Efecto de la fertilización química, orgánica y combinada sobre el rendimiento de la papa variedad Granola

Effect of the fertilization chemical, organic and combined on the yield of variety Granola

Karen Arias* y Olga Arnaude de Chacón*

* Profesores. Universidad Nacional Experimental del Táchira. Departamento de Agronomía. Decanato de Docencia y Decanato de Investigación, respectivamente. Estado Táchira. Venezuela. E-mail: kariass@unet.edu.ve, oarana@unet.edu.ve

El cultivo de la papa, Solanum tuberosum L., demanda un alto uso de insumos agrícolas entre los que destacan los fertilizantes químicos (FQ) y enmiendas orgánicas (EO), las cuales alcanzan en muchos casos un alto porcentaje en los costos de producción, por lo que se hace necesario buscar estrategias de manejo que disminuya el valor de la fertilización. En la Aldea Pernía, municipio Vargas del estado Táchira, se condujo un experimento en papa, variedad Granola a 1.900 m.s.n.m., precipitación promedio de 900 mm, temperatura entre 12 y 17ºC, zona de vida (B-h-p) según Holdridge, suelo Fa, Orthends, donde se evaluaron dos manejos de fertilización, cinco tipos de FQ: Testigo con cero aplicación; NPK; NPK + Mg; NPK + Mg+B y NPK+B a tres niveles de fertilización orgánica (FO): 0; 5 y 10 t.ha^-1 de gallinaza (abono orgánico; AO) con tres repeticiones. Se determinó el efecto de la FQ, EO y combinada sobre el rendimiento de esta variedad. Los resultados indican que el mayor se obtuvo en el tratamiento NPK+Mg (38,39 t.ha^-1) seguido del NPK+B (36 t.ha^-1) con el nivel 5 t.ha^-1 de la AO (P≤0,01). No hubo diferencias significativas (P≤0,01) al aplicar 5 y 10 t.ha^-1 (34,77 y 36,10 t.ha^-1, respectivamente). Sin embargo, este nivel de 0 t.ha^-1 es menor 22,55 t.ha^-1. El mejor resultado se encontró cuando se aplica el FQ y la EO al momento de la siembra.

Palabras Clave: Solanum tuberosum L.; gallinaza; fertilización química.

In Venezuela, the production of potato, Solanum tuberosum L., normally requires the applications of great amount of mineral fertilizers (OF), and organic amendments (OA) which represent an important part of the production costs of this crop. So it is necessary to develop strategies to decrease its use. We carried out an experiment in the town of Pernia, Vargas county in Tachira State, to evaluate the response of potato (variety Granola) to the application of 5 treatment of chemical fertilization (testwithout fertilizer; NPK, NPK+Mg; NPK+Mg+B and NPK+B) and 3 levels of organic fertilization (0, 5 and 10 t.ha^-1 of chicken manure), with 3 repetitions for each combination. The experimental site is located at 1.900 masl, with a mean annual precipitation of 900 mm, and air temperature between 12 and 17 ºC. The soil is classified as Orthends. The results showed that the greatest yield was found with the application of NPK+Mg (38.39 t.ha^-1), followed by the treatment of NPK+B (35.90 t.ha^-1) and 5 t.ha^-1 of chicken manure (P≤0,01). The split of the organic and mineral fertilizer doses does not improve the yield of potato, when compared against the application of the whole dose of fertilizer at the sowing time. Also, there were not significant differences in the potato yield when it was fertilized with five and 10 t of chicken manure (34.77 y 36.10 t.ha^-1, respectively), however at the level of 0 t.ha^-1 of chicken manure the yield is smaller 22.55 t.ha^-1. When placing the chemical fertilizer and the organic amendment were splitted, yield not different from the whole dose application at the time of seedtime.

RECIBIDO: febrero 14, 2009 ACEPTADO: junio 11, 2010

El cultivo de la papa, Solanum tuberosum L., se ubica entre los cinco cultivos más importantes en el ámbito mundial, después del trigo, el arroz y el maíz (Hooker, 1986; y Ross, 1986). La producción mundial alcanzó 323 millones de toneladas en el 2005, siendo China el primer productor, seguido por la Federación Rusa, India, Ucrania, Estados Unidos y Alemania (FAO, 2008).

Venezuela ocupa el octavo lugar por producción total de papa y el noveno por su valor económico. En el estado Táchira, municipio Vargas, ocupa la segunda posición después del municipio Jáuregui. La productividad promedio en el estado, oscila entre 6 a 14 t.ha^-1 en comparación con rendimientos de 10 a 70 t.ha^-1, reportados en otros países. Los suelos de la región andina donde se desarrolla la producción de papa, se caracterizan por tener una baja fertilidad natural, la cual no satisface los requerimientos que se traduzcan en altos rendimientos (Solórzano, 2001).

De allí, que la fertilización o abonamiento de este cultivo constituye un factor vital de manejo, orientado a obtener una adecuada nutrición como fundamento para alcanzar la máxima producción por unidad de superficie.

Las altas producciones por unidad de superficie en el cultivo de papa implican altas extracciones de nutrimentos; las cuales dependen de varios factores, tales como las exigencias de la variedad, régimen de humedad, temperatura, producción y manejo del cultivo (Comerma y Paredes, 1978; Solórzano, 2001).

En cuanto a los requerimientos en elementos menores (Alvarado y López, 1976), para una producción de 40 t.ha^-1, indican una extracción de 40 g de Mn, 60 g de B, 40 g de Cu y 6 g de Mn, en términos de hectárea cultivada. Yorinori (2003) señala que en campo la acumulación de nitrógeno, este cultivo alcanza niveles entre 180,58 a 287,25 mg.planta^-1 en hojas y 2.933,54 mg.planta^-1 en tubérculos.

Así mismo, Añez y Pereyra (1974) estudiaron el efecto de la fertilización orgánica (FO) en el cultivo de papa y concluyeron que en las dosis de abono orgánico (AO; gallinaza), las que tuvieron mejores rendimientos fueron de 20 m³.ha^-1 cuando dicha FO se acompañó de una buena fertilización química (FQ) a 500 kg.ha^-1, con fosfato de amonio y urea en la relación 2:1 y que la aplicación de materia orgánica (MO) sola, aún en altas dosis, no son suficientes para la obtención de altos rendimientos. Por su parte, Brito et al. (1977) no encontraron diferencias estadísticamente significativas en el rendimiento de la misma, al combinar dos dosis de cal: cal 0 y 1,5 t.ha^-1, tres de AO de bovino: 0, 6 y 12 t.ha^-1 y cuatro niveles de fósforo: 0, 75, 150 y 225 kg.P.ha^-1, al realizar aplicaciones de nitrógeno y potasio fijas e iguales a 100 kg.ha^-1 de cada uno.

Igualmente, Grandet y Lora (1978) señalan que la demanda de fósforo en el cultivo de la papa se incrementa a partir de los 30 d, pero debido a procesos de fijación, al fraccionar el fósforo se puede conseguir una mayor eficiencia. Por otra parte, Herrera y Herrera (2000) sostienen que la aplicación de nitrógeno por encima de 200 y 180 kg.ha^-1 no aumentan los rendimientos en suelos ferralíticos de la región Ciego de Ávila en la Habana, Cuba.

Del mismo modo, Lora (1978) afirma que al aumentar la aplicación de la AO por encima de 10 t.ha^-1 disminuyen los rendimientos en la variedad de papa Capiro R-12. Según Buchanan (1993), indica que al utilizar compost de pollinaza se produce un incremento, observándose un efecto residual. Ensayos realizados en Antioquia revelan que la AO seca y bien pulverizada aplicada sola o mezclada con FQ (N,P,K) la producción dio excelentes resultados (Munevar y Wollum 1983; Muñoz, 1985).

El objetivo del trabajo fue evaluar el efecto de la FQ, FO y combinada sobre el rendimiento de la papa variedad Granola en la Aldea Pernía, municipio Vargas del estado Táchira.

El ensayo se realizó en una finca del Caserío Cuchilla de Guayana de la Aldea Pernía, ubicada al Noreste del municipio Vargas, aproximadamente 8 km del Cobre a 1.900 m.s.n.m., limita por el norte con la Aldea San Agustín, por el sur la Aldea Cerro Duque, al este el municipio Sucre y el oeste la Aldea Angostura. Precipitación promedio 900 mm, distribuidos en cuatro meses secos (enero, febrero, marzo, y agosto) y siete meses húmedos (abril, mayo, junio, septiembre, octubre, noviembre y diciembre). La temperatura del área oscila entre 12 y 17°C. Según la clasificación de Holdridge (B h-P) bosque húmedo premontano. Suelos de textura media a gruesa poco profundos, pH 6,2, textura franco arenosa. Orthends, Ministerio del Ambiente y de los Recursos Naturales Renovables (MARNR, 1986).

