuvo al cosechar las
vainas de cada unidad experimental. Posteriormente, se procedió a determinar los datos de los
componentes de rendimiento, los cuales son: número de vainas por planta que se tomó en cinco
plantas por tratamiento, numero de granos por
vaina evaluado sobre 10 vainas cosechadas, peso
de 20 vainas en verde y el peso de 100 granos.
sencia de lesiones visibles; 3=2%, 5=5%, 7=10%
y 9=25% o más del área de las vainas afectadas,
con base en las escalas utilizadas para ascochyta,
reportadas por Van Shoonhoven y Pastor-Corrales (1991). La incidencia de la enfermedad se midió como el número de vainas afectadas en cinco
plantas por parcela con al menos una cantidad
de tejido afectado del 2%, expresando luego estas
unidades o vainas como porcentaje de la población total de las unidades cosechadas.
De manera simultánea al experimento de tutorado en arco, se realizó un cultivo de 500 m2 en
tutorado vertical. Para el efecto, se utilizaron
distancias entre surcos de 1,2 m, varas de 2,5
m de largo cada 4,6 m, alambre calibre 16 y a
los 60 dds se colgaron del tutor las plantas en
amarre individual con hilaza agrícola, con recolgado a los 105 y 125 dds. La comparación entre
los dos sistemas de tutorado no tuvo un diseño
estadístico, se realizó extrapolando las áreas de
los dos sistemas de tutorado a una hectárea de
producción, para el caso del sistema en arco el
tratamiento seleccionado fue distancias entre
guaduas de 2 m y un enganche que, a su vez,
fueron los mejores niveles de cada factor evaluado, con un tamaño de hueco de la malla de 15 x
17 cm2 por ser la más económica.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Para cuantificar la enfermedad, se utilizó una escala de severidad basada en la percepción visual.
Se establecieron niveles de 1 a 9, donde 1 es au-
REV. COLOMB. CIENC. HORTIC.
Evaluación del sistema de tutorado en arco
El ciclo del cultivo en las condiciones de la Sábana de Bogotá con el tutorado en arco fue de 21
semanas y se lograron realizar dos pases de cosecha. Del análisis estadístico se reporta en la tabla
1 que hay diferencias significativas en el número
de granos por vaina y en el peso de las vainas
cuando se varió la distancia entre las guaduas,
para este mismo factor las diferencias fueron
altamente significativas cuando se cuantificó el
número de vainas por planta, también se establecieron diferencias significativas para las variables
peso de 100 granos y peso de las vainas en estado
verde al utilizar diferente número de enganches
entre guaduas, resultados concordantes con lo
reportado por Lehman y Lambert, citados por
Castro (1995), que concluyeron que, al estudiar
el efecto de las distancias de siembra sobre el ren-
E valuaci ó n de dos sistemas de tutorado para el cultivo de la arveja voluble
Tabla 1.Resumen del análisis de varianza para los componentes del rendimiento de arveja.
Modalidad de tutorado en arco.
Cuadrados medios
Fuente de
variación
GL
Peso de granos
(100)
No. de granos por
vaina
Peso de vainas
verdes (20)
No. vainas verdes
por planta
G
2
0,40
2,65*
34,72*
7,73**
E
2
5,20*
0,70
18,39*
1,29
M
2
0,70
0,61
11,62
0,60
G*E
4
3,54*
0,96
1,18
0,96
G*M
4
3,26
1,13
4,32
2,00
E*M
4
0.84
0,55
1,58
3,57
E*M*G
8
1,00
0,15
5,96
2,39
1,83
15,47
1,61
18,47
Coeficiente de variación (%)
G, Distancia entre guaduas; E, Enganche entre guaduas; M, Referencia de malla.
* Diferencias significativas P≤0,05; ** Diferencia altamente significativa P≤0,01.
dimiento y sus componentes en diferentes leguminosas de grano, el componente más afectado
es el número de vainas por planta y, en menor
grado, el número de granos por vaina y el peso
de los granos.
La distancia entre guaduas de dos metros generó
mayor rendimiento en vainas por planta y afectó
favorablemente a las variables número de granos
por vaina y peso de las vainas, también asociadas
con el rendimiento. El comportamiento se dio
porque las plantas estuvieron a mayor altura del
suelo, respecto a las otras distancias de cuatro y
seis metros entre guaduas, originando mayor aireación entre las plantas, lo cual favorece el desarrollo fisiológico y reproductivo. Al haber mayor
fotosíntesis y translocación de asimilados a las
estructuras reproductivas, también hay menor
afectación por enfermedades, lo cual se refleja de
manera directa en el mayor peso de los granos y
en el peso de las vainas (tabla 2).
En cuanto a la estructura del tutorado, es importante considerar que con la fibra de polipropileno, que tiene una fuerza de tensión de 79 kg
(Ciplas, 2005) y se sostiene mediante los arcos
de guadua, a medida que es mayor la distancia
entre guaduas, la fibra realiza mayor fuerza de
tensión, lo que provocó que a las distancias mayores a 2 m no cumpliera su objetivo de forma
satisfactoria y se cediera, permitiendo que las
vainas rozaran con el suelo.
Para la fuente de variación enganche entre guaduas se observaron diferencias significativas en el
enganche entre un punto y dos puntos, mientras
que entre el enganche a un punto y tres puntos
las diferencias fueron altamente significativas.
Tabla 2.Resultados de los componentes de rendimiento de la arveja en el tutorado en arco
variando la distancia entre guaduas.
Distancia entre guaduas (G)
No. de vainas por planta
Peso de vainas verde (20)
No. de granos por vaina
2m
7,04 a
135,34 a
4,84 a
4m
6,18 b
134,81 a
4,68 ab
6m
5,74 c
133,42 b
4,60 b
Promedios con letras distintas indican diferencia significativa según la prueba de Duncan (P≤0,05).
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Forero/Ligarreto
La media más alta se presentó en el enganche entre guaduas a un punto (tabla 3), tal vez porque
la planta tiende a permanecer más erecta que en
dos y tres enganches, lo que favorece la traslocación de asimilados hacia las estructuras reproductivas. La referencia de la malla no presentó
diferencias significativas en ninguno de los componentes del rendimiento, por esta razón la más
conveniente fue la referencia 15 x 17 cm2 de cuadros interiores, ya que fue la de menor costo.
El tutorado en arco, por ser un trabajo experimental inicial, no posee un paquete tecnológico
de cultivo. Muchas de las labores realizadas fueron basadas en prácticas que se realizan con el
tutorado vertical y otras prácticas se implementaron con el fin de dar solución a limitantes de
la producción.
Análisis técnico y económico de los sistemas
de tutorado vertical y en arco
Durante el ciclo del cultivo no se presentaron diferencias en el manejo de plagas con los sistemas
de tutorado, en los primeros estados del cultivo
se hizo necesario el control químico de trozadores del tallo (Spodoptera sp. y Agrotis ipsilon),
mientras para el resto del ciclo no se presentó
daño por insectos plaga.
El manejo de malezas fue una de las labores dispendiosa de realizar bajo el tutorado en arco, debido a que los 40 cm de altura que posee el arco dificultan el acceso del personal para realizar la labor
manual, mientras que en el tutorado tradicional
la labor se realiza de manera fácil y con mayor
rapidez. Una vez instalado el sistema de tutora-
do en arco, se requiere el doble de jornales para la
realización de la labor de control de las malezas
respecto al sistema de tutorado vertical.
Las enfermedades con mayor incidencia y severidad fueron el mildeo velloso y el tizón de la arveja
o pecoseo, y presentaron diferencias en cada sistema de tutorado. El mildeo velloso, causado por
Peronospora viciae f. sp. pisi (Sydow) Boherema &
Verhoeven, presentó mayor incidencia bajo el tutorado vertical, mientras que el tizón o “pecoseo”
de la arveja, causado por el complejo Ascochyta pisi,
Micosphaerella pinodes y Phoma medicaginis (micosphaerella medicaginis)(Kraft y Pfleger, 2001), presentó la mayor incidencia en el tutorado en arco, comportamiento que muestra una de las diferencias a
resaltar entre los dos sistemas (figuras 2 y 3).
El mildeo velloso recubre el envés de las hojas de
un micelio grisáceo o gris–marrón, en el haz, la
infección se manifiesta con manchas de color
amarillo–verdoso, también infecciones sistémicas provocan clorosis, deformación de los brotes
y enanismo. Ocurre en condiciones frías (15°C),
el bajo número de horas luz en días consecutivos
es un factor determinante para el desarrollo de la
enfermedad, la humedad ambiental y el mantenimiento de una película de agua en la superficie de
las hojas favorece la germinación de oosporas y desarrollo de los esporangios con la consiguiente propagación de la enfermedad (Kraft y Pfleger, 2001).
Para el tutorado vertical, la enfermedad mildeo
velloso alcanzó los mayores valores de incidencia
en las vainas en los tres pases de cosecha con valores de 8%, 21% y 30% de vainas afectadas respectivamente en primero, segundo y tercer pase,
Tabla 3.Resultados de los componentes de rendimiento en arveja tutorada en arco variando el número
de enganches entre guaduas.
Enganche entre guaduas (E)
Peso de granos (100)
Peso de vaina verde (20)
Un punto
52,01 a
135,25 a
Dos puntos
51,40 b
134,48 ab
Tres puntos
51,30 b
133,81b
Promedios con letras distintas indican diferencia significativa según la prueba de Duncan (P≤0,05).
REV. COLOMB. CIENC. HORTIC.
E valuaci ó n de dos sistemas de tutorado para el cultivo de la arveja voluble
Figura 2.Incidencia de mildeo velloso sobre vainas cosechadas.
Figura 3.Incidencia del tizón o pecoseo de la arveja sobre vainas cosechadas.
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Forero/Ligarreto
factor que tiene alto impacto en la reducción de
la productividad del cultivo de arveja (figura 2).
Por el contrario, en el sistema en arco la incidencia del mildeo velloso fue baja con promedio de
porcentaje del 6% y 10% en primero y segundo
pase respectivamente, la variación de estos resultados pudo ser causada porque la densidad de las
plantas fue mayor en el tutor vertical y se presenta sombreamiento de las plantas de un surco
con las de los surcos vecinos, principalmente en
los dos primeros tercios de la planta, también
porque hay alta humedad ambiental favorable al
establecimiento y daño del patógeno, mientras
en el sistema de arco no hay sombreamiento entre plantas de un surco con los surcos vecinos,
aun cuando las plantas en su tercio inferior que
da sobre la malla también presentan alta humedad y tienen poca aireación.
El pecoseo prevalece en condiciones de lluvia y
alta humedad relativa, los cultivos sin tutor y
con deficiente control de las malezas son más
susceptibles. Los síntomas y signos se hacen más
evidentes después de floración, en el tercio inferior de la planta. En las hojas se forman lesiones
circulares de 2 a 10 mm de color café. En las vainas se forman lesiones deprimidas que dañan la
presentación y pueden llegar a causar daño en la
semilla (Tamayo, 2000).
Contrario al caso anterior, el pecoseo fue limitante en la producción bajo el tutorado en arco,
lo cual disminuyó la cantidad de vainas verdes
de óptima calidad para su comercialización. La
incidencia de la enfermedad sobre las vainas cosechadas en el cultivo con tutor vertical fue inferior al 5%, permitiendo obtener una cosecha de
muy buena calidad por este factor, en el sistema
en arco se alcanzo el 22% y 42% de vainas con
daño de tizón en primer y segundo pase respectivamente, deteriorando drásticamente el producto para la venta (figura 3). La alta incidencia
del daño fue causada porque en el costado de las
plantas que cae sobre el tutor no recibe aplicaciones de control químico para la enfermedad,
REV. COLOMB. CIENC. HORTIC.
excepto lo que la planta logre trasportar a esos
tejidos, lo cual, unido a factores de alta población de las malezas y alta densidad del follaje de
la planta, origina la humedad ambiental favorable al establecimiento y desarrollo del patógeno,
afectando drásticamente la producción y calidad
del producto. Factores que tuvieron mejor control en el sistema de tutorado vertical. La incidencia de ambas enfermedades aumentó en cada
pase de cosecha, debido a que no se realizaron
aplicaciones fitosanitarias a partir de 130 dds.
El ciclo del cultivo en las condiciones de la Sábana de Bogotá con el tutorado vertical fue de 23
semanas y se logró realizar tres pases de cosecha,
uno más que al tutorado en arco, aunque este último sólo representó el 9% del rendimiento total
en el tutorado vertical. Las diferencias grandes
de producción entre los dos sistemas se presentaron en el segundo pase, el cual representó el 58%
de la producción total en el tutorado vertical y
el 62% de la misma en el tutorado en arco. El
rendimiento del tutorado vertical superó en un
36% al tutorado en arco (figura 4). Por tanto, la
propuesta más viable para la Sabana de Bogotá
es el sistema de tutorado vertical, ya que con él
se obtienen rendimientos de 9,7 t ha-1 con tres
pases de cosecha, mientras que bajo el sistema de
tutorado en arco los rendimientos son de 6.2 ton
ha con dos pases de cosecha (figura 4).
El mayor rendimiento del cultivo en el sistema de
tutorado vertical se debe a dos aspectos. El primer aspecto a considerar es el programa tecnológico que se ha desarrollado para las condiciones
de la Sabana de Bogotá, el cual consiste en la adecuada realización de la preparación del terreno,
fertilización, control de malezas y aspersiones
para el control de enfermedades e insectos plagas
del cultivo, proveniente de varios años de experiencia y ensayos realizados por los agricultores,
los investigadores y los profesionales que asisten
a los cultivos. El segundo aspecto es la eficiencia
fotosintética de la planta en el tutorado vertical,
al lograr las plantas recibir mayor iluminación
E valuaci ó n de dos sistemas de tutorado para el cultivo de la arveja voluble
Figura 4.Rendimiento del tutorado vertical vs. el tutorado en arco en condiciones
de la Sabana de Bogotá.
en todo su canopy y aprovechar mejor el espacio aéreo, favoreciendo una mejor distribución
de las vainas a lo largo del tallo principal y las
ramas laterales, un mejor llenado de las vainas y
una vainas con menor daño por Ascochyta como
la enfermedad que más limita la producción del
cultivo.
La cosecha fue la labor más limitante del tutorado en arco, porque hay que levantar las plantas
para recoger las vainas que se han enredado en
la malla, actividad dispendiosa porque las plantas son de hábito indeterminado y se conectan
y amarran por zarcillos, lo cual dificulta la labor
y, en consecuencia, se empleó más tiempo que
la cosecha en el tutorado vertical. En el tutorado
vertical, el operario realiza la labor de cosecha de
pie y sin agacharse, mientras que en el tutorado
en arco la labor se tenía que comenzar a hacer a
una altura de 40 cm del piso, lo que no permitió
que rindiera por las constantes inclinadas de los
recolectores. En el primer pase de cosecha con el
tutorado en arco las plantas fueron maltratadas
por intentar recoger las vainas que se encontra-
ban ocultas, en el segundo pase de cosecha también se presentó esta situación, pero los recolectores manejaron con más cuidado la labor.
Los materiales que se emplearon para el tutorado
en arco se encuentran en la capacidad de cumplir más de cuatro ciclos de cultivo, puesto que
la guadua es de alta resistencia, mientras que el
tutorado vertical conformado por varas de eucalipto es reutilizado para máximo tres cosechas,
lapso de tiempo en el cual se descompone.