El ensayo se llevó a cabo bajo un diseño de experimento factorial de 2x3x5, en un arreglo de parcelas subdivididas con dos formas de manejo de la parcela principal, tres niveles de MO y cinco de FQ como tratamientos en las subparcelas con tres repeticiones.

Los tratamientos fueron: a. Parcela principal: dos métodos de aplicación de la fertilización. Fertilización aplicada a toda a la siembra (ATS): sin fraccionar y fertilización aplicada de forma fraccionada (AFF), es decir, la mitad a la siembra y la otra mitad al aporque. b. Subparcelas: tres niveles de MO: 0 t.ha^-1, 5 t.ha^-1, 10 t.ha^-1 de la AO. c. Subparcelas: FQ. 0, NPK, NPK+Mg, NPK+B y NPK+Mg+B. Todo ello produce un total de 2x3x5x3 = 90 parcelas, cada una comprendió un área de 14 m² (5 m de largo x 2,80 m de ancho y dentro de éstas, cuatro hilos separados a 0,70 m cada uno).

Se cosecharon los dos hilos centrales dejando los externos como bordura y 0,50 m de cada lado, para lograr un largo efectivo de hilos centrales de 4 m. La AO se aplicó manualmente dirigida al fondo del surco, comprobándose que es la misma utilizada y comprada por el productor de la zona. El análisis de la AO se presenta en el Cuadro 1. El aporque se realizó al mes y medio de la siembra, momento que se aprovechó para hacer la AFF. El riego utilizado fue por aspersión. Al final del ciclo de crecimiento se cosecharon los dos hilos centrales, realizados en las 90 parcelas del ensayo, posteriormente se determinó el peso fresco de los tubérculos, permitiéndose obtener los rendimientos para cada tratamiento.

Los datos obtenidos se sometieron a estudios estadísticos, realizando análisis de varianza y prueba de Comparación de Medias LSD (método de la Mínima Diferencia Significativa), entre los diferentes tratamientos a través del programa SAS versión 8.0.

Es práctica común dentro del proceso de producción de la papa, en la zona de la Aldea Pernía, que los productores apliquen enmienda orgánica (EO), estiércol de pollo y de gallina sin realizar previamente análisis de suelo. Por lo general, tienden a hacer aplicaciones de fórmulas completas en una relación de un saco de abono de 50 kg por un saco de semilla de 60 kg, en otros casos emplean un saco de fórmula completa por dos de semilla. Sumado a ésto, se aplica fertilizantes químicos (FQ) sin una verdadera conciencia de la contribución de los aportes de los estiércoles y su interacción con los FQ (Arias, 2002).

En el presente estudio el análisis químico del suelo (Cuadro 2) indica que el mismo es rico en los elementos P y K, medio en N, pobre en los elementos Mg, B y alto en Ca, de acuerdo a los valores señalados por Solórzano (2001) en el Cuadro 3. Basados en estos resultados, el ensayo se utilizó una fórmula completa para simular lo que el productor de la zona realiza, tomando en consideración los valores reflejados en el análisis de suelo.

En este ensayo se utilizó 500 kg.ha^-1 de la fórmula completa 12-12-17/2, aún cuando Solórzano (2001) recomienda en términos generales 1.000 kg.ha^-1 para el cultivo de la papa en la zona andina. De igual modo, se considera que aproximadamente para el establecimiento de 1 ha^-1 se siembran 35 sacos de semilla y el productor aplica 1.750 kg.ha^-1 de fertilizante, cuando la relación es de un saco de abono químico (AQ) por uno de semilla.

Abono aplicado todo a la siembra (ATS)

El rendimiento de la papa variedad Granola, en funcion de la aplicacion de materia organica (MO) a tres niveles (0; 5 y 10 t.ha^-1), muestra un valor menor cuando la gallinaza (AO; abono organico) esta al nivel de 0 t.ha-1 (Figura 1), la cual se distingue (P≤0,01) de las dosis de 5 y 10 t.ha^-1, reflejando el efecto benefico de relativo a estas. Sin embargo, en los tratamientos 5 y 10 t.ha^-1 no hubo diferencias estadisticamente significativas (P≤0,01), lo que parece indicar que la produccion responde de igual forma a 5 o 10 t.ha^-1.

Los resultados que muestra la Figura 3 refleja que los mejores rendimientos (38 y 36 t.ha^-1) se presentan con los tratamientos NPK+Mg con 5 y 10 t ha^-1 de la AO, respectivamente. A pesar de que no hubo desigualdad (P≤0,01) cuando se aplico 5 y 10 t.ha^-1, teniendo diferencias entre los tratamientos mencionados. NPK+Mg, 0 t.ha^-1, sugieren que la ausencia de la MO disminuye significativamente el rendimiento de la papa variedad Granola, ademas, los NPK+Mg son altamente satisfactorios.

En el tratamiento NPK+B y MO a tres niveles, los resultados sobre el rendimiento de esta variedad (29,83 t.ha^-1) muestran el menor valor para NPK+B a 0 t.ha^-1 de la AO (Figura 4). Por otra parte, senala que los mejores rendimientos (35,30 y 36,61 t.ha^-1) se presentan en los tratamientos NPK+B con 5 y 10 t.ha^-1, respectivamente, no encontrandose diferencias significativas (P≤0,01) cuando se aplicaron NPK+B con 5 y 10 t.ha^-1. Igualmente, en estos tratamientos y el NPK+B 0 t.ha^-1 si hubo resultados significativos (P≤0,01).

La Figura 5, indica que el menor rendimiento (27,87 t.ha-1) se presento al aplicar 10 t.ha^-1 de AO con NPK+Mg+B, a diferencia del tratamiento donde se obtuvo el mayor valor con 5 t.ha^-1 (31,77 t.ha^-1). Mostrandose que no existio desacuerdo (P≤0,01) entre NPK+Mg+B, 0 t.ha^-1 y NPK+Mg+B 10 t.ha^-1.

La mayor dosis de EO junto con FQ expresa los menores rendimientos al estar relacionado con lo señalado por Delgado et al. (2004a), que las prácticas de manejo como la fertilización nitrogenada afectan la absorción de otros nutrimentos, tomando ésto en consideración, las bondades que ofrece la AO en N y otros elementos, también, del aporte con el FQ es posible que se esté creando un problema de exceso de nitrógeno en detrimento del cultivo.

Al respecto, Maier et al. (2000) reportan que la asimilación del ión Mg⁺² se ve afectada por excesivo NH⁴⁺ y cantidades altas de P obstaculizan la absorción. Igualmente, Hooker (1986) expresa que el exceso de nitrógeno produce incrementos de follaje, en detrimento de la formación de tubérculos en el cultivo de la papa.

De este modo, al aplicar 5 y 10 t.ha^-1 los efectos fueron muy parecidos (no hubo diferencias significativas). Las consecuencias corroboran lo señalado por Buchanan (1993), Munevar y Wollum (1983), Muñoz (1985), que al usar compost de pollinaza crece la producción.

En la Figura 6 se observa que el rendimiento disminuyo al nivel mas bajo de la AO. Las dosis de 5 y 10 t.ha^-1 mostraron diferencias estadisticamente significativas (P≤0,01) respecto al tratamiento testigo (0 t.ha^-1). No obstante, para 5 y 10 t.ha^-1 no hubo disparidad (P≤0,01), lo cual, sugieren que la papa responde de igual forma, asi se aplique 5 o 10 t.ha^-1. Ademas, al fraccionar la aplicacion de la AO no influyo en el incremento del rendimiento de la variedad Granola.

La Figura 7 representa el efecto del NPK junto con la MO a tres niveles sobre el rendimiento de la variedad, observandose que el menor valor (29,55 t.ha^-1) se obtuvo cuando se aplico NPK con 0 t.ha^-1 y los mejores (40,29 y 32,69 t.ha^-1) con los tratamientos NPK 5 t.ha^-1 y NPK 10 t.ha^-1 de la AO, respectivamente, en donde hubo datos significativos.

Los resultados generados en la Figura 8 senalan un menor rendimiento (28,54 t.ha^-1) al aplicar NPK+Mg, con 0 t.ha^-1 de la AO. De la misma manera, se observo mayor beneficio con los tratamientos NPK+Mg con 5 y 10 t.ha^-1, respectivamente, sin presentrar diferencias (P≤0,01) cuando se aplico 5 y 10 t.ha^-1, mostrandose desiguales entre estos tratamientos y 0 t.ha^-1 con NPK+Mg, lo cual indica que la ausencia de la MO disminuye considerablemente su rendimiento. Ademas, los tratamientos NPK+Mg son altamente satisfactorios cuando en el programa de fertilizacion mineral se incluye Mg. Esto concuerda con Garcia y Viveros (1994), quienes encontraron efectos positivos a la adicion de magnesio en el cultivo de la papa.

El efecto NPK+B a tres niveles de la MO sobre esta variedad muestra que los mejores rendimientos se presentan al aplicar NPK+B con 5 y 10 t.ha^-1 de AO, respectivamente (Figura 9). Asi mismo, no hubo diferencias (P≤0,01) cuando se aplico NPK+B 5 y NPK+B 10 t.ha^-1, mientras que entre estos y el tratamiento NPK+B con 0 t.ha^-1 de AO hubo resultados significativos (P≤0,01), presentandose un menor rendimiento con los tratamientos NPK+B, 0 t.ha^-1 de AO.

La Figura 10, senala el efecto de la aplicacion del NPK+Mg+B a tres niveles de la MO, advirtiendo el menor rendimiento (29,25 t.ha^-1) en los tratamientos NPK+ Mg+B, 0 t.ha^-1 y el mejor beneficio (34,77 t.ha^-1) con NPK+Mg+B, 5 t.ha^-1 de la AO.

En general, aunque estadisticamente no se encontraron diferencias significativas entre las dos formas de manejo, los resultados agronomicos indican que al aplicar simultaneamente AQ y la EO, ATS se produce rendimientos superiores a los obtenidos con AFF.

Lo reportado concuerda con Giletto et al. (2003) quienes encontraron que la aplicación de fertilizante y el agregado tardío de nitrógeno durante el ciclo del cultivo produjo disminución en el rendimiento de los tubérculos de los cultivares Kennebec, Spunta y Asterix.

Por otra parte, Delgado et al. (2004b), descubrieron que la aplicación de toda la dosis de N a la siembra, mejora la utilización del N en el cultivo de maíz, aunque estos investigadores señalan que la producción y utilización del N puede ser afectada por el tipo y época de aplicación del fertilizante nitrogenado, el cultivo, condiciones climáticas y propiedades físico-químicas de los suelos.

- Se concluye que al aplicar el AQ y la EO, ATS, se obtienen resultados superiores, que al aplicar el AQ y la EO de forma fraccionada.

- Se obtienen resultados similares al aplicar 5 y 10 t.ha^-1 con rendimientos superiores respecto a cuando no se aplica la AO.

- Los rendimientos fueron mayores cuando se aplicó NPK+Mg seguido del tratamiento NPK+B más 5 t.ha^-1 de la AO.

- El suelo sobre el cual se estableció el ensayo de fertilización en papa, es un suelo rico en elementos minerales, por lo tanto, bajo estas condiciones específicas de suelo, aplicando únicamente EO a 5 t.ha^-1 y fertilizante nitrogenado, el cultivo responde de forma positiva en cuanto a rendimientos.

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Compost de champiñonera y vermicompost como sustratos para el desarrollo de plántulas de pimentón

* Estudiante. Trabajo de pre-grado y

** Profesoras. Universidad Centroccidental Lisandro Alvarado (UCLA). Decanato de Agronomía y Decanato de Ciencias Veterinarias, respectivamente. Barquisimeto, estado Lara. E-mail: eargelia@ucla.edu.ve, ingridacevedo@ucla.edu.ve

Con el objetivo de evaluar el efecto del compost de champiñonera (Co) y vermicompost (Ve) como sustratos para el desarrollo de plántulas de pimentón (PP), Capsicum annuum L., se realizó un ensayo ubicado en el vivero del Decanato de Agronomía, UCLA, Tarabana, dispuesto en un diseño de parcelas divididas con ocho tratamientos y cuatro repeticiones. Se evaluaron los siguientes sustratos: aserrín de coco (A), Ve, Co y sus combinaciones binarias en tres proporciones volumétricas (1:3, 1:1 y 3:1). Las PP se propagaron en bandejas de polietileno en los diferentes sustratos. Se aplicó una fertilización básica a partir de la plena exposición del primer par de hojas verdaderas con un fertilizante hidrosoluble de inicio o enraizamiento (13-40-13), a una dosis de 2,5 g.l^-1 semanal en agua de riego. Se evaluó altura, diámetro de tallo, número de hojas (grandes y pequeñas), masa seca de plántula y raíz. Los compost (C) estudiados resultaron ser componentes adecuados para mezclas de sustratos con A en partes iguales en la producción de PP. El crecimiento de la PP reflejado por la altura, masa seca aérea y de raíces fueron mayores en los sustratos 1:1 de Ve más A. En cuanto al diámetro del tallo de las PP fue favorecido por el sustrato 1:1 de C más A.

Palabras Clave: Capsicum annuum L.; sustratos; orgánicos; plántulas.

Key Words: Capsicum annuum L.; substrate; sprouts; red peppers.

RECIBIDO: febrero 02, 2009 ACEPTADO: agosto 11, 2009

El pimentón, Capsicum annuum L., tiene un alto valor nutritivo y gran popularidad en la alimentación de muchos países. Además, representa el cultivo de hortaliza más extenso en superficie de siembra y volumen de producción en Venezuela, INIA (2005). Incrementándose, el uso de bandejas plásticas para la producción de plántulas de hortalizas bajo condiciones protegidas.

El crecimiento de plántulas en bandejas constituye una actividad diferente a su cultivo en campo, puesto que las plantas se desarrollan en condiciones restringidas, diferente a las características de su hábitat natural, por lo tanto, el aspecto más importante a considerar es el medio de crecimiento o sustrato (Hernández, 2003). Éste, puede estar formado por un componente o mezclas que proporcionen las condiciones necesarias para la germinación y desarrollo de las raíces (Jiménez y Caballero, 1990).

Durante las últimas tres décadas se viene observando el uso de compost (C) de diferentes orígenes y características como sustratos alternativos en viveros y semilleros (Urrestarazu et al., 2006), así como el uso de aserrín de coco (A). Sin embargo, las mezclas o proporciones a utilizar de estos componentes no estuvieron estipuladas.

El objetivo de este ensayo es evaluar el efecto del compost de champiñonera (Co) y vermicompost (Ve) como sustratos para el desarrollo de plántulas de pimentón (PP).

Material vegetal y sustratos utilizados

Se utilizaron semillas de pimentón, variedad Keystone Resistent Giant 3, las cuales se colocaron tres semillas por lóculo en ocho bandejas de polietileno de 200 lóculos, alrededor de 27 cm³ cada uno, previamente desinfectadas con cloro al 2% y diferentes sustratos; totalizando 4.800 semillas. Una vez realizada la siembra, las bandejas fueron llevadas al propagador de neblina, con una frecuencia de tres riegos diarios de 10 min cada uno hasta que las plántulas emergieran. Luego se realizó un raleo dejando una planta por lóculo y trasladando las bandejas al umbráculo hasta terminar el ensayo.

Se comenzó la fertilización después que emergiera la primera hoja activa de las plántulas con aplicación de 13-40-13 NPK hidrosoluble, microelementos (MgO, S, B, Zn, Mn, Cu, Fe y Mo) a una dosis básica de 2,5 g.l^-1 de agua y aplicaciones semanales del riego.

Los sustratos utilizados para germinar y desarrollar las plántulas fueron C comercial (Fertiorganic) basado en Co, Ve (de pulpa y pergamino de café compostado por la acción de la lombriz Eisenia foetida) y A. Éste fue esterilizado antes de darle uso por medio de la aplicación de vapor de agua caliente, en un período de 30 min, con la finalidad de evitar la incidencia de agentes patógenos y organismos que pudieran afectar negativamente el normal desarrollo de las plántulas.

Diseño de experimentos y tratamientos

El ensayo se realizó diseñando parcelas divididas con ocho tratamientos y cuatro repeticiones. Para ello, se utilizaron ocho bandejas de 200 celdas. Colocándose cada una de ellas en cuatro secciones de repeticiones.

Los tratamientos consistieron en diferentes proporciones de C, Ve y A como sustrato para el desarrollo de PP (Cuadro 1).

Variables evaluadas

- Altura de la plántula: se midió con una cinta métrica desde el nivel del sustrato hasta el extremo apical de la plántula.

- Número de hojas: en este caso se contó el número de hojas funcionales de cada plántula.

- Masa seca de la parte aérea y radical: una vez separadas las plántulas en parte aérea y radical, pesadas y colocadas previamente perforadas e identificadas, se llevaron a estufa tipo Tv 80u1 por un período de 72 h, a 70°C. Transcurrido este tiempo se pesaron todas las muestras nuevamente para obtener así la masa seca.

El analisis de varianza para todas las variables evaluadas fueron realizadas con el programa estadistico Statistix version 8 y las comparaciones de medias se interpretaron con la prueba de Tukey (P≤0,05).