Al considerar los costos de instalación del tutorado vertical en 100% y compararlo con el tutorado en arco, que superó en 151% los costos del tutorado vertical, resulta una opción no viable para
los productores (tablas 4 y 5). La mano de obra es
uno de los ítems en los que se descompensa el tutorado en arco, ya que se emplea mayor número
de jornales y ante todo mayor tiempo para la instalación. La cantidad de semilla que se emplea
en el tutorado vertical es mayor (tabla 4) que la
que se emplea bajo el tutorado en arco (tabla 5)
por las distancias de siembra entre los surcos.
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Forero/Ligarreto
Tabla 4. Costos de instalación (en pesos colombianos) del cultivo de arveja bajo el tutorado vertical por hectárea
(año 2006).
Insumo
Unidad
Semilla
kg
Varas
Unidad
Alambre
kg
Hilaza
Mano de obra
Cantidad
Valor unitario
Valor total
28
6.000
168.000
1450
430
623.500
250
2.800
700.000
Cono
38
8.000
304.000
Jornal
32
30.000
960.000
Total
2.755.500
Tabla 5. Costos de instalación (en pesos colombianos) del cultivo de arveja bajo el tutorado en arco por hectárea
(año 2006).
Insumo
Unidad
Semilla
kg
Guadua
Unidad
Fibra
Rollo
Malla
m
Mano de obra
Jornal
Cantidad
Total
Valor unitario
Valor total
3
6.000
18.000
2750
1.200
3.300.000
3
43.639
130.917
5560
400
2.224.000
42
30.000
1.260.000
6.932.917
CONCLUSIONES
Las mayores limitantes bajo el sistema de tutorado en arco fueron el control de malezas luego
de haber instalado el tutorado y la labor de cosecha, lo que aumentó la cantidad de mano de
obra para realizar estas actividades con respecto
al tutorado tradicional.
La propuesta de tutorado en arco puede llevarse
a cabo en Colombia, pero para ello se necesitaría innovar más en su estructura, para llegar a
los rendimientos que se están obteniendo con el
sistema de tutorado vertical en la Sabana de Bo-
REV. COLOMB. CIENC. HORTIC.
gotá, ya que ella representa una alternativa que
puede reducir los costos de manejo en el sistema
de producción al permitir el acceso del tractor en
el cultivo para aplicaciones fitosanitarias.
Las investigación se debe encaminar a mejorar el
sistema de tutorado vertical mediante la investigación de materiales de siembra con mayor rendimiento para la Sabana de Bogotá, el perfeccionamiento de las labores de instalación del tutorado
y con el correcto uso de los agroinsumos para el
manejo de las enfermedades e insectos plagas.
E valuaci ó n de dos sistemas de tutorado para el cultivo de la arveja voluble
AGRADECIMIENTOS
Los autores expresan agradecimientos a los ingenieros Rodrigo Prada y Emilio García por la colaboración y aportes en la ejecución de este trabajo; a Miguel García, por generar la idea del sistema de
tutorado en arco con el propósito de dar soluciones prácticas a las problemáticas fitosanitarias del
cultivo de arveja y por la colaboración en la elaboración de este trabajo; a Agrointegral Andina S.A.
y Syngenta, entidades interesadas en estimular la innovación en los sistemas de producción y por su
aporte financiero para la realización de la investigación; al ingeniero José Manuel García y al administrador Néstor Hernández por sus sugerencias técnicas en el sistema de producción de arveja.
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Efecto de la densidad de plantación sobre crecimiento,
producción y calidad en cinco accesiones de aji (Capsicum
spp.) cultivadas en la Amazonia occidental colombiana
Effect of planting density on growth, production and quality
of five accessions of hot pepper (Capsicum spp.) in the
Colombian Western Amazon
Camila Castellanos1
Jaime A. Barrera2
María Soledad Hernández2,6
Luz Marina Melgarejo3
Marcela Carrillo2
Ligia Rodríguez4
Orlando Martínez5
Ají amazónico en fructificación.
Foto: J.A. Barrera
RESUMEN
El género Capsicum, perteneciente a la familia Solanaceae, presenta condiciones favorables para un buen desarrollo en la Amazonia colombiana. De la colección de germoplasma de Capsicum Amazónico del Instituto
Sinchi se seleccionaron cinco accesiones por su alto grado de pungencia con el objeto de evaluar su crecimiento
y el efecto sobre los patrones de interceptación de la radiación fotosintéticamente activa (RFA), producción
y calidad de los frutos bajo tres distancias de siembra. Para este propósito se estableció un experimento en
condiciones de campo en la ciudad de Florencia, Caquetá. Durante las nueve semanas del estudio, los índices
de crecimiento en general mostraron una producción de biomasa de manera eficiente y sostenida en todas
las accesiones. No se presentaron diferencias significativas en producción y en la radiación interceptada bajo
diferentes distancias de siembra, pero sí entre las accesiones, siendo la CS 285 la que logra mayor porcentaje
de interceptación de RFA, asociado este resultado a la arquitectura que exhiben las accesiones. Para las cinco
accesiones la TAN exhibió su máximo valor entre los 27 y 41 días después de transplante.
1
Departamento de Agronomía, Facultad de Agronomia, Universidad Nacional de Colombia, Bogotá (Colombia).
Instituto Amazónico de Investigaciones Científicas (Sinchi), Bogotá (Colombia).
3
Departamento de Biología, Facultad de Ciencias, Universidad Nacional de Colombia, Bogotá (Colombia).
4
Facultad de Ciencias Naturales, Universidad de Bogotá Jorge Tadeo Lozano, Bogotá (Colombia).
5 Facultad de Ciencias, Universidad de los Andes, Bogotá (Colombia).
6 Autor para correspondencia. [email protected]
2
REVISTA COLOMBIANA DE CIENCIAS HORTÍCOLAS - Vol. 3 - No. 1 - pp. 95-109, 2009
96
Castellanos/Barrera/Hernández/Melgarejo/Carrillo/Rodríguez/Martínez
Palabras clave adicionales: RFA interceptada, índice de área foliar, tasa de asimilación neta,
tasa de crecimiento relativo.
ABSTRACT
The genus Capsicum belonging to Solanaceae family enjoys favorable conditions for successful development
in the Colombian Amazon. Five accessions of the Germplasm collection of Amazonian Capsicum of the
Institute SINCHI were selected for their high pungency to study the growth, development and the effect on
the patterns of interception of photosynthetic active radiation (PAR), production and quality of fruits under
three planting distances (50, 60 and 70 cm between plants). For this purpose, an experiment was conducted in
field conditions in Florencia, Caqueta. Growth rates, in general, showed an efficient and sustained production
of biomass in all accessions in response to the strengthening of their photosynthetic apparatus during the
growth. There were no significant differences among the plants in production and intercepted radiation
under different distances, but among the accessions it was the CS 285 that achieves the highest percentage
PAR interception; this result is associated with the architecture that have the accessions. The five accessions
showed highest NAR rate between 27 and 41 days after transplanting.
Additional keywords: intercepted PAR, leaf area index, net assimilation rate, relative growth rate.
Fecha de recepción: 14-01-2009
Aprobado para publicación: 01-06-2009
IntroduCCIÓN
Bolivia, Perú, el Sur de México y Colombia son
países considerados como el lugar de origen del
género Capsicum –uno de los más importantes
de la familia de las Solanaceae–, que comprende cerca de 25 especies silvestres y cinco domesticadas, incluyendo todas la variedades de ají y
pimentón. Las cinco especies domesticadas y
cultivadas comercialmente son C. annuum, C.
frutescens, C. baccatum, C. pubescens y C. chinense
(IBPGR, 1983).
El Instituto Amazónico de Investigaciones Científicas, Sinchi, tiene a su cuidado un banco de
germoplasma de Capsicum ex situ con una colección de 472 materiales de la región amazónica
(Méndez et al., 2004) con diferente contenido
de pungencia, característica propia de los ajíes.
Según Villachica (1996), la Amazonia presenta
REV. COLOMB. CIENC. HORTIC.
condiciones favorables para la producción continua de ají durante el año, lo que podría servir
para abastecer el mercado de los países con invierno prolongado.
Los factores que influyen la respuesta fisiológica frente a la densidad de plantas, viendo ésta
como un factor cambiante, se pueden comparar
mediante la influencia de la radiación solar durante la competencia de las plantas por recursos
disponibles (Rodríguez et al., 2004). La respuesta
de las plantas frente a la densidad de siembra o
por competencia con otras es comparativa frente
al efecto de la radiación solar. Para comprender
cómo afecta la luz a la tasa fotosintética, hay
que considerar que las longitudes de onda comprendidas entre 400 y 700 nm son la porción del
espectro que las plantas usan para la fotosínte-
E F E C TO D E L A D E N S I DA D D E P L A N TA C I Ó N S O B R E C R E C I M I E N TO, P R O D U C C I Ó N y calidad
sis, las cuales se conocen como radiación fotosintéticamente activa (RFA). Esta radiación ha
sido establecida como uno de los factores determinantes para calcular los rendimientos potenciales de los cultivos, ya sean densos o sembrados en arreglos especiales (Castillo et al., 1997).
La disponibilidad de la radiación solar necesaria
para los procesos biológicos que ocurren en un
cultivo está determinada en primer término por
el macroclima de la región (latitud y día del año),
por las condiciones de nubosidad que determinan las cantidades de radiación directa y difusa
y por las propiedades del follaje, como el tamaño y la disposición de las hojas, estructura de la
planta y distancia de siembra (Jaramillo-Robledo, 2005). Una correcta y apropiada distribución
de radiación solar, entre y dentro de los doseles,
dará como resultado un trabajo más homogéneo
del índice de área foliar (IAF), mejor aprovechamiento de la luz, aumento en la eficiencia fotosintética, menos respiración de mantenimiento
y, por tanto, mayores rendimientos agronómicos
(Lee et al., 2000). El incremento en la densidad de
siembra es uno de los principales manejos que se
hacen para mejorar la captura de radiación solar
por los cultivos (Idinoba et al., 2002).
El rendimiento y la producción de las plantas cultivadas puede medirse mediante el empleo de índices de crecimiento, los cuales indican la eficacia de
las plantas para aprovechar los factores ambientales del sitio donde crecen y la forma en que las
plantas distribuyen sus asimilados (Méndez et al.,
2004). Las diferentes estrategias de manejo durante el ciclo de vida de un cultivo pueden producir
efectos en el crecimiento y desarrollo de las plantas; en algunos casos, como el del pimentón (C.
annuum L.), hay variaciones que pueden ser inherentes a los diversos genotipos o pueden ser modificadas por factores, como la distancia de siembra
entre las plantas (Viloria et al., 1998). En evaluaciones anteriores de material del Instituto Sinchi,
Méndez et al. (2003) observaron que el aborto de
frutos se encuentra influenciado por la alta densidad de siembra, generando una alta competencia
por los nutrientes y luz entre plantas y por fotoasimilados por parte de los frutos. También se ha
encontrado que las distancias de siembradesempeñan un papel determinante en la intercepción de
radiación solar por el cultivo para convertir esta
energía en biomasa, sin dejar de lado otros factores
importantes, como el cultivar elegido y sus características de crecimiento, al igual que las características climáticas del lugar donde se va a desarrollar el cultivo (Carrillo et al., 2003).
En esta investigación se determinó el efecto que
la densidad de siembra ejerce sobre el crecimiento y desarrollo de cinco accesiones de ají amazónico (Capsicum sp.) colección Sinchi cultivadas
bajo condiciones de la Amazonia occidental y
compara su capacidad individual de interceptación de radiación (RFA).
MATERIALES Y MÉTODOS
El trabajo se realizó en la granja experimental
Santo Domingo de la Universidad de la Amazonia a 7 km de Florencia vía Morelia (Departamento de Caquetá, Colombia), caracterizada
con una temperatura promedio anual de 26ºC,
humedad relativa entre 70 y 80% y precipitación
de 2.500 a 3.300 mm año-1.
En el ensayo se empleó un diseño de parcelas
divididas distribuidas completamente al azar
con estructura factorial de tres densidades de
siembra y cinco accesiones en tres repeticiones,
para un total de 15 tratamientos, que se describen en la tabla 1. Las accesiones fueron seleccionadas por su alto nivel de pungencia (tabla 2).
Las plántulas de 15 cm de altura se sembraron
en suelo, en camas de 0,9 m de ancho por 18 m
de largo con una polisombra de 30% a 1,5 m de
altura del suelo. Para el mantenimiento nutricional en cada parcela se empleó abonamiento
orgánico con Bocachi, en aplicación al suelo alrededor de la planta en dosis de 500 g por planta
cada dos meses.
Vol. 3 - No.1 - 2009
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Castellanos/Barrera/Hernández/Melgarejo/Carrillo/Rodríguez/Martínez
Distancia entre
plantas (cm)
Accesión (CS)
Tratamiento
Distancia entre
plantas (cm)
Accesión (CS)
Tratamiento
Distancia entre
plantas (cm)
Accesión (CS)
Tabla 1. Tratamientos realizados en el ensayo experimental.
Tratamiento
98
T1
50
009
T6
60
009
T11
70
009
T2
50
210
T7
60
210
T12
70
210
T3
50
219
T8
60
219
T13
70
219
T4
50
285
T9
60
285
T14
70
285
T5
50
469
T10
60
469
T15
70
469
CS, Colección Sinchi.
Tabla 2.Nivel de pungencia reportado para las
accesiones del ensayo experimental.
Accesión
Especie
Pungencia USH
CS 210
C. chinense
53.068
CS 469
C. chinense
19.000
CS 219
C. annuum
17.500
CS 285
C. frutescens
16.000
CS 009
C. chinense
12.100
USH, Units Scoville Heats (Unidades de pungencia).
Dos semanas después de sembradas las plantas
se iniciaron evaluaciones semanales, durante
un lapso de nueve semanas, tiempo en el cual
se alcanzó el ciclo de cosecha. Se registraron las
variables de altura de la planta y área del dosel,
diámetro basal del tallo con el uso de un calibrador, peso seco de la planta completa mediante
secado en horno de circulación de aire a 75ºC
por un periodo de 72 h, área foliar utilizando un
planímetro digital marca LI-COR®. La radiación
fotosintéticamente activa (RFA) se midió en la
segunda floración y fructificación de las plantas
con un Ceptómetro AccuPAR® Modelo LP-80.
Estos datos se tomaron sobre y bajo el dosel de
las plantas, ubicando la barra de tal forma que
abarcara dos de las cuatro plantas de cada unidad experimental. Los índices de crecimiento se
calcularon utilizando las fórmulas propuesta por
Gardner et al. (1985) (tabla 3). En la cosecha, 48
d después de trasplante, se colectaron los frutos
para determinar el número de frutos y su peso
fresco.
Tabla 3. Fórmulas para calcular los índices de crecimiento (Gardner et al., 1990).
Índice de crecimiento
Ecuación
Unidades
Índice de área foliar (IAF)
sin unidad
Tasa de asimilación neta (TAN)
g cm -2 día-1
Duración de área foliar (DAF)
días
Tasa de crecimiento relativo (TCR)
g g-1 día-1
Tasa de crecimiento del cultivo (TCC)
g m-2 día-1
AF2=Área foliar final; AF1 =Área foliar inicial; AS=Área del dosel; P2=Peso final; P1=Peso inicial; t2=Tiempo final;
t1=Tiempo inicial; IAF2=Índice de área foliar final; IAF1=Índice de área foliar inicial.
REV. COLOMB. CIENC. HORTIC.