Se determinó diferencias altamente significativas (P≤0,001) entre la altura de las plántulas de pimentón (PP) desarrolladas en los sustratos basados en combinaciones de compost (C), vermicompost (Ve) y aserrín de coco (A). El Cuadro 2 registra que el mayor crecimiento se encontró en las establecidas en el sustrato con partes iguales de Ve, A y la menor al utilizar 100% de C.

Adicionalmente, Hernández (2003) al estudiar varios sustratos para la producción de PP en bandejas, observó que la altura de las plantas fue mayor cuando éstas crecieron basados en Ve y A. Igualmente, Silveira et al. (2002) presentaron mayores progresos al utilizar sustrato de la mezcla de C comercial, A y Ve.

No obstante, los valores de altura en las plántulas obtenidos en este trabajo fueron superiores a todos los tratamientos logrados por Hernández (2003).

Diámetro de tallo

Los diametros de tallo de las PP presentaron diferencias estadisticas (P≤0,001) segun el sustrato utilizado. Se evidencio el mayor diametro de tallo al aplicar partes iguales de A y C con el menor valor en la relacion 1:3 de A y C (Cuadro 2).

Por otra parte, Valles (2003) en el vivero de plantas de lechosa encontro mayor diametro de tallo, en aquellos sustratos que contenian la mayor dosis de Ve.

Se obtuvo el efecto de las mezclas de C, Ve y A sobre el número de hojas de las PP. El Cuadro 2 revela que la relación 3:1 de C y A obtienen el mayor y menor valor al utilizar partes iguales de C y Ve.

En este sentido, Barrios (1996) al evaluar el efecto de diferentes sustratos a base de suelo sobre el crecimiento de Aglaonema sp. encontró que el mayor número de hojas y longitud de las mismas, se produjo en las plantas establecidas en sustratos enmendados con abonos orgánicos como el Ve y C. De igual manera, Hernández (2003) evaluó sustratos para la producción de pimentón en bandejas, obtiendo el mayor número de hojas en aquellas plantas que crecieron en los compuestos por Ve, infiriendo que fue debido a la alta capacidad de retención de humedad, conductividad eléctrica y pH cercano a la neutralidad.

Así mismo, Vethencourt (1999) y Bethancourt (2002) observaron que los tratamientos con materiales orgánicos y adecuada aireación del medio, las plantas presentaron una mayor producción y desarrollo de hojas.

También hubo diferencias significativas al utilizar diferentes proporciones de C, Ve y A sobre la masa seca de la parte aérea de las PP. Al aplicar 1:1 de A y Ve, que arrojaron los mejores y menores resultados con 100% de C (Cuadro 3).

Del mismo modo, Acevedo y Pire (2004) señalaron que la incorporación de Ve al sustrato estimuló la producción de biomasa de las plantas de lechosa desarrolladas en envases. Al contrario, Hidalgo y Harkess (2002) indicaron que el mayor peso de las plantas de poinsettia (Euphorbia pulcherrima Willd) cultivadas en sustratos enmendados con humus de lombriz, no se produjo en las mezclas con mayor espacio poroso o capacidad de retención de humedad.

Se encontró variaciones altamente significativas (P≤0,001) al utilizar diferentes proporciones de C, Ve y A sobre la masa fresca y seca de la raíces de las PP. El sustrato de partes iguales de A y Ve generó la mayor masa seca de raíces y la menor al aplicar sólo C. Esto se corresponde con los resultados obtenidos en el desarrollo de la parte aérea que fue una de las mayores en comparación con los demás (Cuadro 3).

De igual modo, Acevedo y Pire (2004) demostraron que al utilizar un 15 al 25% de Ve en el sustrato, hubo mayor masa seca total, altura y diámetro de tallo en plantas de lechosa en vivero. Sin embargo, Contreras et al. (2008) no encontraron respuestas respecto al crecimiento de plantas de café en el vivero utilizando 10, 20 y 30% de Ve.

Con respecto a la masa seca de raíces (Cuadro 3), se presentaron los mayores valores al utilizar 3:1 y 1:1 de A más Ve y los menores aplicando sólo C.

Estos resultados coinciden con los indicados por Vethencourt (1999) en plántulas de tomate desarrolladas en sustratos basados en A. De igual forma, Celis (1995) en su trabajo evaluación de sustratos para la producción de cepellones en el cultivo del pimentón, obtuvo valores de masa radical con A similares a los encontrados en esta investigación.

Como se pudo observar, la incorporación del A en ambos C incrementó la materia seca tanto de la parte aérea como en la raíz, el cual mejora la granulometría de los mismos, permitiendo mayor aireación del sustrato y un mejor crecimiento de la raíz. En este sentido, Carmona y Abad (2008) mencionan que la granulometría fina de los C puede adecuarse mezclándolos con otros materiales de características físicas complementarias (denominados agentes estructurantes como, por ejemplo, cascarilla de arroz y corteza de árboles, entre otros).

CONCLUSIONES

- Los C estudiados resultaron ser componentes adecuados para las mezclas de sustratos con A en partes iguales en la producción de PP.

- El crecimiento de la PP reflejado por la altura, masa seca aérea y de raíces fueron mayores en los sustratos 1:1 de Ve más A.

- En cuanto al diámetro del tallo de las PP fue favorecido por el sustrato 1:1 de C más A.

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Hymenopteros parasitoides de insectos asociados a las plantaciones de cacao, en la región costera del estado Aragua, Venezuela

* Profesor. Universidad Simón Rodríguez. Núcleo Maracay.

** Investigador. INIA-Trujillo. Posgrado en Entomología. Universidad Central de Venezuela. E-mail: joseluisg61@cantv.net, rmontilla@inia.gob.ve.

Se presenta una lista de los enemigos naturales del orden Hymenoptera, obtenidos de crías en el laboratorio de otros insectos recolectados en plantaciones de cacao, Theobroma cacao L., en las localidades de Choroní, Cuyagua y Cumboto del estado Aragua. Un total de 23 registros, corresponden a géneros y especies de himenópteros que parasitan insectos, alimentándose de la planta de cacao. El material colectado en campo fue llevado al Instituto de Zoología Agrícola (IZA) de la Universidad Central de Venezuela (UCV), donde la fase inmadura se coloca en cámaras adecuadas para la cría y los adultos emergidos fueron debidamente montados e identificados por el personal del Museo del IZA (MIZA) y del Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas (INIA). Las especies más relevantes que se encontraron atacando pupas del complejo de especies Carmenta spp. (Sesiidae), son: Calliephialtes sp. (Ichneumonidae); Brachymeria spp. (Chalcididae) con dos especies y Promicrogaster sp. (Braconidae). Otros parasitoides que surgieron de ninfas y adultos de escamas tanto Coccidae como Pseudococcidae (Hemiptera), existen: Blepyrus sp. y Anagyrus sp. (Encyrtidae); Chartocerus sp. y Signiphora sp. (Signiphoridae); Coccophagus sp. (Aphelinidae); Lecanobius sp. (Eupelmidae) y dos géneros no determinados de Eulophidae y Eurytomidae. Forcipestricis sp. (Encyrtidae) apareció de pupas de Forcipomyia sp. (Diptera). De las posturas de Horiola y Bolbonota (Hemiptera : Membracidae), brotaron adultos de Oligosita sp. (Trichogrammatidae). De los troncos de cacao afectados por muerte regresiva (Lasodiplodia theobromae), se encontró entre otros enemigos naturales: Heterospilus falcatus (Braconidae); Plynops sp. (Braconidae) y varias especies de Rogadinae (Braconidae).

Palabras Clave: Theobroma cacao L.; control biológico; enemigos naturales; parasitoides, Venezuela.

Key Words: Theobroma cacao L.; biological control; natural enemies; parasitoids; Venezuela.

RECIBIDO: marzo 17, 2009 ACEPTADO: agosto 14, 2010

El cacaotero, nombre vulgar del árbol del cacao, Theobroma cacao L., es cultivado mayormente en las regiones tropicales húmedas de ambos hemisferios, por el valor económico y nutritivo de sus semillas es considerado uno de los aportes más importante de América a la agricultura tropical, porque constituye la base de bebidas, pastas y grasas muy codiciados por los mercados de Europa y América (León, 1968; Hoyos, 1994). En Venezuela su cultivo se remonta a los tiempos anteriores a la colonia (Hoyos, 1994).

Venezuela es un productor marginal de cacao aromático de alta calidad, puesto que representa el 0,64% de la producción mundial. Actualmente, la producción nacional es de 15.000 t.año^-1, con un rendimiento de 240 kg.ha^-1, demostrando la mitad del promedio global. De ésta, el 69,4% es comercializado en el mercado internacional, el 30% va a la industria nacional y una cantidad insignificante es procesado por la industria artesanal (CORPOANDES, 2009).