E F E C TO D E L A D E N S I DA D D E P L A N TA C I Ó N S O B R E C R E C I M I E N TO, P R O D U C C I Ó N y calidad
La calidad de los frutos se midió de acuerdo con
el contenido de capsaicinoides y con base en la
metodología reportada por Barrera et al. (2008),
tomando una muestra de 6,25 g de frutos dispuestos en 50 mL de alcohol al 96%, sometidos
a extracción durante 5 h, al cabo de las cuales se
filtra el líquido y se pone en un Rotavapor Heidolph® LABOROTA 4000-Efficient a 90 rpm y
75°C hasta obtener 10 mL de extracto. Posteriormente se envasó en frasco ámbar rotulado y se
realizó la cuantificación del contenido de capsaicinoides por el sistema CLAE (HPLC) con columna Zorbax Eclipse XDB-C18 a 40ºC. La fase
móvil utilizada fue una mezcla de acetonitrilo,
ácido acético y agua en la proporción 40:59:1 (v:
v) con un flujo de 1,0 mL min-1. Se utilizó como
patrón 8-metil-n-vanilil-6-nonenamida (Sigma,
St. Louis, MO). Los datos se expresaron en USH
(Unidades Scoville de calor), usando el valor de
Todd reportado por Sinan et al. (2005).
La información obtenida se sometió a análisis de
varianza y las diferencias entre los tratamientos
se establecieron mediante la prueba de diferencia
significativa mínima (LSD) con un alfa de 0,05.
Los valores de área foliar y peso seco se procesaron mediante análisis de regresión exponencial.
Se utilizó el paquete estadístico Statitistix 8.0.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Análisis de crecimiento
En la figura 1 se observa el rápido aumento del
área foliar entre los días 41 y 69 después de trasplante ddt, coincidiendo con el comienzo de la
etapa de fructificación, en la que la planta debe
obtener fotoasimilados para empezar el llenado
del fruto. Los promedios más altos se dieron para
las accesiones CS 219 (C. annuum) y CS 210 (C.
chinense). Probablemente, los factores como la
RFA movieron asimilación neta de la planta, de
esta manera la planta asignó materia seca hacia
las hojas entre los 40 ddt y 70 ddt.
El peso seco (figura 2) aumenta rápidamente
durante estos intervalos de tiempo, debido a la
presencia de los nuevos frutos. Los modelos que
explican el comportamiento del área foliar y el
peso seco de las accesiones se aprecian en la tabla
4. Los resultados (figura 1 y 2) muestran que la
fase de crecimiento rápido se presenta después
de los 41 ddt para las accesiones CS 009, CS 210
y CS 469 (C. chinense), de los 27 ddt para la accesión CS 285 (C. frutescens) y de los 34 ddt para la
accesión CS 219 (C. annuum).
Tabla 4.Ecuaciones de regresión para los valores de área foliar y peso seco de las cinco accesiones de ají
Capsicum spp.
Accesión
CS 009
CS210
CS 219
CS 285
CS 469
Variable
Ecuación
r2
Área foliar
y = 0,3438 x 2 – 13,431 x + 191,46
0,9148
Peso seco
y = 0,00625 x 2 – 0,2546 x + 3,4455
0,8762
Área foliar
y = 0,2536 x 2 – 5,4358 x + 63,446
0,8214
Peso seco
y = 0,00565 x 2 – 0,1246 x + 1,6179
0,8484
Área foliar
y = 0,4004 x 2 + 12,985 x + 145,18
0,7969
Peso seco
y = 27,505 x 2 + 4,1600 x + 1,7404
0,8718
Área foliar
y = 0,2016 x 2 – 1,2705 x – 1,732
0,8399
Peso seco
y = 0,0032 x 2 – 0,0602 x + 1,7064
0,8240
Área foliar
y = 0,293 x 2 – 7,7746 + 82,623
0,9319
Peso seco
y = 0,005 x 2 – 0,1409 x + 1,7764
0,9000
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Castellanos/Barrera/Hernández/Melgarejo/Carrillo/Rodríguez/Martínez
Figura 1.Área foliar en cinco accesiones de ají Capsicum sp. de la colección Sinchi establecidas en Florencia,
Caquetá.
REV. COLOMB. CIENC. HORTIC.
E F E C TO D E L A D E N S I DA D D E P L A N TA C I Ó N S O B R E C R E C I M I E N TO, P R O D U C C I Ó N y calidad
Figura 2. Peso seco en cinco accesiones de ají Capsicum spp. de la colección Sinchi establecidas en Florencia,
Caquetá.
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Índices de crecimiento
Los índices de crecimiento de cinco accesiones de
ají amazónico presentaron una tendencia ascendente entre los 13 ddt y los 69 ddt (tabla 5) que
está acorde con el comportamiento de los índices de crecimiento de un cultivo anual que crece
bajo libre exposicion En condiciones de cultivo,
de manera particular a partir de los 27 ddt, el
comportamiento de la TCR sigue una tendencia
acorde con lo observado para muchas especies de
crecimiento determinado, teniendo los valores
altos que disminuyen con la edad; esta disminución se debe al aumento gradual de tejidos no
asimilatorios (Jarma et al., 1999).
La tasa de acumulación de materia seca (MS) por
unidad de área foliar y tiempo se define como la
TAN, que es una medida de la eficiencia media fotosintética de las hojas (Mansab et al., 2003). Para
las cinco accesiones, la TAN exhibe su máximo
valor entre los 27 ddt y los 41 ddt. Hunt (2003)
indica que la TAN exhibe en general un nivel
constante relativo, modificado por fluctuaciones
en el ambiente durante el periodo de crecimiento.
Páez et al. (2000) encontraron en una Solanacea
como el tomate var. Río Grande una TAN mayor
en los primeros estados de desarrollo de plantas
expuestas a radiación total, condición que se hizo
contraria en los estados más avanzados de crecimiento.
Los resultados anteriores sugieren que, en términos generales, en las etapas vegetativas de las
especies anuales la planta produce biomasa de
manera eficiente y sostenida en respuesta a la capacidad fotosintética. Esto explicaría la tendencia
similar que muestran los índices de crecimiento
IAF, TAN y TCR de los materiales de ají en etapas tempranas de crecimiento. Jarma et al. (2006)
reportan que esta eficiencia, ante la diversidad de
estímulos ambientales y genéticos, se vuelve diferencial en las fases tardías, cuando la planta ha
alcanzado su madurez fisiológica.
Tabla 5.Índices de crecimiento obtenidos para cinco accesiones de ají amazónico en Florencia, Caquetá.
Accesión
CS 009
CS 210
CS 219
CS 285
CS 469
REV. COLOMB. CIENC. HORTIC.
ddt
13
27
41
55
69
13
27
41
55
62
13
27
41
55
69
13
27
41
55
69
13
27
41
55
69
IAF
0,5041
0,9895
0,6967
0,9520
0,4816
0,3038
0,6682
1,7452
1,9887
6,6095
0,7172
0,9244
1,0669
2,0962
5,2270
0,2886
0,6782
1,0638
0,9377
0,5500
0,3062
0,4469
0,8418
0,9898
0,4554
TAN
0,0019
0,0000
0,0020
0,0006
0,00162
0,00329
0,00051
0,00482
0,0062
-0,0009
0,0019
0,0032
0,0047
-0,0002
0,0004
0,0004
0,0021
0,0003
0,0010
0,0002
DAF
6,8825
5,1844
5,8311
3,6290
4,7254
9,9624
17,0251
43,1604
6,033
7,681
13,473
35,502
3,875
7,435
7,482
6,041
2,903
5,316
7,683
5,114
TCR
-0,0004
0,0533
0,1015
0,0380
0,0647
0,1365
0,0212
0,1957
0,0878
-0,0252
0,0948
0,1729
0,0614
-0,0023
0,0277
0,0209
-
E F E C TO D E L A D E N S I DA D D E P L A N TA C I Ó N S O B R E C R E C I M I E N TO, P R O D U C C I Ó N y calidad
Efecto de la densidad de siembra sobre la RAF,
producción y calidad de frutos
En las densidades de siembra evaluadas (figura
3) se observa la evolución de la altura durante las
nueve semanas de ciclo de cultivo para las cinco accesiones. Contrario a lo reportado, a mayor
densidad de siembra, esto es, a distancia de 50
cm entre plantas, se observaron los valores más
bajos de altura para las accesiones CS 009, CS
210, CS 219 y CS 295. Experiencias previas indican que la posibilidad de usar pequeñas distancias de siembra en plantas del género Capsicum
es un poco limitada, ya que las altas densidades
traen como respuesta un incremento en la altura (Decoteau y Hatt Graham, 1994), como lo
observado para la accesión CS 469 (C. chinense).
Generalmente, los incrementos en la altura de
la planta, en respuesta al aumento en la densidad de población, son indicativos de una mayor
competencia por luz entre plantas, debido a menor disponibilidad de radiación dentro del dosel
(Castillo et al., 1997).
Las diferencias significativas se encontraron a la
densidad de siembra más baja en las accesiones
CS 009 y CS 285 donde se registraron los mayores valores de altura y no hubo diferencias en
las densidades medias y altas (50 cm y 60 cm
entre plantas). En el caso de la accesión CS 210,
se presentan diferencias significativas en la densidad media, siendo ésta en la que se alcanzó la
mayor altura. La accesión CS 219 presentó diferencias significativas entre las tres distancias,
obteniendo la mayor altura a la menor densidad
de siembra. La accesión CS 469 presenta diferencias significativas para la menor densidad
de siembra, en la que se alcanzó el menor valor de altura (figura 3). La interacción genotipo
y ambiente determinó la respuesta obtenida en
cuatro de las cinco accesiones porque las plantas de las especies chinense, frutescens y annuum
difieren en cuando a la arquitectura. De acuerdo
con Nuez y Costa (1996) y los estudios morfo-
lógicos adelantados por Melgarejo et al. (2004),
las plantas de ají varían ampliamente en forma
y tamaño, encontrando desde herbáceas hasta
arbustos entre 25 cm y 190 cm de altura; son
plantas semiarbustivas perennes, pero de cultivo
anual, y alcanzan entre los 0,3 y 1,5 m de altura,
dependiendo principalmente de la variedad, de
las condiciones climáticas y de la fertilización.
El diámetro basal del tallo fue mayor en las plantas sembradas a menor densidad con excepción de
la accesión CS 469 (C. chinense). Díaz et al. (1999)
obtuvieron una disminución de diámetro del tallo a mayor altura en las plantas de pimentón. Sin
embargo, el comportamiento del diámetro en la
accesión CS 469 no muestra diferencias significativas entre ninguna de las distancias de siembra.
La accesión CS 219 (C. annuum) presentó diferencias significativas entre todas las distancias,
mientras que en las accesiones CS 009 y CS 285
existieron diferencias significativas a la distancia
70 cm. Finalmente, en la accesión CS 210, aunque el mayor valor es alcanzado en la distancia de
70 cm, la diferencia significativa sólo se presenta
entre esta distancia y la de 50 cm (figura 4). En
general, una mayor exposición a radiación solar
favorecerá el crecimiento de la planta, lo cual se
observó en casi todas las accesiones.
Producción y calidad de frutos
Se presentaron diferencias significativas para la
variable número de frutos (figura 5) entre la accesión CS 285 (C. frutescens) y las demás accesiones. La accesión CS 219 (C. annuum) sólo presentó diferencias significativas con la accesión CS
285. Entre las accesiones de C. chinense, CS 009
y CS210 no se presentaron diferencias significativas, pero entre éstas y la accesión CS 469 (C.
chinense) se las presentaron. Mendez et al. (2003)
evaluando accesiones de ají amazónico en condiciones de Leticia, Amazonas, encontraron respuestas diferentes en producción de frutos entre
materiales de C. chinense y C. baccatum.
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Figura 3. Comportamiento de la altura de la planta en cinco accesiones de ají Capsicum spp. con tres distancias de
siembra. Promedios con letras distintas en cada semana indican diferencia significativa según la prueba de LSD
(P≤0,05). Las barras sobre las columnas indican desviación estándar.
REV. COLOMB. CIENC. HORTIC.
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Figura 4. Comportamiento del diámetro basal del tallo en cinco accesiones de ají Capsicum spp. con tres distancias de
siembra. Promedios con letras distintas en cada semana indican diferencia significativa según la prueba de LSD
(P≤0,05). Las barras sobre las columnas indican desviación estándar.
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Figura 5. Peso y número de frutos cosechados de cinco accesiones de ají Capsicum spp. con tres distancias de siembra. Las
accesiones con letras distintas sobre las columnas indican diferencia significativa según la prueba de LSD (P≤0,05).
Entre distancias de siembra no se registraron
diferencias significativas en las accesiones ni en
la interacción accesión por distancia (P>0,05).
Según Perez et al. (2003), en condiciones de alta
competencia, las plantas responden fenotípicamente, sintetizando mayor proporción de asimilados para contrarrestar el efecto de competencia
por RFA. De acuerdo con Arjona et al. (1992) y
Azcón-Bieto y Talón (1993), las diferencias en el
peso de los frutos puede atribuirse a la composición genética de los diferentes materiales evaluados porque la variedad tiene una gran influencia
sobre la velocidad de crecimiento, el tamaño final y la forma del fruto, además del importante
efecto ambiental.
La accesión con mayor contenido de pungencia
es la accesión CS 210 (C. chinense), seguida de la
CS 219 (C. annuum) y la CS 285 (C. frutescens). En
la tabla 2 se muestra que la pungencia en USH de
estas accesiones estaba en su orden de mayor a
menor (CS 210-CS 469-CS 219- CS285-CS 009).
Los resultados de la figura 6 muestran que indistintamente de la densidad de siembra la accesión
CS 210 mantuvo el mayor nivel de pungencia,
pero la CS 469 que contenía el segundo mayor
nivel se ubicó en el cuarto lugar.
Fujikawi et al. (1980) y Calva et al. (2000) anotan que los capsaicionoides son producidos en
las glándulas localizadas cerca de la placenta en
las paredes del fruto, producto de la ruta del áciREV. COLOMB. CIENC. HORTIC.
do cinámico. Ésta empieza a acumularse a partir
de los 8 d a 10 d después de la antesis, aumentando a medida que transcurre la maduración
de los frutos para llegar a un máximo cuando
éstos se tornan completamente maduros (rojos,
naranjas o amarillos) y cayendo drásticamente
en la senescencia (Iwai et al., 1979). Barrera et al.
(2008) mencionan que al inicio de la senescencia hay una importante pérdida de capsaicionides de los frutos producto de la actividad de las
peroxidasas. También mencionan que para accesiones pungentes de ají amazónico los niveles
óptimos de síntesis de capsaicina y dihidrocapsaicina se dan durante la etapa que corresponde
a la máxima coloración típica de cada una de
esas accesiones y coincide con el momento de la
recolección. Es probable que la CS 469 haya sido
colectada en una etapa temprana de desarrollo
porque el cambio de color verde a morado y rojo
se da en etapas tempranas de desarrollo.
Radiación solar interceptada
Las accesiones CS 009, CS 219 y CS 285 mostraron un mayor porcentaje de interceptación
(figura 7) en la distancia de siembra de 70 cm,
seguida de la de 60 cm y finalmente la de 50 cm.
Midmore et al. (1988) encontraron que una gran
cobertura del follaje con la consecuente interceptación de radiación fotosintéticamente activa
fue característica en las altas densidades. No se
presentaron diferencias entre las condiciones de
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Figura 6. Contenido de capsaicinoides en unidades USH de cinco accesiones de ají Capsicum spp. con tres
distancias de siembra. Las accesiones con letras distintas sobre las columnas indican diferencia
significativa según la prueba de LSD (P≤0,05).
cielo despejado y nublado, al igual que lo encontrado por Ortega-Farias et al. (2004) en tomate.