Según Quiñones (2007), aproximadamente 800 familias de las costas aragüeñas se benefician del cultivo del cacao, el municipio Costa de Oro es el que efectúa el mayor aporte con un 70%, seguido de Mariño 27% y Girardot el 5%, señalado por Brancaccio (2009). Es conveniente señalar, que la mayoría de las plantaciones son de edad avanzada causado por el mal manejo de la plantación, aunado a los problemas fitosanitarios que constituyen un factor restrictivo para la producción, afectando la calidad del producto final (Sánchez, 1997).

Otro aspecto importante del cultivo del cacao es su característica conservacionista, porque su necesidad de sombra obliga a plantarlo en ambientes protegidos por grandes árboles, creando una gran diversidad de nichos ecológicos (Ortiz, 1993), asociándolo a un número elevado de insectos. El mínimo uso de plaguicidas permite en dicho agroecosistema, un deseado equilibrio de la entomofauna (Sánchez et al., 1979), requiriendo estudios que conduzcan a un conocimiento más preciso de las interrelaciones establecidas en profundidad con aquellas que tengan enemigos naturales potenciales, como controladores biológicos de otros insectos, puediéndose convertir en plagas.

Por otra parte, Ramos et al. (2000) señalaron que se debe hacer énfasis en el manejo integrado de plagas en cacao para preservar los insectos responsables de la producción y la característica conservacionista del cultivo. En este sentido, tomando en consideración la importancia social y económica que representa para los productores de las Costas de Aragua, se realizó esta investigación para registrar algunas relaciones parasíticas entre los insectos benéficos (Hymenoptera) y los insectos fitófagos, así como de algunos insectos que son benéeficiosos al mismo.

Los estados inmaduros de los insectos fueron ubicados en cámaras adecuadas para la cría, en el caso de larvas de lepidópteros y coleópteros se colocaron en envases plásticos de un litro con orificio de aireación de 5 cm de diámetro tapado con “organdí”, alimentados con vegetales frescos y cambiadas en determinados momentos. En las fases de huevos y pupas se dispuso de forma individual en cápsulas plásticas de Petri en cuyo fondo se le colocó papel absorbente para evitar el exceso de humedad.

En cámaras de cría de madera con organdí y puerta de vidrio (dimensiones 40x40x40), se instalaron troncos de cacao atacados por L. theobromae Pat. (Botryosphaeriales: Botryosphariaceae), registrando diariamente la emergencia de insectos tanto fitófagos como parasitoides.

Los adultos emergidos se preservaron en alcohol al 70%, en viales de vidrio hasta su montaje, para proceder a su identificación. Los himenópteros son descritos por los autores y los otros grupos de insectos fueron registrados por especialistas del Museo del IZA (MIZA) y del Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas (INIA). Es significativo señalar que el material etiquetado e identificado reposa en la colección del MIZA “Francisco Fernández Yépez”, de la UCV.

Se señalan 23 registros de himenópteros parasitoides atacando a otros insectos (fitófagos, depredadores y polinizadores) presentes en las plantaciones de cacao de la Costa del estado Aragua (ver Cuadro). De éstos, 10 están asociados a insectos del orden Lepidoptera, entre los que se encuentran Carmenta spp. Edwards (Perforador del fruto del cacao; Lepidoptera: Sesiidae) señalados en la Figura 1, considerado como uno de los insectos de mayor importancia en la región, especialmente en la zona de Choroní¹.

Se reconocieron cuatro especies de himenópteros atacando pupas de Carmenta spp. pertenecientes a los géneros: Calliephialthes sp. (Ichneumonidae) referido en la Figura 2; Promicrogaster sp. Brues y Richardson (Braconidae) como lo indica la Figura 3, igualmente, dos especies de Brachymeria Westwood (Chalcididae) descrito en la Figura 4. Se criaron larvas de Anadasmus poronoides y Gynandrosoma aurantiarum (Lepidoptera: Olethreutidae), perforadores del fruto del cacao, sin descubrir enemigos naturales.

Una especie de Chelonus sp. Jurine (Hymenoptera: Braconidae), emergió de un fruto de cacao momificado y en cuyo interior se consiguieron adultos de Ephestia sp. Guenée (Lepidoptera: Pyralidae), género que deshace las almendras de cacao almacenadas (Sánchez y Capriles, 1979). Pudiéndose estimar que se trata de un enemigo natural de este insecto.

Igualmente, Forcipestrici sp. (Hymenoptera: Encyrtidae) reseñado en la Figura 6, fue encontrado parasitando pupas de la “mosquita de la flor” (Forcipomia sp.), un importante polinizador del cultivo (Sánchez y Capriles, 1979), que al incrementarse sus poblaciones, podría afectar la producción de frutos (Figura 7).

Las escamas pertenecientes al orden Hemiptera son unos de los insectos más frecuentes en las plantaciones de cacao de la región. En términos generales, existen al menos dos especies, una perteneciente a la familia Pseudococcidae de color blanco algodonoso, de ahí su nombre (escama algodonosa), en donde surgieron cuatro especies de himenópteros parasíticos, tres pertenecientes a la familia Encyrtidae de los géneros Anagyrus Howard, Aenasius Walker y Blepyrus Howard; y otra de Signiphoridae (Signiphora sp. Ashmead). De la familia Coccidae (escama globosa o marrón), se encontaron cinco especies de himenópteros: una especie no determinada perteneciente a la familia Eulophidae; Aphelinidae (Coccophagus sp. Westwood); Eurytomidae (Eurytoma sp. Illiger) y Eupelmidae (Lecanobius sp. Ashmead), que actúa como depredador de huevos y ninfas de los primeros instares de coccidos, permaneciendo protegidos bajo el cuerpo de la escama de la hembra; y por último, Signiphoridae (Chartocerus sp. Motschoulsky) que interviene como hiperparasitoide.

Con el nombre común de carapachito se reconocerá a Horiola picta (Coquebert) mostrado en la Figura 8 y Bolbonota sp. Amyot y Serville, Figura 9. Son dos especies de Membracidae (Hemiptera:), cuyas ninfas y adultos se localizan frecuentemente sobre los pedúnculos de las flores y frutos, así como en los brotes nuevos de hojas, extrayendo savia para su alimentación, ocasionando marchitamiento de los mismos (Sánchez y Capriles, 1979).

Es frecuente observar las posturas de estos dos géneros, los cuales, en el caso de H. picta son endofíticas, colocadas dentro del pericarpio del fruto, causando un abultamiento a manera de pústula (Figura 10); mientras que las Bolbonota sp., son externas y están cubiertas de una sustancia blanca gelatinosa (Figura 11). En ambos tipos se lograron ejemplares del género Oligosita Haliday (Hymenoptera; Trichogrammatidae) como se señala en la Figura 12.

En relación a la entomofauna obtenida en troncos de plantas de cacao atacadas por L. theobromae (muerte regresiva), se pudo considerar abundante y diversa. Ejemplo de ésto, es la reproducción de ocho especies de coquitos escopeteros o perforadores, de los cuales siete pertenecen a la familia Curculionidae (subfamilia Scolytinae) y una a Platypodidae. En el caso de curculionidos, se identificaron las siguientes especies: Xyleborus affinis Eichhoff; X. ferrugineus (Fabricius.); X. vespatorius Schedl.; Xylosandrus morigerus (Blandford); Hyphothenemus sp.; Aphicranus sp. y Drycoetoides sp. De la misma manera, surgieron dos Cerambycidae (Ozineus arietinus Bates y Nissodrysola cinerascens Bates); incluso, algunos adultos de Carmenta spp. se produjeron en estos troncos.

En vista de la diversa fauna que habita en este medio, se dificultó una observación directa, ésto obstaculizó establecer algún tipo de asociación con sus enemigos naturales. No obstante, se plantearon posibles relaciones: en primer lugar se consiguieron adultos de Heterospilus falcatus Quicke y Marsh (Hymenoptera: Braconidae) ver Figura 13, reportado como parasitoide de Xyleborus confusus (Quick y Marsh, 1992); en segundo lugar, debido a la abundancia y frecuencia de ejemplares del género Plynops Shaw (Hymenoptera; Braconidae) con tres especies no determinadas (Figura 14), se pudo estimar que están relacionados con adultos de una o varias de Xyleborus, y/o de otros Curculionidae.

El género Plynops es de reciente descripción (Shaw 1996), hasta el presente no existe información sobre la biología de las anteriormente descritas.

Durante el proceso de cría se obtuvieron insectos entomófagos benéficos al cacao. De los huevos de Chrysopa sp. Adams, emergió un ejemplar de la familia Encyrtidae y de la pupa un Ichneumonidae (Gelinae), ambos sin identificar. De un ejemplar de Perilampus sp. Latreille (Chalcidoidea; Perilampidae), surgió de las pupas de Baccha clavata Fabricius (Diptera: Syrphidae) otro depredador generalista importante en el control natural de varios insectos plagas.

- Por su importancia como controladores biológicos de insectos que limiten la producción de cacao en la región costera de Aragua, se pueden destacar: tres géneros (Calliephialtes sp., Promicrogaster sp., Brachymeria spp. (dos especies) que emergen de puparios de Carmenta spp. “perforador del fruto”; cuatro especies de diversas familias que están asociadas a “escamas algodonosas” (Hemiptera: Pseudococcidae); cinco especies asociadas con escamas globosas o marrones” (Hemiptera: Coccidae); en particular una muy frecuente, perteneciente al género Oligosita Walker; dos géneros de Braconidae (Plynops spp. y Heterospilus sp.) asociados con “perforadores de troncos” o “coquitos escopeteros”; y por último un género de Encyrtidae (Forcipestrici sp.) que parasita pupas de Forcipomyia sp. “mosquita de la flor”.

- La entomofauna que habita en los troncos de plantas de cacao muertas por la enfermedad atribuida a L. theobromae es muy abundante y diversa, de allí que el establecimiento de relaciones con sus enemigos naturales es difícil, requiriendo el desarrollo de metodologías adecuadas para su estudio.

- Es preciso iniciar nuevas líneas de investigación, basadas en el estudio de las relaciones huéspedparasitoide de los principales insectos perjudiciales para el desarrollo del cultivo en la región, como sería los parasitoides del complejo de especies de Carmenta spp. y de los perforadores del tronco o escopeteros (Coleoptera: Curculionidae). Igualmente, determinar el efecto que sobre la planta de cacao presenta la gran abundancia de Cerambycidae (Coleoptera) de las Ozineus arietinus Bates y Nissodrysola cinerascens (Bates) que emergen de troncos de cacao víctimas de la enfermedad “muerte regresiva”.

A los taxónomos del MIZA, FAGRO, UCV e INIA, en especial al doctor Luis José Joly e ingeniero M.Sc. Ricardina Colmenares por su colaboración en la identificación del material entomológico.

Notas

¹ Comunicación personal. Investigadores Rafael Navarro y Nelly Delgado del INIA e IZA de la UCV.

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Efecto del pisoteo en sistemas de producción de cerdos a campo sobre propiedades del suelo

Adriana Rodríguez M.*, Mansonia A. Pulido M.*, Juan C. Rey B.**, Deyanira Lobo L.*, Humberto Araque* y Carmen Rivero*

*Profesores. Universidad Central de Venezuela (UCV). Facultad de Agronomía.

**Investigador. Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas (INIA). Maracay-Venezuela. E-mail: acrmatute@gmail.com, pulidom@agr.ucv.ve, jcrey@inia.gob.ve, lobod@agr.ucv.ve, araqueh@agr.ucv.ve, criver@ewinet.com

RESUMEN

El objetivo de este estudio fue evaluar la tendencia de los cambios producidos por el pisoteo en sistemas de producción de cerdos a campo (CC) sobre las propiedades de un suelo Mollisol de Venezuela. El muestreo se basó en un diseño factorial 2x3 a dos niveles: potreros con cerdos (PCC), potreros sin cerdos (PSC) y otro factor a tres niveles (0-5, 5-10 y 10-20 cm). En cada potrero se seleccionaron cuatro puntos al azar con base a un análisis previo de variabilidad del área, en cada punto se determinó el pH, la conductividad eléctrica (CE), el contenido de carbono orgánico (CO) del suelo, evaluándose la condición y estabilidad estructural al humedecimiento, impacto de gotas y movimiento del agua. Los resultados mostraron diferencias significativas por efecto de la presencia de cerdos y profundidad para las variables densidad aparente (Da), poros con radio >15μm, resistencia mecánica a la penetración (RMP) y CO, mientras que el pH y la CE evidenciaron algunas diferencias por efecto de la presencia o ausencia de cerdos. Esto permite afirmar que el pisoteo de los cerdos ejerce un efecto modificador sobre las propiedades del suelo evaluado , en este caso, mayor evidencia de cambios negativos , tales como el aumento de la Da, la proporción de poros con radio <15μm, la disminución de la porosidad total y la tasa de infiltración.

Palabras Clave: densidad aparente; pisoteo de cerdos; porosidad; profundidad del suelo; propiedades del suelo; tasa de infiltración.

Effect of trampling in pig production systems on soil physical properties

SUMMARY

The objective of this study was to evaluate the tendency of changes produced by the trampling in production systems from pigs to fi eld (PF) on the properties of a Mollisol ground of Venezuela. The sampling was based with pigson a factorial design 2x3, a factor of two levels: pastures (PWP) and pig paddocks without (PPW) and soil depth atf three levels (0-5, 5-10 y 10-20 cm). In each plot four points were selected at random according to previous variability analysis. At each point was determined pH, electrical conductivity (EC) and organic carbon (OC) content of the soil, and assessing structural condition, structural stability to wet sieving, drop impact, and water movement. The results showed significant differences between treatment for the variables bulk density (BD), pores with radio <15 μm, mechanical resistance to the penetration (MRP) and OC, while for pH and EC only significant differencesby effect of the presence or absence of pigs. This suggest that pigs trampling have an modifier effect on soil properties evaluated, in this case further evidence of negative changes such as, increase of BD and pores with radio <15 μm and the diminution of the total porosity and infiltration rate.

RECIBIDO: agosto 11, 2009 ACEPTADO: noviembre 11, 2010

INTRODUCCIÓN

Los sistemas de producción alternativos de cría de cerdos a cama profunda y cerdos a campo (CC) descritos por González (2006), reúnen una serie de consideraciones que los convierten en una opción factible para reducir los problemas ambientales causados por los residuos sólidos y líquidos, producto de lavado de los corrales y la alta producción de excretas de cerdos por metro cuadrado (m2) en los sistemas de confinamiento. La producción de CC es escasamente contaminante al ambiente debido a que las deyecciones se distribuyen en el suelo y se aprovechan como fertilizante (Anzola y Carmenza, 2006). Sin embargo, las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo son modificadas, afectando de forma general los procesos relacionados con la hidrología, el ciclo de nutrimentos y la producción vegeta l del pastizal (Echavarría et al., 2007).

Por otra parte, Baldizán (1997) señala que el pisoteo, la deposición de excretas sólidas y orina, son los primeros efectos del animal sobre el suelo. Se ha establecido que conforme se incrementa la carga animal y el período de estancia del ganado en el potrero, el pisoteo de animales produce la destrucción paulatina de los agregados del suelo e incrementos de la densidad aparente (Da), originando problemas de compactación que afectan negativamente la infiltración, retención de humedad e incremento en los riesgos de erosión (Echavarría et al., 2007).

Igualmente, Ausilio et al. (2007) evaluaron el efecto de producción de CC sobre algunas propiedades del suelo en un Argiudol vértico localizado en Argentina, encontrando que la compactación relativa del suelo, luego de 9 meses de producción, aumentó en los primeros 8 cm de profundidad en el tratamiento con carga de cerdos de 8.000 kg.ha^-1, manteniéndose en muestreos posteriores, alcanzando valores de compactación elevados, atribuido a la presión transmitida en la interfase animal-suelo.

En otras especies de animales como ovinos y caprinos las características son más o menos similares a los cerdos (peso promedio, tamaño y forma de la pezuña), también pueden ejercer cambios en las propiedades del suelo. Taboada (2007), señala que el pastoreo directo con este tipo de ganado doméstico, ejerce dos grandes efectos sobre los suelos: la defoliación causada por la ingesta de forraje por los animales y el pisoteo causado por el tránsito de los mismos. Ambos efectos generan importantes cambios en estas propiedades, como lo mencionan Ramírez et al. (2007), quienes realizaron un ensayo con un sistema de producción de caprinos en un Inceptisol en Colombia, donde se encontró que el pisoteo caprino incrementó en un 17% la Da, lo que generó problemas de compactación y cambios negativos en la productividad del pasto.

Por otra parte, Echavarría et al. (2007) evaluaron un sistema de producción de caprinos y ovinos bajo pastoreo rotacional continuo, en un suelo franco arenoso de México , cuyos resultados indicaron que el pastoreo rotacional infl uyó positivamente en las características físicas del suelo, al no incre mentar los valores de Da en comparación con el pastoreo continuo.

En Venezuela, Ordóñez (2002) evaluó un sistema de maíz (Zea mays L.) bajo labranza conservacionista con ganado ovino, en un Entisol, mostrando que después de varias semanas de pastoreo, se produjeron cambios desfavorables e n las propiedades físicas del suelo.