La radiación interceptada por el dosel mostró diferencias significativas entre distancias de siembra y
entre accesiones. La accesión CS 210 presentó los
valores significativos más bajos (P>0,05) de porcentaje de radiación absorbida, producto del escaso
desarrollo foliar de la planta, y con un tipo de ramificación antocladial con entrenudos largos, muy
común en hábito de crecimiento voluble (Nuez y
Costa, 1996). Esta disposición reduce la capacidad
de interceptar RFA en un nivel superior al 40%,
que fue el común para las demás accesiones.
El mayor porcentaje de interceptación (tabla 6)
lo obtuvo la accesión CS 285 (C. frutescens), el
cual fue significativo (P≤0,05) en los dos estados
fenológicos evaluados. Sin embargo, esta accesión presentó los valores más altos de número de
frutos y el menor peso de frutos. Ésta accesión
se caracteriza por agrupar la mayor capacidad de
producción en el estrato superior debido al tamaño reducido de sus frutos, lo cual permite inferir
que es un material de alta eficiencia en el uso de
la radiación solar, concentrando la mayor cantidad de frutos en este estrato, en el que será mejor
la relación fuente–demanda.
Figura 7. Peso y número de frutos cosechados de cinco accesiones de ají Capsicum spp. con tres distancias de siembra.
Las accesiones con letras distintas sobre las columnas indican diferencia significativa según la prueba de LSD
(P≤0,05). Las barras sobre las columnas indican desviación estándar.
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Tabla 6. Porcentaje de intercepción de interceptación
de radiación entre cinco accesiones de ají
amazónico en Florencia,Caquetá. Promedios
con letras distintas en la misma columna
indican diferencia significativa según la
prueba de LSD (P≤0,05).
Accesión
Floración
Promedio
Fructificación
Promedio
CS 009
47,270
b
45,976
b
CS 210
24,497
c
26,409
c
CS 219
44,515
b
41,225
b
CS 285
57,522
a
57,352
a
CS 469
48,805
b
45,549
b
Conclusiones
Los ajíes amazónicos en sus etapas vegetativas
presentaron un comportamiento típico de las
especies anuales en las que la planta produce
biomasa de manera eficiente y sostenida en res-
puesta a la capacidad fotosintética. Este periodo va hasta los 33 ddt en promedio, momento
a partir del cual se da la curva de crecimiento
exponencial, aunque en algunas accesiones se
dio de manera más tardía. La interacción entre
el genotipo y el ambiente determinó la respuesta poco común obtenida en cuatro de las cinco
accesiones porque la arquitectura de la planta
en las especies chinense, frutescens y annuum es
diferente. La producción y calidad de los frutos
no se vio afectada por las densidades de siembra,
lo cual es una respuesta de aclimatación de las
especies del género Capsicum a las condiciones
ambientales de disipación de radiación directa.
Larcher (2003) menciona que la luz directa pasa
a hojas bajeras, por lo que éstas absorben gran
cantidad de luz difusa, y hace suponer adaptación a bajos puntos de compensación de luz, por
lo que habría una ventaja en condiciones de alta
densidad (Cabezas y Corchuelo, 2005).
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Vol. 3 - No.1 - 2009
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Raíces y tubérculos tropicales olvidados
o subutilizados en Brasil
Tropical root and tuber crops forgotten
or underexploited in Brazil
Marcos Vinícius Bohrer Monteiro
Siqueira1
Elizabeth Ann Veasey1
Tubérculosdedetomate.
Plantulas
Dioscorea
bulbifera L.
Foto: Álvarez-Herrera.
Foto: D.M. Silva
RESUMEN
La agricultura tradicional en Brasil básicamente es mantenida para fines de subsistencia en comunidades
locales, sin el uso de tecnologías modernas, usufructuando la mano de obra familiar. Una amplia gama de
especies son usadas por esos agricultores que mantienen gran diversidad de variedades de cada especie, sea
dentro o entre quintales y chacras, presentando también un intenso sistema de intercambio de esos genotipos
entre familiares y vecinos. De esa gran diversidad de cultivos, se destacan muchas tuberosas que son parte de
la dieta de la mayoría de los brasileros, siendo la yuca, los ñames y la papa dulce (camote) las más cultivadas.
A pesar de toda la importancia cultural y alimentaria, esas tuberosas demarcan un “olvido” por parte de grupos de investigación, extensionistas y sociedad en general, visto que son escasas las investigaciones asociadas
a ellas, si comparamos con culturas de ciclo corto, en las que predominan la fuerza del agro negocio y el
apoyo gubernamental. Cultivos “huérfanos” o “despreciados” son algunas de las connotaciones peyorativas
que reciben esas especies de propagación vegetativa. Por la importancia como materia prima en programas
de mejoramiento, por la urgencia de evitar la erosión genética, estudios actuales con énfasis en marcadores
moleculares trajeron, especialmente en los últimos años, informaciones importantes en relación con la diversidad genética mantenida por agricultores tradicionales y cómo esta diversidad se encuentra estructurada.
Por la importancia que posee en Brasil, la caracterización y el análisis genético de la yuca, ñame y papa dulce
(camote) harán el cuerpo central de esta revisión.
1
Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, Departamento de Genética, Universidade de São Paulo, Brasil.
[email protected]
REVISTA COLOMBIANA DE CIENCIAS HORTÍCOLAS - Vol. 3 - No.1 - pp. 110-125, 2009
R aíces y tubérculos tropicales olvidados o subutilizados en B rasil
Palabras clave adicionales: agricultura tradicional, cultivos despreciados, tubérculos,
yuca, ñame, papa dulce.
ABSTRACT
The traditional agriculture in Brazil basically is maintained for the needs of existence of local communities,
without the use of modern technologies and employing the family labour. A wide scale of species is used
by the farmers who support high diversity of varieties of each species, within or outside of the small farms,
presenting also an intense system of exchanging of these genotypes among family members and neighbours.
Of this high diversity of cultures, stand out tuberous root crops that are a part of the diet of the majority
of Brazilians, being yucca, yam and sweet potato (camote) the most cultivated. In spite of all cultural and
food importance, these tuberous crops demonstrate a “negligence” by the part of investigation groups,
extensionists and society in general, taking into account that the investigations associated with these are
scarce, if we compare these crops with the ones of short cycle culture, where predominate the strength of
the agricultural business and governmental support. “Orphan” or “despised” cultures are some of the poor
connotations that receive these species in part of vegetative propagation. Due to the importance of raw
material in improvement programs, for the urgency of avoiding the genetic erosion, current studies with
emphasis on molecular markers brought, especially in the last years, important information in relation to the
genetic diversity supported by traditional farmers and the structure of this diversity. For the importance that
these possess in Brazil, the characterization and genetic analysis of the yucca, yam and sweet potato (camote)
will occupy the central volume of this review.
Additional keywords: traditional agriculture, underused crops, tubers, yucca, yam, sweet potato.
Fecha de recepción: 26-04-2009
Aprobado para publicación: 01-06-2009
IntroduCCIÓN
La chacra, unidad básica evolutiva de la agricultura tradicional, donde se desarrolla la conservación in situ (on farm) de las etnovariedades, o
también denominadas variedades locales, y también donde existe ampliación de la diversidad genética, la cual beneficia a los agricultores locales
(Martins, 2001), es un patrimonio agroecológico
que se ha perdido a lo largo de los años. La migración de los pueblos a las grandes ciudades, la
erosión de los suelos, el aumento del turismo, el
uso abusivo del fuego para generar pastizales y
el monocultivo, sobre todo de la soya, y la prohibición de la formación de claros en áreas de preservación ambiental ha llevado a muchas chacras
al exterminio (Peroni y Hanazaki, 2002; Klink y
Machado, 2005; Jackson et al., 2007). Uno de los
muchos beneficios que la agricultura tradicional
ha proveído a la humanidad es la conservación
in situ de germoplasma de muchas especies de
importancia económica, manteniendo y amplificando en el tiempo la variabilidad genética
(Martins, 1994; Peroni y Martins, 2000; Sambatti et al., 2001).
Entre las dos principales estrategias de conservación de germoplasma (in situ y ex situ), la menos
exigente económicamente es la primera. Además de ser más barata, la conservación in situ,
viabilizada por las chacras de agricultores tradicionales, es de fundamental importancia no sólo
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desde el punto de vista genético, sino también
para la seguridad alimentaria y preservación del
patrimonio cultural de muchas comunidades.
Así, la conservación de los recursos genéticos in
situ llevada cabo por los agricultores tradicionales
tiene un papel fundamental, tomando en cuenta
la estrechez de la base genética de las especies
cultivadas que se viene manifestando en los últimos años, consecuencia del modelo de agricultura de la Revolución Verde y las limitaciones de
la conservación ex situ, extremadamente onerosa
y de difícil mantenimiento (Clement et al., 1982;
Amorozo, 2000, 2008).
La conservación in situ (en la chacra) se refiere
a la selección y transformación genética continuas, en vez de preservación estática. Los cultivos así seleccionados se mantienen adaptados a
las condiciones del ambiente local, de manejo y a
todos los problemas bióticos del cultivo (plagas,
enfermedades y hierbas dañinas). La conservación in situ requiere que las unidades de producción agrícola y los productores sean los depositarios tanto de la información genética como del
conocimiento cultural de cómo los cultivos son
cuidados y manejados. Por tanto, el principio de
la conservación in situ propone que cada unidad
de producción agrícola tenga su propio programa
de mejoramiento y preservación. En realidad, los
productores deben ser capaces de seleccionar y
preservar sus propias etnovariedades adaptadas
localmente, donde eso fuese posible. Como las
características de una región establecen criterios
importantes de selección, puede haber cierta centralización de programas de selección para una
determinada área, definida ecológica y geográficamente, toda vez que el intercambio constante entre material genético de cultivos agrícolas
ocurra entre los productores de aquella región.
Esas unidades agrícolas son en gran parte áreas
pequeñas y medianas donde es practicada de forma plena o con algunas adaptaciones modernas
la agricultura tradicional de tipo tumba y quema
(Altieri y Montecinos, 1993).
La agricultura de tipo tumba y quema está caracterizada generalmente por el uso de un ciclo
REV. COLOMB. CIENC. HORTIC.
de corte de la vegetación en estado de sucesión
secundaria, seguido por la quema de esta vegetación cuando seca, plantío, cultivo, abandono del
área después de la cosecha y el retorno al área
después de algunos años (Éden, 1988). Segundo
Diegues y Arruda (2001), varias culturas tradicionales existen en el Brasil y se debe a ellas que
tenemos una gran amplitud de cultivos. Varias
comunidades rurales encontradas en el país son
resultado de un intenso mestizaje entre pueblos
blancos, negros e indios (Arruda, 1999).
La introducción de varias especies y variedades
de hortalizas, además de diversificar la alimentación de los primeros colonizadores, sirvió de
material básico para el mejoramiento genético,
en la búsqueda de una mejor adaptación de estas
especies a las diferentes condiciones edafoclimáticas encontradas en el Brasil. Otras introducciones se volvieron indispensables a la culinaria
regional en algunas regiones brasileras. Otra
contribución es indirecta y poco honrosa para
los descubridores portugueses, pero ocurrió de
hecho y hoy resultó en el enriquecimiento aún
mayor del mestizaje del pueblo brasilero, fue el
flujo de ñames traídos por los esclavos africanos
(Madeira et al., 2008). La yuca y la papa dulce
(camote), cultivadas por pueblos indígenas de
América del Sur, siempre fueron la base de sus
dietas alimenticias y a partir de varios sistemas
de cultivo tradicional han sido creadas variedades regionales a partir del conocimiento local,
muchas veces centenario y poco comprendido
(Brush, 2005). Fue a través de las rutas migratorias de pueblos indígenas y de colonizadores
europeos que muchas tuberosas fueron incorporadas y ampliamente cultivadas hasta hoy.
Actualmente, la diversidad genética de ciertas
especies de hortalizas es mantenida por esos
agricultores locales de forma que satisfacen sus
necesidades, de acuerdo con el contexto social
en el que están incluidos (Bellon, 1996; Veasey
et al., 2007).
En Brasil, al igual que en otros países en desarrollo, especies como la yuca (Manihot esculenta),
los ñames (Dioscorea spp.) y la papa dulce (Ipo-
R aíces y tubérculos tropicales olvidados o subutilizados en B rasil
mea batatas), tienen una profunda importancia
en la agricultura familiar, siendo utilizadas básicamente como fuente de carbohidrato, sobre
todo en la región donde residen comunidades de
bajo poder adquisitivo. Sus características van
más allá de las altas cualidades nutritivas; esas
especies también presentan importantes propiedades medicinales, muchas de ellas desconocidas entre nosotros. En Brasil, en algunos estados como Paraíba y Pernambuco, el ñame es un
importante recurso alimenticio, difundido por
todos los municipios. Ya la papa dulce o camote
gana destaque en regiones del sur y sureste, con
alguna importancia en el noreste (Silva et al.,
2002). La yuca, en cambio, está difundida por
todo el país, con una cadena productiva sui generis. Sin embargo, el gran porcentaje del material cultivado en territorio brasilero para ambas
especies es de origen tradicional, con una gran
diversidad de variedades. Lo que se encuentra en
el mercado, en muchos casos, son cultivos poco
o nada mejorados, desmereciendo la aceptación
del consumidor.
Son pocas las instituciones actualmente involucradas en investigaciones relacionadas con el
cultivo de la yuca, ñames y papa dulce (camote),
siendo urgente el incremento de estudios e investigaciones profundas, para que se comprendan
los factores que interfieren en la evolución de esas
especies y cómo la diversidad genética de éstas se
encuentra distribuida actualmente. La literatura
existente sobre esas “hortalizas subutilizadas”
es escasa y se encuentra alejada de la realidad,
obligando al investigador e interesado por estos
cultivos a un intenso ejercicio de análisis de lo
que es información correcta y errónea. Partiendo de la realidad, son raros los proyectos de investigación siendo realizados en el país, y con el
propósito de rescate y valorización en el que se
busque el mejoramiento y conservación de esas
especies, el Departamento de Genética de la Escuela Superior de Agricultura “Luiz de Queiróz”
en la Universidad de São Paulo (ESALQ/USP),
en los últimos años, a partir de su germoplasma
de raíces y tubérculos, ha buscado contribuir con
nuevas informaciones sobre la caracterización
morfológica y molecular de especies de propagación vegetativa.
Se postula que la conservación genética de variedades tradicionales es parte de un conjunto de
políticas cruciales en el mantenimiento de la biodiversidad global, podremos afirmar que algunas
variedades locales desaparecerán más temprano
o más tarde, trayendo perjuicio a la población,
sobre todo desde el punto de vista alimenticio.
La urgencia de más estudios en especies como la
yuca, los ñames y la papa dulce o camote se hace
evidente por los siguientes factores: agricultores
y mejoradores que cultivan tuberosas enfrentan
una serie de dificultades generadas por la falta
de informaciones técnicas sobre el manejo de estos cultivos, de cara a la escasez de investigación
en esta área. Acciones conjuntas entre instituciones académicas, de investigación y extensión
son fundamentales para revertir este proceso, de
modo que se pueda crear profesionales capacitados, generando y difundiendo tecnologías para
el mejoramiento de estos mismos cultivos. La
rápida erosión genética de esos materiales, sobre
todo por el aumento de los monocultivos y áreas
de pastizales, y consecuentemente el abandono
de las tierras por pequeños agricultores, lleva a
la necesidad de rescate y preservación del conocimiento tradicional y paralelamente a la orientación de programas de conservación de germoplasmas in situ (Jarvis et al., 2000; Altieri, 2002).
Eso nos lleva a creer que la yuca, los ñames y
la papa dulce, a semejanza de otros cultivos difundidos en chacras tradicionales, merecen una
mayor atención del dominio público.
Muchos investigadores afirman que apenas las
plantas de mayor dinámica fisiológica son las
que prevalecerán a los cambios climáticos severos, como es el caso de esas hortalizas, a veces
señaladas como “alternativas” o “no convencionales”. Se sabe que la mayoría de los sistemas
productivos de esas tuberosas despreciadas se
encuentra en pequeñas propiedades y su manejo
es técnicamente poco desarrollado. Áreas de mayor explotación también se encuentran desarticuladas de cara a los nuevos recursos, perdiendo
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en productividad tanto por la falta de acceso a
los tubérculos semillas y tallos de buena calidad,
como por el mal uso de los recursos, en los cuales
se incluyen el suelo, el agua y la mano de obra
no calificada. Se suman a estos factores la falta de apoyo de los órganos de gobierno para el
incentivo de la pequeña y mediana explotación
y la inexistencia de una cadena de exportación
para responder a la exigencia de un mercado internacional competitivo y exigente. En relación
con los programas de mejoramiento, un largo camino se ha de recorrer, ya que ellos están reducidos a pocas instituciones. La yuca ha recibido
mayor atención por los mejoradores, con varias
instituciones involucradas con programas de mejoramiento en Brasil, como la Empresa Brasileira
de Pesquisa Agropecuaria (Embrapa), el Instituto Agronómico (IAC) y la Empresa de Pesquisa
Agropecuaria y Extensión Rural de Santa Catarina (Epagri), entre otras (Fukuda, 1999). Si los
abordajes de pre y poscosecha fuesen diferentes,
los (pocos) problemas fitopatológicos en esos
cultivos serían reducidos, tornándose más fácil
las perspectivas de exportación en el Brasil. La
micropropagación, así como otras herramientas
que la biotecnología ofrece, puede beneficiar a
esos cultivos (Fregene et al., 2002).
enorme peso cultural, toda vez que compone la
dieta y el folklore de poblaciones tradicionales en
diversos países.
En este contexto, al hacer la pregunta “?por qué
continúan siendo esos cultivos marginalizados
en Brasil¿” parece ser fácil la respuesta; difícil sin
duda será trazar directrices en el sentido de mejoramiento y conservación de esas especies en el
extenso territorio brasilero.
Desde el punto de vista agronómico, biológico y
experimental, la yuca es una especie muy interesante, pues consiguió, incluso después de un
intenso proceso de domesticación, mantener la
rusticidad, sin perder la capacidad de reproducirse sexualmente. Si consideramos el proceso de
domesticación como continuo, la domesticación
de la yuca continúa ocurriendo, como ocurre en
las chacras de la agricultura tradicional autóctona de todo el mundo (Cury, 1998). La agricultura
tradicional, realizada por poblaciones autóctonas
de los países tropicales, es de suma importancia
para la evolución de la especie.
Yuca
La yuca (Manihot esculenta Crantz), Euphorbiaceae, es una de las principales plantas de interés
económico del planeta, que ejerce importante papel en la alimentación de millones de personas,
principalmente en los países tropicales, siendo
también enormemente utilizada en la industria
para fabricación de diversos productos. Además
de la importancia económica, la yuca posee
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Brasil, según Allem (2002), abriga a la mayoría de
las especies (cerca de 55, lo que representa 80%
de la diversidad). México viene en seguida, con
17 especies, y 15% de la diversidad. Se estima en
7.000 el número de variedades encontradas en
todo el mundo (Mühlen et al., 2000).
Las dos especies de Manihot de mayor importancia económica son la M. esculenta, utilizada para
alimentación, con raíces tuberosas que poseen
alta capacidad de acumulación de almidón, y M.
glaziovii, utilizada en Africa para la producción
de latex (Cury, 1993). En relación con M. esculenta, existen dos tipos de yuca, clasificadas de
acuerdo con la concentración de glucósidos cianogénicos, las yucas bravas, denominadas por
los agricultores apenas como yuca, o yuca brava, y
las yucas dulces, conocidas por macaxeira (Valle
et al., 2004). Las yucas bravas son las más apropiadas para la fabricación de harina, y las yucas
dulces son utilizadas en incontables recetas culinarias, sin embargo, ambas tienen otras innumerables aplicaciones (Cereda, 2003).
Cury (1993) estableció principios básicos para
el establecimiento del modelo de la dinámica
evolutiva de la yuca (Martins, 2001). El modelo utiliza la yuca como unidad evolutiva y lleva
R aíces y tubérculos tropicales olvidados o subutilizados en B rasil
en consideración el hecho de que la especie se
propaga vegetativamente, sin dejar de poseer un
sistema reproductivo sexual activo, capaz de generar nuevos recombinantes, que aparecen en las
chacras a través de la germinación espontánea de
semillas.
De modo general, las chacras de yuca presentan
elevada diversidad intra e inter variedades, sea en
las chacras, en una misma comunidad, o entre
comunidades (Peroni y Martins, 2000; Pereira,
2008), y varios trabajos refuerzan la tesis de que
la Amazonía es uno de los principales centros de
origen y diversidad de la especie en el planeta (Olsen y Schaal, 1999; Léotard, 2003; Olsen, 2004).
Las diversas etnovariedades se diferencian en
múltiples aspectos de interés ecológico y agronómico, como adaptación a condiciones adversas.
Para elucidar cuestiones relativas al origen y filogenia, los marcadores moleculares han sido
importantes para la caracterización de la diversidad genética de la yuca, que también puede ser
medida por indicadores morfológicos y agronómicos. Sambatti et al. (2000) estudiaron la diversidad fenotípica de etnovariedades provenientes de cuatro chacras autóctonas situadas en el
municipio de Ubatuba (litoral del Estado de São
Paulo), por medio de patrones isoenzimáticos y
morfológicos. Concluyeron que hubo diversidad
fenotípica, y que la diversidad isoenzimática se
concentra básicamente en las chacras, lo que sugiere un gran flujo genético entre los agricultores
estudiados. La diversidad de caracteres morfológicos tuvo una distribución similar a la encontrada para caracteres isoenzimáticos. De acuerdo con los resultados obtenidos, se cree que los
caracteres morfológicos son objeto de selección
por los agricultores, los cuales los utilizan como
forma de cuantificar sus cultivos. Sambatti et
al. (2001), evaluando la percepción de los agricultores en relación con la identificación de cultivos, compararon los nombres dados por ellos
a los individuos encontrados con sus fenotipos
isoenzimáticos y concluyeron que ellos tienen
un sistema poco específico y generalizado para
el reconocimiento de las variedades o morfotipos
y tienden a subestimar la diversidad genética de
la yuca en sus chacras.
En el Valle de Ribeira, Peroni (1998) concluyó,
evaluando caracteres morfológicos e isoenzimáticos, que cada variedad está contenida en genotipos distintos, sin embargo, con gran semejanza
morfológica, componiendo una población heterogénea. Cada etnovariedad puede entonces ser
considerada una familia de genotipos. En ese estudio, él testificó que los agricultores diferencian
correctamente las etnovariedades a través de la
morfología. Entre tanto, en relación con los resultados obtenidos por Sambatti et al. (2001), los
agricultores también subestiman la variabilidad
en sus chacras, ya que no diferencian genotipos
diferentes que presentan gran semejanza morfológica de las etnovariedades, dando el mismo
nombre a genotipos diferentes.
Faraldo et al. (2000) evaluaron 141 etnovariedades de varios locales de Brasil a través de la técnica de electroforesis de isoenzimas, estudiando
11 sistemas enzimáticos. Los resultados revelaron índices elevados de heterozigosidad, observándose una mayor concentración de variabilidad en las chacras de la misma región y mayor
variabilidad en las regiones que entre regiones.
La diversidad intra específica está directamente
relacionada con la estructura sociocultural del
local. El grupo colectado en las chacras amazónicas presenta mayor diversidad genética.
Colombo et al. (2000) estudiaron la estructuración genética de etnovariedades de yuca provenientes de diversos locales de las Américas, utilizando marcadores RAPD (Random Amplified
Polymorphic DNA). Encontraron baja estructuración genética entre los materiales evaluados, lo
que fue explicado por los autores a través de la
práctica común de intercambio de tallo. Analizando los genotipos en función de los datos climáticos de las localidades de origen, encontraron
una estructuración en función de la temperatura
y de la precipitación de esos locales.
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Pereira (2008), evaluando la diversidad y estructura genética en chacras de Amazonas a partir
de marcadores microsatélites, concluyó que las
chacras son extremadamente complejas desde
el punto de vista genético, presentando altos
valores de riqueza alélica, polimorfismo y heterozigosidad, sublineando que la diversidad está
estructurada básicamente en cada chacra y entre
las variedades de las diferentes chacras, consecuencia del intercambio de etnovariedades entre
agricultores. Siqueira et al. (2009a), evaluando
etnovariedades de diferentes regiones de Brasil,
también con marcadores microsatélites, obtuvieron conclusiones semejantes, realzando que
la migración de poblaciones puede responder a
la mayor o menor proximidad genética entre los
diferentes agrupamientos obtenidos.
Estudios como esos tienen como objetivo contribuir con una mayor comprensión sobre cómo la
diversidad de la yuca se encuentra distribuida en
diferentes regiones geográficas. Sus resultados se
enfocan en promover la conservación in situ/on
farm de un importante recurso genético a través
de los agricultores tradicionales.
Ñame
Dioscorea es el mayor género de la familia Dioscoreaceae, con cerca de 600 especies (Pedralli
et al., 2002). Aunque sea elevado el número de
especies de Dioscorea, seis de esas especies son
consideradas más importantes en la alimentación humana: D. cayenensis Lam., D. alata L., D.
bulbifera L., D. esculenta (Lour.) Burkill, D. rotundata Poir. y D. trifida L. De estas, apenas D. trifida
es originaria del continente americano, teniendo como probable centro de origen a América
Central, aunque Brasil también es considerado
centro de origen de esta especie. Relatos revelan
que, cuando colonizadores llegaron a América,
los indios se alimentaban de la raíz “cará”, nombre que tiene origen en la lengua tupi–guaraní
(Abramo, 1990). Durante la expansión marítima
y colonización de nuevos territorios en el siglo
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XVI, portugueses y españoles tuvieron un papel
importante en la dispersión de las otras especies
cultivadas de Dioscorea, originarias de Africa tropical (complejo D. cayenensis/D. rotundata y D.
bulbifera), India Central (D. alata y D. esculenta)
y región indo–malaya (D. bulbifera) (Montaldo,
1991; Monteiro y Peressin, 2002).
El ñame, planta poliploide y de propagación
vegetativa, constituye la alimentación básica
para más de 100 millones de personas en todo
el mundo, sobre todo en los trópicos húmedos y
sub–húmedos (Mignouna et al., 2003b). A pesar
de ser producido por todo el continente africano,
Nigeria es conocida como el mayor productor de
ñame del mundo, siendo este país responsable
por 76% de la producción mundial, lo que representa aproximadamente 18,3 millones de toneladas. Datos totales apuntan para una producción
africana de 28,8 millones de toneladas (Ike y
Inoni, 2006).
La producción brasilera, en 1999, fue estimada
en 225.000 t en una área cultivada de 24.500 ha
(Monteiro y Peressin, 2002). La mayor producción de ñame en Brasil ocurre en el Nordeste, especialmente en los estados de Paraíba, Pernambuco, Alagoas, Bahía, Piauí, seguidos de otros
de menor importancia. Los agricultores cultivan
básicamente la especie D. cayenensis, conocida
vulgarmente como “roxo-da-costa”, aunque sean
utilizados también algunos clones de D. alata,
como el “cará São Tomé” y el ñame “corneta”.
Vale resaltar que ocurre en menor escala el cultivo de ñame “mimoso” o “inhambu” (D. trifida) y
de ñame “hígado” (D. bulbifera) (Carvalho y Carvalho, 1999).
Las especies de Dioscorea son también cultivadas por sus propiedades medicinales (sapogeninas esteroidales, utilizadas en la producción de
cortisona y hormonas sintéticas), en el siguiente
orden de importancia: D. bulbifera, D. cayenensis,
D. dumetorum (Kunth) Pax, D. alata, D. trifida, D
laxiflora Griseb. y D. microbotrya Griseb. (Pedralli et al., 2002). Entre muchas de las propiedades
R aíces y tubérculos tropicales olvidados o subutilizados en B rasil
medicinales del ñame, se destaca la prevención
de enfermedades como la malaria, fiebre amarilla y dengue. La medicina tradicional utiliza este
rizoma para erupciones de la piel, creyéndose en
la limpieza de impurezas.
Los tubérculos de Dioscorea son ricos en carbohidratos y pobres en lípidos. Presentan, además
de eso, importantes propiedades nutricionales,
siendo ricos en proteínas, vitaminas C, B1 (tiamina) y B2, B5 (niacina), riboflavinas, provitamina
A, β-caroteno, provitamina D, almidón, ácido
ascórbico, Ca, Fe y P, fitoesteroides, entre otras
(Seagri, 2002). Su almidón es parecido al del
maíz en sabor, textura y color. La harina puede
ser adicionada a la de trigo para la fabricación de
panes o puede ser utilizada en diversos platos,
dulces o salados (Abramo, 1990).
Los ñames tienen gran importancia en la agricultura tradicional en Brasil (Peroni y Hanazaki, 2002; Bressan, 2005), así como en muchas
pequeñas comunidades rurales de otros países
(CBDC, 2001), distribuyéndose por los trópicos
húmedos y semihúmedos (Lebot et al., 2005). La
especie con mayor representación en la literatura
científica y ampliamente consumida en Brasil es
la D. alata, especie que fue domesticada en varios
países, con gran aceptación tanto en el mercado
local como en grandes superficies comerciales.
Algunos trabajos con la finalidad de preservación en D. alata han sido realizados in vitro con
éxito, porque su conservación en bancos de germoplasma, además de volverse dispendiosa, tiene los inconvenientes de los riesgos de ataques
patogénicos y de erosión genética (Rodríguez et
al., 2003). A pesar de toda la importancia alimenticia y medicinal, aún es un cultivo despreciado
y mal comprendido.
Martin y Rhodes (1977) relataron que la clasificación intraespecífica de D. alata es problemática
y las relaciones genéticas entre cultivos son difíciles de explicar. Años después Lebot et al. (1998)
usaron marcadores isoenzimáticos para estudios
de la diversidad genética en 269 cultivares de D.
alata originarios del sur del Pacífico, Asia, África,
Caribe y América del Sur, concluyendo que muchos cultivos exhibían variaciones diversas, muy
probablemente debido al proceso de selección
humana. Según los autores, la existencia de una
variación genética significativa se debe también
a las recombinaciones genéticas verificadas en
los patrones isoenzimáticos.
En Brasil, los marcadores isoenzimáticos fueron
usados para el estudio de la diversidad genética
entre etnovariedades de ñames del Valle de Ribeira (Bressan, 2005), constatándose alta variabilidad genética mantenida por los agricultores
de esta región, siendo que esa variabilidad no se
encuentra estructurada en el espacio. Ya los marcadores RAPD fueron utilizados para evaluar la
variabilidad intraespecífica en accesos originarios de Jamaica (Asemota et al., 1996) y en otras
especies de Dioscorea de Africa, Asia y Polinesia
(Ramser et al., 1996), caracterizando accesos importantes de Dioscorea como entre las especies
D. cayenensis/D. rotundata (Dansi et al., 2000). A
partir de estos marcadores, Munõz (2003) consiguió determinar qué genotipos de D. alata, de la
colección de germoplasma del IIAP (Instituto de
Investigación Agropecuaria de Panamá), se separaban claramente de los genotipos de la colección
de germoplasma del Catie (Centro Agronómico
Tropical de Investigación y Enseñanza).