A diferencia de otros países, en Venezuela la producción de CC es un sistema menos desarrollado y no se cuenta con estudios sobre el efecto que causa este sistema de producción en el suelo. Sin embargo, Mora (2004) realizó un estudio en una parcela ubicada en la misma área de evaluación contemplada en el presente trabajo, reportando que 18 d después de la introducción al potrero de cerdos con peso promedio de 60 kg y capacidad de carga de cuatro animales por 144 m², los valores de Da no presentaron diferencias significativas, lo cual fue atribuido al corto tiempo de permanencia de los animales en el campo.

MATERIALES Y MÉTODOS

El estudio se realizó en un suelo clasificado como Typic Haplustoll, ubicado en el Campo Experimental de la Sección de Manejo de Pastizales, Universidad Central de Venezuela, Facultad de Agronomía, Campus Maracay (10°16´52” latitud N y 67°35´48” latitud O). El clima se corresponde con bosque seco tropical según Holdridge (1967), con un promedio anual de precipitación d e 930 mm y temperatura de 26,7 °C (INIA, 2007). El área del ensayo está ubicada en la cuenca del río Güey al Norte del Lago de Valencia, asociada a la formación Las Brisas , que presenta una dominancia de esquistos y gneises cuarzo -feldespático-micáceos (Márquez, 1989).

Uso y manejo del suelo bajo estudio

El área total está dividida en dos potreros con manejos diferentes: uno con cerdos a campo (PCC) y el otro sin cerdos (PSC), con una superficie de 1,8 y 1,2 ha, respectivamente; establecidos principalmente con una mezcla de gramíneas Swazi (Digitaría swazilandensis) y Angleton (Dichantium aristatum). En el PCC los animales entraron en dos oportunidades: a) En la primera : cerdos en etapas de crecimiento y engorde, con peso inicial de 20 a 105 kg, híbridos de razas mejoradas, utilizando 1 cerdo/150 m2, equivalente a una carga animal de 66,66 cerdos/ha. b) En la segunda: se introdujeron cerdas con un peso inicial de 120 kg, llegando al servicio a los 150 kg; durante la gestación aumentaron de peso hasta alcanzar un día antes del parto 220 kg y terminado el período de lactancia pesaron al destete 170 kg. Estos cambios sucedieron en un lapso de 174 d promedio, utilizando cerdas primerizas (1 cerdo/600 m2) de la línea genética Camborough 22 (Landrace x Yorkshire) equivalente a una carga animal de 16,66 cerdos/ha-1. Los cerdos permanecieron las 24 h del día en el campo, suministrándoles alimento balanceado. Para el momento de la evaluación los potreros tenían un año en descanso.

Diseño del experimento

El diseño del experimento fue aleatorizado con arreglo de tratamiento factorial 2x3, un factor a dos niveles: PCC y PSC y el otro factor a tres niveles: 0-5, 5-10 y 10-20 cm de profundidad.

Muestreo de suelo

Se realizó un análisis de variabilidad previo al área de estudio, que permitió detectar la existencia de homogeneidad en profundidad, color de los horizontes y variabilidad media en clase textural, resultando que las diferencias en textura , definieron los puntos y profundidad de muestreo. Se dividió cada potrero en dos partes iguales, presentándose la menor variabilidad de suelos en dirección NO - SE y la mayor en NE - SO. El potrero se fraccionó en cuatro franjas para luego determinar al azar la posición de los puntos a muestrear, es decir, un punto por franja. En éstos se realizaron excavaciones de 20 cm de profundidad y se tomaron tres muestras a: 0-5, 5-10 y 10-20 cm (0-5 y 5-10 cm corresponden al horizonte Ap y 10-20 cm al A1). Éstas fueron definidas con base al espesor de las capas presentes en el suelo y a resultados obtenidos en los estudios realizados por Ausilio et al. (2007), con CC y Ramírez et al. (2007), Echavarria et al. (2007) y Ordóñez (2002) con ovinos y caprinos, quienes demostraron los efectos del pisoteo animal sobre el suelo en los primeros 8-15 cm de profundidad .

En cada punto se tomaron muestras de suelo no disturbadas y disturbadas, realizando evaluaciones a nivel de campo. Las no disturbadas fueron efectuadas con el toma muestra tipo Uhland y cilindros de aproximadamente 5 cm de diámetro por 5 cm de altura, con tres repeticiones por capa en cada punto de muestreo; las mismas se mantuvieron a humedad de campo hasta el momento del análisis. Las disturbadas se tomaron con un palín, se secaron al aire y se pasaron por un set de tamices de 2 y 4 mm, con la obtención de dos fracciones : <2 mm y 2-4 mm.

Finalmente, las evaluaciones realizadas en campo fueron: resistencia mecánica a la penetración (RMP), tomando tres lecturas por punto hasta los 20 cm de profundidad, utilizando un penetrómetro de impacto de punta cónica con un área basal de 0,8 cm2, diseñado por Nacci y Pla (1992); con la toma de muestras de humedad correspondientes a cada medición y la tasa de infiltración mediante el método del doble anillo de Bouwer (1986) modificado (Pla, 1983).

Con las muestras disturbadas secas al aire y pasadas por mallas de 2 y 4 mm de abertura, se evaluó la estabilidad de los agregados tamizados en húmedo por el método de Yoder modifi cado (Pla, 1983), igualmente, frente al impacto de las gotas de lluvia (Nacci y Pla, 1991).

Análisis de datos

Los análisis de los datos realizados con el paquete estadístico SAS v 9.0 (2002), incluyeron un análisis descrip tivo donde se comprobaron los supuestos de la varianza, transformando la variable, agregados estables al agua (AEA) por raíz cuadrada para ajustar la normalidad, un análisis de varianza por vía paramétrica para el modelo factorial 2x3. A las variables que arrojaron diferencias signifi cativas se les hizo la prueba de medias de Duncan. Finalmente, para establecer asociaciones entre las varia bles evaluadas se procedió a un análisis de correlación de Pearson (Chacín, 2000).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Distribución de tamaño de partículas y propiedades químicas del suelo evaluado

En los suelos se establecieron los tratamientos que presentaron un predominio de partículas tamaño limo y arena muy fina (2-100 μm) con más de 83% en promedio , clasificado como un suelo con textura franco limoso - franco (Cuadro 1). La existencia de una mayor proporción de estas partículas, le confiere a este suelo una baja estabilidad estructural y por ende una óptima susceptibilidad a procesos de degradación como sellado , encostrado y compactación por la baja cohesión que poseen estas partículas (Pla, 1978).

CUADRO 1. Distribución de tamaño de partículas y clasificación textural del suelo bajo estudio.

El contenido de CO presentó diferencias significativas con respecto a la presencia o ausencia de cerdos (P£0,05) y altamente significativa en la profundidad (P£0,01), encontrándose el mayor contenido de CO en la capa superficial de 0-5 cm de profundidad (Cuadro 2), clasificado como moderado en función de la clase textural (Gilabert et al., 1990), mientras que en las capas subsuperficiales los valores fueron bajos. La presencia de cerdos incrementó un 22% de CO en el suelo, respecto al sin cerdos, podría atribuirse al cambio de manejo al aporte continuo de excretas de los cerdos directamente al suelo, constituyendo una fuente importante de materia orgánica (MO), según Anzola y Carmenza (2006).

En cuanto al pH y la CE del suelo hubo diferencias significativas, con relación a la presencia o ausencia de cerdos (P£0,05), pero no hubo diferencias con respecto a profundidad (Cuadro 2). Para el PCC los valores de pH en todas las profundidades se encontraron dentro del rango de la neutralidad; mientras que PSC, el valor de pH para la capa superficial de 0-5 cm fue moderadamente ácido , aumentando en profundidad al pH ligeramente ácido.

El aumento del pH, estimado en un 10% para el PCC, fue asociado a la continua incorporación de excretas de cerdos sobre el suelo (Mora et al., 2000; Rodríguez, 2002).

En general, la CE en los dos potreros evaluados fue baja. Sin embargo, se encontró diferencias significativas en cuanto a la presencia o ausencia de cerdos, los valores mayores de CE se presentaron en el PCC aumentando en un 108%, debido principalmente a la deposición de excretas. Así mismo, Taboada (2007), señala que en general, la presencia del animal en el campo causa aumentos de salinidad de los horizontes superiores del suelo.

Se evidencia el incremento de los niveles de CE, a pesar de no alcanzar valores altos. Se aprecia a largo plazo que éstos podrían llegar a causar efectos negativos en el suelo, si no se maneja adecuadamente a los cerdos con respecto a la disminución de la carga animal y su rotación dentro de los potreros, entre otros.