El marcador AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphism) fue también utilizado para
evaluar la diversidad genética en D. alata y su
relación con otras nueve especies comestibles de
Dioscorea (Malapa et al., 2005) y en estudios sobre
la domesticación del género Dioscorea (Scarcelli et
al., 2006). Egesi et al. (2006), utilizando marcadores AFLP, consiguieron demostrar que, a partir
de 53 accesos de D. alata, en África occidental y
central, cada grupo formado era una mezcla de
los accesos de origen geográfico diferente, indicando que la geografía no tuvo un papel central
en la diferenciación de la especie.
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Otro marcador que ha sido utilizado para especies de Dioscorea son los microsatélites (Hochu
et al., 2006; Bousalem et al., 2006). Fundamentalmente, los microsatélites han sido utilizados
para estudios de los patrones de segregación de
esos marcadores y caracterización de accesos de
varias especies del género Dioscorea (Terauchi y
Konuma, 1994; Mignouna et al., 2003a; Mignouna et al., 2003b; Scarcelli et al., 2005).
Con el objetivo de caracterizar especies cultivadas del género Dioscorea de frecuentes en áreas
de agricultura tradicional de Brasil, enfatizando
traer subsidios para la conservación on farm, se
pueden citar nuevos estudios con D. trifida (Borges et al., 2007, 2008), D. cayenensis (Recchia et
al., 2007) y D. bulbifera (Kreyci et al., 2008). Siqueira et al. (2009b) evaluaron la diversidad genética de etnovariedades de ñame colectadas en
chacras de agricultura tradicional y de variedades comerciales obtenidas en ferias y mercados
por medio de marcadores microsatélites, verificando alto polimorfismo entre los locus y gran
variabilidad genética para el conjunto de accesos
de D. alata. Con todo, en la investigación no observaron separación entre las etnovariedades y
las variedades comerciales.
Papa Dulce (camote)
La papa dulce o camote (Ipomoea batatas (L.)
Lam.) es una planta de clima tropical o subtropical, también cultivada en regiones templadas.
Es de fácil cultivo, rústica, de amplia adaptación, alta tolerancia a la sequía y bajo costo de
producción. Los riesgos ofrecidos por el cultivo
son mínimos si se compara a otras hortalizas.
Es cultivada en toda la faja tropical del globo
terrestre, donde tiene usos múltiples, tanto en
la alimentación humana como animal, o como
materia prima para la industria. Es la séptima
más importante fuente de alimento en todo el
mundo, junto con el trigo, el arroz, el maíz, la
papa, la cebada y la yuca (CIP, 2009).
REV. COLOMB. CIENC. HORTIC.
Actualmente, la papa dulce puede ser considerada como un cultivo asiático, ya que gran parte
de la producción mundial es producida y consumida en Asia. Los países en desarrollo producen
y consumen más de 95% del total mundial. Los
mayores productores son China, Indonesia, India, Japón y Filipinas, siendo China el productor
del 90% del total mundial (CIP, 2009).
En Brasil, ella es cultivada en todo el territorio.
Los mayores productores son los estados de Rio
Grande do Sul, Santa Catarina, Bahía, Paraná
y Rio Grande do Norte. Brasil produjo cerca de
500 mil toneladas en 2005 (IBGE, 2007) y las
estimaciones apuntaban que ese número no sería
muy diferente en los años siguientes.
El valor nutritivo del camote es alto, comparable al de la papa. Las raíces son buena fuente de
energía (azúcares y otros carbohidratos), calcio,
hierro y otros minerales y vitaminas, principalmente vitamina C. Algunos cultivos son ricos en
vitamina A, particularmente las de pulpa anaranjada (Steinbauer y Kushman, 1971; Edmond
y Ammerman, 1971; Kay, 1973; Folquer, 1978).
La composición química varía con el cultivo,
condiciones climáticas, época y periodo de cosecha, duración y condiciones de almacenamiento y tratos culturales (Edmond y Ammerman,
1971; Miranda et al., 1984; Cereda et al., 1984;
Fischer y Karnatz, 1992).
La papa dulce y las especies relacionadas con ella
son poco estudiadas, comparativamente a otros
cultivos, del punto de vista de la citogenética,
taxonomía, morfología, fisiología, distribución
geográfica, sistemas de incompatibilidad, cruzamientos compatibles y otros. Naturalmente,
estos tópicos son diferentes en especies silvestres
y tipos cultivados, e importantes sobre varios aspectos, inclusive para elucidar y comprender el
origen genético y la evolución de la especie. La
existencia de innumerables especies silvestres del
género Ipomoea y la gran difusión y diversidad de
tipos existentes en toda América tropical, supe-
R aíces y tubérculos tropicales olvidados o subutilizados en B rasil
rior a la encontrada en Oceanía (Yen, 1976) hace
suponer que la domesticación de la papa dulce o
camote sucedió en el continente americano (Folquer, 1978; Austin, 1977; FAO, 1981).
Uno de los trabajos más importantes sobre la
evolución de I. batatas fue dirigido por Nishiyama
(1982). Este autor tuvo sus trabajos de investigación basados en la compatibilidad sexual, síntesis
de poliploides, análisis citogenéticos, comparaciones de genomas y características morfológicas y
tuvo como principal premisa que la papa dulce se
originó de I. trifida hexaploide por diferenciación
génica, especialmente para la formación de raíces
tuberosas. Las informaciones generadas por Nishiyama (1982) y sus colegas trajeron, en la época,
un gran debate y mucha controversia. Entre tanto, sin entrar en mérito de la cuestión del origen
genético, todos los investigadores son unánimes
en reconocer el gran valor de las investigaciones
conducidas por los científicos japoneses, cuyo
trabajo es extremadamente importante, no sólo
para elucidar y comprender el origen genético y
la evolución de la papa dulce, sino sobre todo por
la posibilidad que se abre con la utilización de
los híbridos hexaploides (2n = 90), sintetizados
a partir de otras especies del género Ipomoea, en
programas de mejoramiento genético.
Lo que está en discusión aún hoy es el local exacto del centro de origen y domesticación: si es en
el noroeste de América del Sur (Perú, Colombia
y Ecuador) o el sur de México o América Central (principalmente Guatemala). Austin (1988),
basado en análisis numéricos de características
morfológicas en papa dulce o camote en especies silvestres de Ipomoea, había postulado que la
papa dulce se habría originado en la región entre la Península de Yucatán, en México, y el Río
Orinoco, en Venezuela. Estudios más recientes,
basados en marcadores moleculares, indican a
América Central como el centro primario de diversidad y el más probable centro de origen de la
especie (Zhang et al., 2000; Gichuki et al., 2003).
Perú y Ecuador deberían ser considerados como
el centro secundario de la diversidad de la papa
dulce (Zhang et al., 2000).
Brasil debería también ser considerado como un
centro secundario de diversidad (Austin, 1988),
una vez que varias especies de Ipomoea, de la sección papas, se encuentran en este país. Concordando con esta hipótesis, altos niveles de diversidad morfológica y molecular fueron observados
entre etnovariedades del Valle de Ribeira, Estado
de São Paulo, Brasil (Veasey et al., 2007, 2008).
Usando ocho marcadores microsatélites, Veasey et al. (2008) verificaron gran polimorfismo,
siendo que la mayor variabilidad genética se encontraba en las chacras. Los autores concluyeron
que el gran intercambio de material entre agricultores, así como otros factores antrópicos, fueron determinantes para esos resultados. Oliveira
et al. (2002), Daros et al. (2002) y Fabri (2009)
también observaron elevada diversidad morfológica, isoenzimática y molecular entre variedades
de papa dulce originarias de diferentes regiones
de Brasil.
Entre 1940 y finales de los años sesenta, algunas
instituciones de investigación mantienen colecciones de germoplasma e iniciaron programas de
mejoramiento de papa dulce en Brasil. Entre ellas,
se destacan el Instituto Agronómico (IAC), el
antiguo Instituto de Ecología y Experimentación
Agrícola, después Ipeacs–Itaguaí/ RJ, la Escola
de Agronomia de Cruz das Almas (en el Estado
de Bahía), y la Escola de Agronomia de Viçosa,
hoy UFV (Estado de Minas Gerais), entre otras.
En abril de 1980, se inició en Embrapa–Centro
Nacional de Pesquisas en Hortalizas (CNPH),
en Brasilia, D.F. un programa de mejoramiento
genético de papa dulce (Miranda, 1983). Hoy,
algunas instituciones de investigación en Brasil
mantienen colecciones de germoplasma de papa
dulce, existiendo un banco activo de germoplasma (BAG), mantenido por la Embrapa–CNPH,
en Brasilia, otro en Embrapa–CNPMF, en Cruz
das Almas, uno en el IAC, en Campinas, y uno
en ESALQ/USP.
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Siqueira/Veasey
Notas finales
Grandes áreas de preservación del territorio brasilero son ocupadas por poblaciones indígenas o
de comunidades rurales “tradicionales” –caiçaras,
ribeirinhos, seringueiros, quilombolas, caipiras–
para las cuales la conservación de fauna y flora
es una garantía de su perennidad. El proceso de
expansión de las fronteras agrícolas y extractivistas de la sociedad brasilera, a su vez, reproduce y
se pauta por un modelo de ocupación del espacio
y de uso de los recursos naturales, generador de
degradación ambiental y de enormes costos sociales, en particular para las sociedades rurales
(Arruda, 1999).
El mantenimiento de la diversidad genética de los
agroecosistemas tradicionales contribuye para la
adaptabilidad de las poblaciones humanas, ya
que provee garantías de sobrevivencia para el
agricultor. Al mismo tiempo, a pesar del importante papel de las comunidades rurales para la
conservación de la biodiversidad, innumerables
factores se han constituido en riesgos para ésta,
tales como presiones del mercado, éxodo rural y
la globalización, que mina a las culturas locales
(incluso los hábitos alimenticios, basados en el
consumo de una pequeña variedad de alimentos)
en pro de una supremacía cultural reduccionista,
importada de los países desarrollados.
Nos parece claro que, a partir de los datos presentados, además de generadora de diversidad, la
agricultura tradicional es también mantenedora
de esas etnovariedades de yuca, ñame y papa
dulce o camote. En el momento en que la acción
humana deja de ejercer influencia directa, esas
variedades locales permanecen en la naturaleza
por poco tiempo o desaparecen en la competición con otras plantas silvestres. Este es un aspecto que diferencia a las plantas domesticadas–
cultivadas de las plantas silvestres o salvajes y
demuestra la estrecha relación entre las plantas
cultivadas y el ser humano.
Para rescatar las etnovariedades de yuca, ñame y
papa dulce y ampliar su uso en la agricultura, se
torna necesario pensar en estrategias construidas
a partir de un diagnóstico de las causas que vienen provocando el abandono de esas variedades
locales. Tal diagnóstico puede ser iniciado a través
de una lectura del espacio rural, y en especial de la
situación socio–económica y ambiental en la cual
la agricultura familiar está inserta. La compleja y
alta diversidad genética de las tuberosas “despreciadas” revisadas aquí, y continuamente estudiadas en ESALQ/USP, realzan per se la importancia de cómo se encuentra el patrimonio hortícola
nacional. No obstante, nuevos estudios se hacen
necesarios para que las políticas de conservación
in situ y on farm se puedan concretizar.
AGRADECIMIENTOS
A Jorge Luis Ferrer Uribe, Eleonora Z. Blaco y Paulo Tavares de Melo por la ayuda en la revisión del manuscrito y valiosas sugerencias tanto en los aspectos de redacción como de contenido.
REV. COLOMB. CIENC. HORTIC.
R aíces y tubérculos tropicales olvidados o subutilizados en B rasil
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Vol. 3 - No.1 - 2009
125
Caracterização fisiologica de mudas de Jatropha curcas L.
produzidas em diferentes níveis de irradiância
Physiological characterization of Jatropha curcas L.
plants grown under different levels of irradiance
Fábio Santos Matos1,3
Cleílton Vasconcelos Moreira2
Robson Fernando Missio1
Luíz Antônio dos Santos Dias1
Plantulas
Dos
frutosde
detomate.
Jatropha curcas L.
Foto: R.F.
Missio
Álvarez-Herrera.
Resumo
O incremento dos níveis dos gases de efeito estufa, notadamente dióxido de carbono (CO2) na atmosfera
terrestre, tem intensificado a busca por combustíveis renováveis, tipo biodiesel, visando reduzir o consumo
de combustíveis fósseis, responsáveis por 40% das emissões de CO2. Diversas são as vantagens do uso do biodiesel em comparação ao diesel de petróleo, dentre elas destaca-se a sustentabilidade do ecossistema. Neste
contexto, a espécie Jatropha curcas é uma importante alternativa para produção de biodiesel. Neste trabalho,
avaliou-se o efeito da irradiância sobre as características fisiológicas de folhas de J. curcas. O experimento foi
conduzido em Viçosa (20°45’S, 42°54’W; 650 m de altitude), Minas Gerais, Brasil. Sementes de J. curcas foram
semeadas em vasos plásticos de 12 L, contendo uma mistura de 30% de areia e 70% de solo. Metade das mudas
foram cultivadas sob telado com 40% da radiação solar, e a outra metade a pleno sol. A irradiância de saturação foi semelhante entre os dois sistemas de cultivo. Entretanto, as plantas cultivadas a pleno sol apresentaram maiores fotossíntese, irradiância de compensação e acúmulo de massa seca. Estes resultados sugerem uma
relativa aclimatação da maquinaria fotossintética de J. curcas à variação da irradiância.
Palavras-chave: biodiesel, energia renovável, sustentabilidade ambiental.
1
Departamento de Fitotecnia (DFT), Universidade Federal de Viçosa (UFV), Viçosa, MG, Brasil.
Universidade Federal de Lavras (UFLA), Lavras, MG, Brasil.
3 Autor para correspondência. [email protected]
2
REVISTA COLOMBIANA DE CIENCIAS HORTÍCOLAS - Vol. 3 - No.1 - pp. 126-134, 2009
C aracteriza ç ã o fisiologica de mudas de J a t r o p h a c u r c a s L .
ABSTRACT
The increase in carbon dioxide levels in the atmospheres has intensified the search for renewable fuel sources
in order to further reduce the consumption of fossil fuel. There are several advantages of employing biodiesel
as compared to conventional diesel, but the main benefit of using biodiesel is the sustainability of the
ecosystem. In this context, the species Jatropha curcas is an important alternative for production of biodiesel.
This study aimed at assessing the effects of irradiation on the physiological characteristics of leaves of that
species. The experiment was conducted in Viçosa (20º45’S, 42°54’W, 650 m altitude) Minas Gerais state,
Brazil. Seeds were sown in 12 L pots, containing a mixture 30% sand and 70% soil. A half of plants was grown
under black shade 40% of solar radiation treatment (T1), and the other half was exposed to full irradiation,
constituting treatment T2. Despite the saturation irradiance was similar between treatments, the leaves at
full sun exhibited higher photosynthesis, compensation irradiance and increased accumulation of dry mass.
These results suggest a high acclimation of the photosynthetic machinery of J. curcas to the variation of
irradiance.
Additional keywords: biofuel, renewable energy, environmental sustainability.
Fecha de recepción: 03-02-2009
Aprobado para publicación: 01-06-2009
Introdução
O incremento dos níveis dos gases de efeito estufa (GEE), notadamente dióxido de carbono
(CO2) na atmosfera terrestre, tem intensificado
a busca por combustíveis renováveis, tipo biodiesel, visando reduzir o consumo de combustíveis
fósseis. O combustível renovável denominado
biodiesel consiste de metil ésteres de ácidos graxos, usualmente derivado de óleo vegetal ou animal. Diversas são as vantagens da utilização do
biodiesel quando comparado com o diesel convencional, no entanto, a principal delas é a sustentabilidade da produção, isto porque a energia
contida na cadeia de triacilglicerol é derivada da
luz solar. Quando comparado com o diesel convencional, o biodiesel reduz a emissão de GEE
em 40% (Hill et al., 2006).
A cultura do pinhão manso ( Jatropha curcas L.)
é uma importante alternativa para produção de
biodiesel. No atual contexto político, com o programa nacional de produção e uso do biodiesel
(PNPB), esta cultura torna-se extremamente importante por produzir óleo com características
semelhantes ao diesel. No entanto, os plantios
têm sido estabelecidos com genótipos silvestres,
com praticamente nenhum grau de melhoramento. O pinhão manso pertence à família das
euforbiáceas, a mesma da mamona (Ricinus communis). É um arbusto, de crescimento rápido, cuja
altura pode atingir de 2 a 3 m, mas pode alcançar
até 5 m em condições especiais. A planta adulta
tem diâmetro do tronco de aproximadamente 20
cm, com raízes curtas e pouco ramificadas, caule
liso, de lenho mole e medula desenvolvida, mas
pouco resistente a ventos e floema com longos
canais que se estendem até as raízes, nos quais
circulam o látex. O tronco ou fuste é dividido
desde a base, em compridos ramos, com numerosas cicatrizes provocadas pela queda das folhas
na estação seca, as quais ressurgem logo após as
primeiras chuvas (Arruda et al., 2004).
O óleo é extraído dos grãos de pinhão manso, os
quais são submetidos a cozimento prévio e prensagem subseqüente em prensas tipo “expeller”.
Posteriormente, o óleo é filtrado, centrifugado e
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128
MATOS/MOREIRA/MISSIO/DIAS
clarificado, resultando em um produto livre de
impurezas (Ministério da Indústria e do Comércio, 1985). A torta resultante da prensagem dos
grãos contém ainda, aproximadamente 8% de
óleo, o qual é re-extraído com solventes orgânicos, geralmente hexano, sendo o farelo residual
ensacado para aproveitamento como fertilizante
natural, em virtude dos teores elevados de nitrogênio, fósforo, potássio e material orgânico. Desintoxicada, a torta pode também ser transformada em ração, como tem sido feita com a torta
de Ricinus communis. O óleo do pinhão manso
tem 83,9% do poder calorífico do óleo diesel, e
a sua utilização pode gerar a mesma potência
(Fundação CETEC, 1983).
Modificações nos níveis de luminosidade para os
quais uma espécie está aclimatada pode acarretar
diferentes respostas fisiológicas em sua características bioquímicas, anatômicas e de crescimento (Atroch et al., 2001). Em geral, as plantas desenvolvem “folhas de sol” e “de sombra”, quando
aclimatadas a diferentes níveis de luminosidade.
Área foliar específica, espessura da cutícula, densidade estomática, cloroplastos com menos ou
mais grana e menos ou mais tilacóides por granum, são algumas das características que variam
em resposta à irradiância (Fahl et al., 1994). Obviamente, não apenas a irradiância interceptada,
mas também a temperatura foliar deve variar ao
longo do dossel, com possíveis reflexos sobre o
comportamento estomático e a fotossíntese.
A atividade fotossintética é um parâmetro relacionado com o ganho de biomassa da planta. A
análise de crescimento tem sido usada na tentativa de explicar diferenças no crescimento, de
ordem genética ou resultante de modificações
do ambiente (Peixoto, 1998) e constitui uma ferramenta muito eficiente para a identificação de
materiais promissores (Benincasa, 2003), além
de identificar características que, no crescimento inicial, indiquem possibilidade de aumento
no rendimento da planta adulta, favorecendo os
trabalhos de melhoramento na busca por materiais mais produtivos. O fundamento da análi-
REV. COLOMB. CIENC. HORTIC.
se de crescimento baseia-se no fato de que, em
média, 90% da matéria orgânica acumulada ao
longo do crescimento da planta resultam da atividade fotossintética e o restante, da absorção
mineral do solo (Benincasa, 2003). Em experimentos com culturas de ciclos longos, em que a
mensuração da produtividade não seja possível
devido ao longo período para desenvolvimento
dos frutos, a mensuração da fotossíntese associada com a análise de crescimento da planta pode
prever uma produtividade potencial da cultura.
Não se conhece o grau de tolerância e a capacidade de aclimatação da maquinaria fotossintética
do pinhão manso a fatores ambientais, como o
sombreamento imposto pelo consórcio com outras culturas, que poderiam ser limitantes para
a introdução desta espécie fora de seu habitat
natural. Folhas submetidas ao sombreamento
com irradiância inferior ao ponto de saturação
luminoso possuem menor atividade fotossintética devido principalmente a menor energia fotoquímica disponível. O pinhão manso por ter
evoluído em ambientes sob alta luminosidade,
deve possuir relativamente baixa aclimatação de
sua maquinaria fotossintética para ajustar-se à
disponibilidade de luz. Tendo em vista a necessidade de buscar informações dessa natureza para
a produção de mudas para o plantio em campo,
bem como o melhor entendimento dos atributos
para tolerar o sombreamento, possibilitando sua
exploração comercial, avaliou-se neste trabalho o
efeito do sombreamento sobre as características
fisiológicas de folhas em mudas de J. curcas.
Material e Métodos
Material vegetal e condições de cultivo
O experimento foi conduzido em Viçosa (20°45’S,
42°54’W, 650 m de altitude, Minas Gerais, Brasil,
em delineamento inteiramente casualizado. Sementes de J. curcas L. foram semeadas em vasos
plásticos de 12 L, contendo uma mistura de 30%
de areia e 70% de solo. Após a análise da composição química da mistura, foi realizada a adu-
C aracteriza ç ã o fisiologica de mudas de J a t r o p h a c u r c a s L .
bação e a correção do pH, de acordo com análise
de solo e recomendações técnicas para a cultura
(Dias, 2000). A umidade do substrato foi mantida próxima à capacidade de campo, via irrigações
periódicas. Metade das plantas foi cultivada sob
telado (Sombrite®) com 40% da radiação solar,
constituíndo um tratamento (T1) e a outra metade a pleno sol constituindo outro tratamento
(T2). As análises fisiológicas foram realizadas em
folhas totalmente expandidas de plantas com 80
dias após a germinação.
Trocas gasosas e parâmetros de fluorescência
A taxa de assimilação líquida do carbono (A), a
condutância estomática (gs) e a razão entre as
concentrações interna e ambiente de CO2 (Ci/Ca)
foram medidas entre às 09:00-11:00 h, em sistema
aberto, sob concentração de CO2 ambiente, com
um analisador de gases a infravermelho portátil
(LICOR 6400, Li-COR, Lincoln, NE). Curvas de
resposta da taxa de assimilação liquida de carbono (A) à irradiância (curva A/RFA) foram obtidas
em laboratório, em folhas de ramos coletados no
início da manhã, utilizando-se de um analisador
de gases a infravermelho (LCpro+, Analytical
Development Company, Hoddesdon, UK), variando-se a RFA de 0 a 1.400 µmol (fótons) m2 s-1, a 25ºC, e concentração de CO constante
2
de 380 µmol mol-1. Antes de se aplicar a RFA às
folhas, foi fornecida uma concentração inicial
de CO2 igual a 50 µmol mol-1, por 3 min, para
induzir a abertura dos estômatos. O rendimento
quântico aparente (Φa) foi estimado por meio da
regressão linear da porção inicial da curva [0 ≤
RFA ≤ 100 µmol (fótons) m-2 s-1].
Os parâmetros de fluorescência da clorofila
(CHL) a foram determinados naqueles horários,
bem como na antemanhã, nas mesmas folhas
utilizadas para as medições das trocas gasosas,
por meio do fluorômetro com pulso modulado
(FMS2, Hansatech, Norfolk, UK). Após serem
adaptados ao escuro, por 30 min, tecidos foliares
foram inicialmente expostos a pulsos de luz vermelho-distante [1-2 µmol (fótons) m-2 s-1] para
a determinação da fluorescência inicial (F0). Em
seguida, pulsos de luz saturante, com irradiância
de 6.000 µmol (fótons) m-2 s-1 e duração de 1 s,
foram aplicados para determinar a fluorescência
máxima emitida (Fm). Nas amostras adaptadas
ao escuro a eficiência máxima do FSII foi estimada pela razão entre as fluorescências variável
e máxima, sendo a fluorescência variável obtida
pela subtração entre a fluorescência máxima e
mínima. Fv/Fm = (Fm-F0)/Fm. Para a obtenção da
fluorescência em steady-state (Fs), foi utilizada
uma irradiância actínica artificial de 500 e 1000
µmol (fótons) m-2 s-1, respectivamente para plantas cultivadas à sombra ou a pleno sol. Essa irradiância, aplicada por 300 s, foi equivalente à
irradiância média interceptada pelas folhas à
sombra e ao sol. Subseqüentemente, pulsos de
luz saturante [6.000 µmol (fótons) m-2 s-1; 1 s]
foram aplicados para medir-se a fluorescência
máxima das amostras sob luz (Fm’).
Pigmentos fotossintéticos e nitrogênio
Clorofilas e carotenóides totais (Car) foram
quantificados espectrofotometricamente, utilizando quatro discos foliares (1,4 cm de diâmetro). Amostras foliares foram coletadas e determinadas as diferenças de N orgânico e N nítrico,
conforme descrito por Cataldo et al. (1974, 1975).
A soma das duas frações representa o N-total.
Massa seca
Após realizadas todas as análises não destrutivas, iniciou-se a separação da parte aérea e do
sistema radicular, sendo ambos colocados em estufa à 80ºC por 72 h para quantificação da massa seca da parte aérea e sistema radicular.
Delineamento experimental
e análise estatística
O experimento, em delineamento inteiramente casualizado, foi analisado considerando dois
tratamentos, cinco repetições e parcelas de 1
muda por vaso.
Vol. 3 - No.1 - 2009
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MATOS/MOREIRA/MISSIO/DIAS
As análises de variância foram processadas e as
diferenças entre médias dos tratamentos inferidas do próprio teste F, em nível de 5% de probabilidade, das análises de variância.
CO2 ambientes, foram, em média, 48,0%, 44,9%
e 63,6% maior nas folhas de T2, quando comparada com folhas de T1, respectivamente (Tabela
2). A razão Fv/Fm foi superior a 0,82 em todos os
tratamentos, indicando ausência de fotoinibição
da fotossíntese (dados não mostrados).
Resultados
Nitrogênio total e pigmentos
Trocas gasosas e parâmetros de fluorescência
A concentração foliar de nitrogênio total, em
base de massa, foi, em média, 20% maior nas folhas de T1 quando comparada com T2. A área foliar unitária foi maior (~59,2%) nas folhas de T1
em relação às de T2. A concentração de clorofilas
totais, em base de massa, foi significativamente maior nas folhas de T1 em relação às de T2.
A concentração de carotenóides totais (em base
de massa) bem como a razão entre as clorofilas
a/b foi superior nas folhas de T2 em relação à T1,
enquanto a razão entre clorofilas e carotenóides
foi, em média, 60,8% maior nas folhas de T1 em
relação às de T2. As razões clorofilas totais/N
e clorofilas/Car foram relativamente maiores
nas folhas de T1 em relação às de T2, fatos explicáveis, principalmente, em função da maior
concentração de clorofilas totais em T1. A razão
clorofila a/b não respondeu estatisticamente aos
diferentes tratamentos (tabela 2).
A irradiância de compensação (Ic) foi, em média,
35,6% maior nas plantas a pleno sol, quando comparada com as plantas sombreadas, variando de
10,61 a 16,47 µmol (fótons) m-2 s-1 (tabela 1). No
entanto, a irradiância de saturação (Is) foi semelhante, independemente dos tratamentos (tabela
2), ficando em torno de 460 µmol (fótons) m-2 s-1.
A respiração foi, em média, 39,7% maior nas folhas de T2, quando comparada com folhas de T1.
A taxa de assimilação líquida do carbono saturada
pela luz (ARFA) foi semelhante, ao compararem-se
as folhas de T1 e T2, enquanto o rendimento quântico aparente (Φa) foi, em média, 32,9% maior em
T2 quando comparada com a de T1. A taxa de assimilação líquida do carbono (A), a condutância
estomática (gs) e a razão entre a concentração
interna e ambiente de CO2 (Ci/Ca) quando medidas em sistema aberto, sob luz e concentração de
Tabela 1.Irradiância de compensação [Ic, µmol (fótons) m -2 s -1], irradiância de saturação [Is, µmol (fótons) m -2
s -1], rendimento quântico aparente [Φa, mol (CO2) mol -1 (fótons)], respiração [Rd µmol m -2 s -1] e taxa de
assimilação líquida de carbono saturada pela luz [ARFA, µmol (CO2) m -2 s -1] obtidas a partir de curvas
A/RFA de folhas de Jatropha curcas L.
Parâmetros
Tratamentos*
T1
T2
Ic
10,61 ±
1,71 A
16,47 ± 3,9 A
Is
458,5 ± 1,07 A
466,6 ± 4,31A
Φa
A
0,073 ± 0,009 A
Rd
0,44± 0,020 A
0,73± 0,03 A
ARFA
0,30 A
13,35 ± 0,75 A
0,049 ± 0,004
14,18 ±
*Valores representam a média ± erro-padrão (n=7). Médias seguidas pela mesma letra na linha não diferem entre si, a 5% de probabilidade, pelo teste F.
T1: plantas à sombra (40% de radiação solar); T2: plantas a pleno sol.
REV. COLOMB. CIENC. HORTIC.
C aracteriza ç ã o fisiologica de mudas de J a t r o p h a c u r c a s L .
Tabela 2. Concentrações foliares de N-total, clorofilas (Cl) totais (a+ b) e carotenóides totais (Car), e razões Cl/N,
Cl a/ Cl b (Cl a/b) e Cl/Car de folhas de Jatropha curcas L.
Tratamentos
Parâmetros
T1
T2
A, µmol (CO2) m-2 s-1
4,96 ± 0,26B
9,54 ± 0,90A
gs, mmol (H2O) m-2 s-1
0,138 ± 0,008A
0,076 ± 0,011B
0,77 ± 0,09A
0,28 ± 0,06 B
24,81 ± 0,41A
19,84 ± 0,38B
Cl (a+b), g kg-1 MS
6,12 ± 0,32A
3,18 ± 0,18 B
Car, g kg-1 MS
0,94 ± 0,12 A
1,19 ± 0,13A
Cl/N, mmol mol-1
6,40 ± 0,20A
2,69 ± 0,18B
Cl a/b
1,77 ± 0,25A
2,44 ± 0,43A
Cl/Car
7,27 ± 1,36A
2,85 ± 0,35 B
Ci /Ca
N total, g kg-1 MS
Valores representam a média ± erro-padrão (n=7). Médias seguidas pela mesma letra na linha não diferem entre si, a 5% de probabilidade, pelo teste F.
T1, plantas à sombra (40% de radiação solar); T2, plantas a pleno sol.
Análise de crescimento
Discussão
A massa seca da parte aérea e sistema radicular
foram, em média, 33,6% e 64,0% maiores nas folhas de T2 em relação às de T1, respectivamente,
resultando em uma razão parte aérea/sistema radicular 46,5% maior no tratamento T2, quando
comparado com T1. No entanto, o diâmetro do
caule e altura das plantas, foram maiores no tratamento T1 (tabela 3).
Aclimatação a baixas irradiâncias
Este trabalho é o primeiro a explorar as características fisiológicas de mudas de Jatropha curcas L.
De modo geral, a área foliar unitária aumentou
nas folhas mais sombreadas. O incremento da
superfície foliar pode ser atribuído tanto ao aumento do número de células, devido ao aumento
Tabela 3.Área foliar, massa seca da parte aérea e sistema radicular, diâmetro do caule e altura da planta
de Jatropha curcas L. distribuídas em dois tratamentos, correspondendo aos tratamentos à sombra
(T1) e a pleno sol (T 2).
Parâmetros
Tratamentos
T1
T2
Área foliar (cm)
397 ± 22,0 A
162 ± 12,3 B
Massa seca parte aérea (g)
4,24 ± 0,29 B
6,29 ± 0,63 A
Massa seca raiz (g)
0,63 ± 0,038B
1,78 ± 0,23 A
Razão parte aérea/ raiz
6,77 ± 0,23 A
3,62 ± 0,28B
Diâmetro do caule (cm)
1,58 ± 0,058 A
1,12 ± 0,020 B
Altura da planta (cm)
14,78 ± 1,14A
13,52 ± 0,83A
Valores representam a média ± erro-padrão (n=7). Médias seguidas pela mesma letra na linha não diferem entre si, a 5% de probabilidade, pelo teste F.
T1, plantas à sombra (40% de radiação solar); T2, plantas a pleno sol.
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MATOS/MOREIRA/MISSIO/DIAS
das divisões celulares, quanto ao maior volume
celular (Fahn, 1990). Nesse sentido, nas folhas
das plantas cultivadas à sombra, a expansão celular pode ter sobrepujado as divisões celulares
que acarretam aumento do número de células.
Apesar do fato de o número de divisões celulares
ser controlado geneticamente (Nadeau e Sack,
2003), o ambiente pode exercer forte pressão e
alterar esse padrão. Dessa forma, folhas sombreadas, freqüentemente, apresentam incremento
do número de divisões celulares, como forma de
aumentar a área foliar, conforme descrito para
Populus sp. (Ceulemans et al., 1995).
tica nas plantas deste tratamento, uma vez que
a atividade fotossintética mensurada em sistema
aberto nestas folhas foi muito inferior a atividade fotossintética de T2.
Fisiologicamente, a baixa Ic deve permitir a obtenção de um balanço positivo de carbono sob
irradiâncias extremamente baixas. Os valores reduzidos de Ic observados nas folhas mais
sombreadas permitiu a obtenção de um balanço
positivo de carbono sob menor irradiância. Isso
esteve provavelmente associado com uma menor
taxa respiratória, maior concentração de clorofilas totais em base de massa e maior razão Cl/N.
A maior razão Cl/N nas folhas de sombra indica
maior alocação de N para produção de pigmentos
fotossintéticos, em detrimento de compostos diretamente envolvidos na fixação do CO2 (Evans,
1989; Ellsworth e Reich, 1993). No entanto, não
ocorreu redução da razão Cl/a/b – uma das principais respostas observadas em plantas (folhas)
desenvolvidas à sombra (Walters, 2005). Contudo, a razão Cl/a/b não foi afetada pelas variações
da irradiância. Essa razão é um indicador da proporção de complexos coletores de luz associados
ao FSII (CCL-II), em relação a outros complexos
contendo clorofilas (Murchie & Horton, 1997).
As menores concentrações de carotenóides, bem
como, menor razão clorofila/carotenóide nas folhas de T1 resultam em menor fotoproteção nas
folhas deste tratamento. Isso poderia explicar,
em parte, o porque de mudas de pinhão manso,
quando transferidas de viveiros sombreados para
o campo exibirem, usualmente, sintomas típicos
de escaldadura (danos fotooxidativos).
Aclimatação a altas irradiâncias
A menor massa seca das plantas de T1 está possivelmente associada a menor atividade fotossintéREV. COLOMB. CIENC. HORTIC.
Os resultados sugerem que o pinhão manso
possui relativamente alta aclimatação da maquinaria fotossintética à disponibilidade de luz,
particularmente a Ic, que deve estar intimamente relacionada com a aclimatação de J. curcas a
baixas irradiâncias, e em boa extensão, pode explicar um possível sucesso do cultivo da espécie
em condição de consórcio com outras culturas.
A maior massa seca nas plantas de T2 esteve associado a maior atividade fotossintética nas folhas deste tratamento, enquanto o menor diâmetro do caule das plantas de T2 pode ser resultado
da menor alocação de assimilados para o caule. A
menor razão Ci/Ca nas folhas à pleno sol, está intimamente relacionada a maior taxa de assimilação líquida do carbono (A) nestas folhas, uma vez
que não houve restrição estomática. No entanto,
a maior disponibilidade de energia luminosa
parece explicar a maior atividade fotossintética
das folhas de T2. As plantas podem apresentar
diversos meios para se protegerem contra irradiâncias potencialmente fotoinibitórias. Neste trabalho, a redução da concentração de clorofilas,
nas folhas de T2 em relação às folhas de T1, deve
ter auxiliado na redução da absortância foliar e,
associada com os menores valores da eficiência
de captura de energia de excitação pelos centros
de reação abertos do PSII, reduzido a quantidade total de energia efetivamente absorvida pelos
fotossistemas. Decréscimos na concentração de
clorofilas totais em folhas submetidas a maiores
níveis de irradiância podem estar associados a
processos fotoxidativos (e.g., Krause, 1988), ou
estar relacionado com alterações na organização
dos fotossistemas, de modo a servir como um
mecanismo fotoprotetor (e.g., Elvira et al., 1998;
Ottander et al., 1995). A segunda hipótese é mais
provável, uma vez que não houve qualquer indício de dano oxidativo (razão Fv/Fm ≥ 0,82), ape-
C aracteriza ç ã o fisiologica de mudas de J a t r o p h a c u r c a s L .
sar da grande diferença da irradiância interceptada entre as folhas dos tratamentos. Conforme
esperado, houve um decréscimo na razão Cl/Car
nas folhas sob maiores níveis de luz, de modo a
permitir-lhes um aumento na capacidade de dissipação da energia de excitação, principalmente
via ciclo das xantofilas (Demmig-Adams e Adams, 1996a; Ma et al., 2003). Com efeito, a elevação na concentração de carotenóides e/ou uma
redução da concentração de clorofilas pode auxiliar as plantas a minimizarem a fotooxidação
(Corcuera et al., 2005).
Desta forma, as mudas desenvolvidas a pleno
sol, apresentam características fisiologicamente
desejáveis como maiores taxas fotossintética, ca-
pacidade de dissipação do excesso de energia luminosa e maior rendimento quântico, bem como
maior acúmulo de massa seca, o que corrobora
com a origem da espécie em ambiente de elevada
irradiância, supostamente regiões semi-áridas.
Conclusões
Tomados em conjunto, estes resultados explicam, em boa extensão, um possível sucesso do
cultivo da espécie à sombra ou a pleno sol, ainda
que tenha evoluído em ambientes a pleno sol.
As mudas de J. curcas L. demonstraram relativa
variação das características fisiológicas quando
submetidas a diferentes irradiâncias.
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• Artículo de revisión: documento resultado de una investigación en la que se analizan, sistematizan e integran
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los resultados obtenidos más relevantes, y no deben exceder de 250 palabras escritas en un único párrafo. Es
obligatorio acompañar el resumen con máximo seis palabras clave, que no hayan sido usadas en el título, y de
su traducción a inglés (additional key words), las que tampoco deben figurar en el título en inglés.
Introducción
Texto que debe contener la situación actual del problema, su definición y la revisión de los trabajos previos
relacionados con él; además, los objetivos y la justificación de la investigación. Es obligatorio acompañar los
nombres vulgares con el nombre(s) científico(s) y la abreviatura(s) del clasificador en la primera mención en
el artículo.
Materiales y métodos
En este apartado se deben describir de forma clara, concisa y secuencial los materiales (vegetales, animales,
implementos agrícolas o de laboratorio) utilizados en desarrollo del trabajo, además de los procedimientos o
protocolos seguidos y el diseño escogido para el tratamiento estadístico de los datos.
Resultados y discusión
Los resultados deben presentarse de manera lógica, objetiva y secuencial mediante textos, tablas y figuras;
estos dos últimos apoyos deben ser fáciles de leer y deben poderse interpretar de manera autónoma, aunque
deben citarse siempre en el texto. Las gráficas serán bidimensionales y a una sola tinta, con porcentajes de
negro para las variaciones de las columnas; las líneas de las curvas deben ser de color negro, punteadas o continuas (- - - - ó --------), usando convenciones como: l, , s, ∆, etc.
REV. COLOMB. CIENC. HORTIC.
137
Las tablas se deben elaborar con pocas columnas y renglones. La discusión de resultados debe ser completa y
exhaustiva, contrastando los resultados obtenidos con la literatura más actual sobre el tema. En esta sección
se relacionan los hallazgos más concluyentes de la investigación.
Conclusiones
En este apartado se relacionan los hallazgos más concluyentes de la investigación, es decir, aquellos que constituyan un aporte significativo para el avance del campo temático explorado, además de un direccionamiento
sobre futuras investigaciones.
Agradecimientos
Si se considera necesario, se agradecen aquellas contribuciones importantes en la concepción, financiación o
realización de la investigación: especialistas, firmas comerciales, entidades oficiales o privadas, asociaciones
de profesionales y operarios.
Literatura citada
Para las citas bibliográficas que sustentan las afirmaciones en el texto, se utilizará el sistema [autor(es), año]
de forma uniforme; cuando la publicación citada tenga tres o más autores, se debe mencionar el apellido del
primer autor acompañado de la expresión latina et al., equivalente a “y otros”, en cursivas y con el año (ej:
García et al., 2003). La lista completa con las referencias bibliográficas mencionadas se debe incluir al final del
artículo. Los apellidos y nombres de todos los autores deben escribirse en redondas, en el orden alfabético de
sus apellidos; cuando se citan varias publicaciones del mismo(s) autor(es) deben listarse en orden cronológico.
Se prevén algunos casos:
• Para libros: Autor (es), año. Título del libro, edición, casa editora y ciudad de su sede, páginas consultadas
(pp. # - #). Ejemplo: Agrios, G. 1996. Fitopatología. Segunda edición. Editorial Limusa, México D.F.
• Para capítulos de libros: Autor (es), año. Título del capítulo, páginas consultadas (pp. # - #). En: Apellidos
y nombres de los compiladores o editores (eds.)., título del libro, edición, casa editora y ciudad de su sede.
Ejemplo: Bernal, H. 1996. Capítulo 6: Evapotranspiración. pp. 112-125. En: Agrios, G. (ed.). Fitopatología.
2a ed. Editorial Limusa, México D.F.
• Para revistas: Autor (es), año. Título del artículo, nombre abreviado de la revista volumen(número), páginapágina. Ejemplo: García, S.; W. Clinton; L. Arreaza y R. Thibaud. 2004. Inhibitory effect of flowering and
early fruit growth on leaf photosynthesis in mango. Tree Physiol. 24(3), 387-399.
• Para citas de internet: Autor (es), año. Título del artículo. En: Nombre de la publicación electrónica del
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Vol. 3 - No.1 - 2009
139
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Revista Colombiana de Ciencias Hortícolas
Sociedad Colombiana de Ciencias Hortícolas - Facultad de Agronomía
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Volumen
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Vol. 3 - No.1 - 2009
Editorial
5
Sección de frutales
Climatic change effects on the supply and prices of bulb onion.
Case of Duitama municipality, Boyacá (Colombia)
Biotechnologies applicable to the development of some Caricaceae species
cultivated in the Andean Region: advances and problems
9
Sección de hortalizas
Evaluación de dos sistemas de tutorado para el cultivo de la arveja
voluble (Pisum sativum L.) en condiciones de la Sabana de Bogotá
Evaluation of two training systems for indeterminate pea (Pisum sativum L.)
in conditions of the Bogota Plateau
Andrés Fernando Forero, Gustavo Adolfo Ligarreto
Melhoramento genético de cebola para as condições tropicais e subtropicais do Brasil
18
Mejoramiento genético y producción de “semilla” de ajo (Allium
sativum L.). Posibilidades de adaptación a diferentes ambientes
Effect of planting density on growth, production and quality of five accessions
of hot pepper (Capsicum spp.) in the Colombian Western Amazon
Camila Castellanos, Jaime A. Barrera, María Soledad Hernández, Luz Marina Melgarejo, Marcela Carrillo, Ligia Rodríguez, Orlando Martínez
Garlic (Allium sativum L.) genetic improvement and seed production.
Possibilities of adaptation to variable environments
José Luis Burba
Raíces y tubérculos tropicales olvidados o subutilizados en Brasil
Tropical root and tuber crops forgotten or underexploited in Brazil
Marcos Vinícius Bohrer Monteiro Siqueira, Elizabeth Ann Veasey
Onion and garlic crops in Colombia: current state and prospects
45
Evaluación de fuentes de fertilización edáfica y el efecto sobre la microbiota presente en un cultivo de cebolla cabezona
(Allium cepa L.)
110
Caracterização fisiologica de mudas de Jatropha curcas L.
produzidas em diferentes níveis de irradiancia
Physiological characterization of Jatropha curcas L. plants
grown under different levels of irradiance
56
Fábio Santos Matos, Cleílton Vasconcelos Moreira, Robson Fernando Missio, Luíz Antônio dos Santos Dias
126
Politica editorial e instrucciones a los autores
135
Volumen 3 / No. 1 / Enero-Junio 2009
Evaluation of fertilization sources and the effect on microbiota present
in bulb onion (Allium cepa L.) culture
Carlos Alberto Luengas–Gómez, Diana Paola Mora–Castro, Dorisana Guerrero–Flórez
95
Sección de otras especies
28
Los cultivos de cebolla y ajo en Colombia: estado del arte y perspectivas
Hernán Pinzón R.
81
Efecto de la densidad de plantación sobre crecimiento, producción
y calidad en cinco accesiones de aji (Capsicum spp.) cultivadas
en la Amazonia occidental colombiana
Onion breeding for the tropical and subtropical conditions in Brazil
Daniela Lopes Leite, Valter Rodrigues Oliveira, Carlos Antonio Fernandes Santos, Nivaldo
Duarte Costa, Maria Esther de Noronha Fonseca, Leonardo Silva Boiteux, Paulo Eduardo de Melo, Ailton Reis, Bernardo Ueno, Mirian Josefina Baptista
69
Juan Carlos Barrientos F., Germán A. Leyva V., Juan Camilo Morales B.
Revista Colombiana de Ciencias Hortícolas
Biotecnologías aplicables al desarrollo de algunas especies de
Caricáceas cultivadas en la región Andina: avances y problemas
Miguel Jordán, Diego Vélez, Rosa Armijos
Efectos del cambio climático sobre la oferta y precios de cebolla
de bulbo. Caso del municipio Duitama, Boyacá (Colombia)