Propiedades físicas del suelo evaluado

Las diferencias observadas para la Da fueron altamente significativas (P£0,01) tanto para la presencia o no de cerdos como para la profundidad (Cuadro 3). Se consideró una tendencia general del suelo en ambos potreros a presentar valores menores en la capa superficial (0-5 cm) y un aumento de la Da en las capas subsuperficiales. Los valores de la Da en ambos potreros son altos para la clase textural presente en cada capa (Pla, 1983), sin embargo , se encontraron diferencias significativas en cuanto a la presencia o ausencia de cerdos. En el PCC el suelo cuenta con mayor Da, lo que indica que el pisoteo de los animales incrementó el estado de compactación en las capas superficiales del suelo evaluado , resultados similares fueron reseñados por Echavarría et al. (2007); Ausilio et al. (2007); Ramírez et al. (2007).

La porosidad total mostró diferencias altamente significativas (P£0,01) para las distintas profundidades (Cuadro 3), los valores observados no son limitantes porque ocupan más del 50% del volumen del suelo. Los mayores valores de porosidad total, se encuentran en la capa superficial del suelo (0-5 cm), estos presentaron un descenso no significativo en profundidad. Los cambios observados están asociados al incremento de la Da (r = 0,60**). Los poros con radio >15 μm no mostraron diferencias significativas en ninguno de los factores evaluados (Cuadro 3), aunque sus valores disminuyeron con la profundidad y están cercanos al límite crítico del 10% del volumen del suelo, por debajo de las limitaciones para el desarrollo de las raíces de los cultivos (Pla, 1983), lo que indica limitaciones por aireación a mayor profundidad. Este comportamiento de porosidad con radio >15 μm está relacionado con el aumento de la Da (r = -0,78**) y con la subsecuente disminución de la porosidad total (r = 0,69**).

Los poros con radio <15 μm revelaron diferencias (P£0,05) para los factores evaluados, presencia de cerdos y profundidad. Estos ocupan la mayor proporción del espacio poroso del suelo abarcando más de 41% en promedio , además se evidenció un aumento del 6% en el PCC respecto al PSC. Su predominio se vincula al aumento de la Da y a los contenidos de partículas tamaño limo (r = 0,48*).

En general, en este estudio el efecto del pisoteo animal produjo un aumento de la Da generando problemas de compactación del suelo, afectando la porosidad total y la distribución de poros.

Resultados similares son presentados por Taboada (2007) y Bhandral et al. (2007), quienes mencionan que los cambios generados por el tránsito y el pisoteo de los animales son consecuencia del reordenamiento espacial de los sólidos, además, los poros del suelo dependen de la intensidad del pisoteo (asociada a la carga y especie animal), de la cobertura vegetal, clima y manejo.

Con respecto a la RMP se encontró diferencias significativas (P£0,01) para la presencia o ausencia de cerdos y profundidad, por otra parte, los valores obtenidos no fueron limitantes debido a que no superaron el nivel crítico de la RMP a partir del cual se restringiría el crecimiento de las raíces (Bravo, 1995). Se observó que la RMP es mayor en el PCC en comparación con el otro, esto podría estar relacionado al menor contenido de humedad presente en el tratamiento sin cerdos, a pesar de no haber encontrado asociación entre dichas variables.

Estabilidad estructural

Los AEA mostraron diferencias significativas sólo para las distintas profundidades (Cuadro 4). En general, el suelo tiene una alta estabilidad estructural al humedecimiento en ambos potreros, ya que hay un predominio de agregados de diámetro >2 mm; sin embargo, los valores disminuyeron con la profundidad, siendo más evidente en el PCC , situación que refleja el aumento de la proporción de AEA con diámetro < 0,25 mm.

El predominio de agregados con diámetro > 2 mm en las condiciones evaluadas indican que los mismos presentan resistencia a la deformación, en forma y tamaño, frente al humedecimiento; sin corresponder a la alta proporción de partículas tamaño limo y arena muy fina, que confieren susceptibilidad a la alta separabilidad y por ende, a la baja estabilidad de agregados superficiales.

Sin embargo, la alta proporción de AEA encontrada, se le atribuye a los años que tienen los potreros establecidos con gramíneas Swazi y Angleton, confiriéndole una contribución continua de residuos vegetales, tanto de material aéreo como de las raíces, lo cual constituye uno de los factores en la formación y conservación de los suelos, según Osechas (2006).

A pesar de lo mencionado, se puede resaltar que los AEA >2 mm de diámetro, presentan una clara tendencia a disminuir en profundidad asociada al aumento de la Da (r = -0,49*) y a la disminución del CO. Los AEA <0,25 mm presentaron una relación directamente proporcional con la Da (r = 0,51*) y una asociación negativa con la porosidad total (r = -0,435*) y con los poros con radio >15 μm (r = -0,425*), características que están presentes en los suelos por la distribución de tamaño de partículas existentes.

Para medir la estabilidad de los agregados frente al impacto de gotas, se tomó en cuenta la evolución de la conductividad hidráulica del sello formado (KCS) cuando el suelo está desprotegido y cuando se previene la formación de sello (KSS), usando cobertura para impedir su formación.

Cabe señalar, que a pesar de tener una tendencia de alta estabilidad de agregados al humedecimiento, cuando los mismos son sometidos al impacto de las gotas de lluvia, se notan claramente su inestabilidad frente a esa fuerza externa, atribuible principalmente al predominio de partículas tamaño entre 2 y 100 μm, debido a que los tamaños de partículas requieren menor energía para separarse (Poesen, 1986), traducido en una rápida formación de sello superficial y sus subsecuentes efectos .

Esa discrepancia puede deberse a la calidad de la MO presente en el suelo, confiriéndole a los agregados, enlaces débiles no resistentes al impacto de las gotas de lluvia; estos suelos se encuentran bajo pasto y posiblemente existen enlazantes de tipo temporal que se destruyen con el impacto de las gotas.

Al respecto, Rivas et al. (2009) señalan una mayor proporción de sustancias no húmicas. Según Pulido M. et al. (2009) y Fortun y Fortun (1989), no siempre los contenidos de MO tienen relación con la estabilidad de los agregados, pudiendo depender más del tipo o calidad de la MO, agentes enlazados y a la disposición de la misma con respecto a las partículas minerales.

Penetración de agua en el suelo

Con relación a la infiltración se puede observar que para el PCC hay una menor tasa, presentando limitaciones con respecto al PSC (Figura 3). Los valores para el PCC estuvieron por debajo de 5 mm.h^-1, según Pla (1983), acarrean problemas de penetración de agua en el suelo y consecuentemente de anegamiento en las condiciones de relieve plano. De igual manera, se evidencia que la infiltración básica se alcanza en menor tiempo en el PCC que en el PSC.

Este comportamiento podría estar asociado a la formación de sello superficial, la Da y la distribución de poros para la capa superficial, debido a que en el PCC se presentan cambios desfavorables para estas propiedades, observándose valores absolutos.

Igualmente, influenciado por las actividades de los cerdos en superficie, se mostró de manera cualitativa, menor cobertura superficial, quedando expuesto el suelo a los procesos de degradación.

En general, se puede afirmar que el pisoteo de los cerdos afectó de manera negativa las propiedades estructurales e hidráulicas del suelo evaluado, atribuyéndole estos efectos a la acción mecánica de la pezuña animal, la presión que los animales ejercen sobre el suelo y las características intrínsecas que le confieren susceptibilidad a los procesos de degradación física, como al predominio de partículas tamaño limo y arena muy fina.

CONCLUSIONES

- El suelo mostró una alta susceptibilidad del deterioro estructural de forma natural; adicionalmente, se apreció un efecto detrimental promovido por la introducción de los CC.

- Se encontraron cambios desfavorables en las propiedades físicas del suelo con la incorporación de cerdos, evidenciándose un aumento en la Da (9%) y de los poros con radio <15 mm (6%), originando problemas de compactación (disminución del 75%). Esto sugiere un mayor estudio de la carga animal apropiada para la utilización de CC y el monitoreo continuo de las propiedades de suelo bajo este tipo de manejo.

AGRADECIMIENTO

Al apoyo fi nanciero del Consejo de Desarrollo Científi co y Humanístico de la Universidad Central de Venezuela (CDCH) a través del proyecto de investigación Nº PG-01- 00-7143-2008, titulado “Impacto del Manejo de Sistemas de Producción de Cerdos a Campo sobre el Suelo”.

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Estabilidad fenotípica de arroz de riego en Venezuela utilizando los modelos LIN-BINNS  y AMMI

Marco Acevedo*, Edicta Reyes**, William Castrillo*, Orlando Torres***, Carlos Marín****, Rosa Álvarez**, Orlando Moreno** y Edgar Torres†

*Investigadores. INIA. CIAE-Guárico. E-mail: macevedo@inia.gob.ve, wcastrillo@inia.gob.ve

**Investigadores. CIAE-Portuguesa. E-mail: ereyes@inia.gob.ve, omoreno@inia.gob.ve, ralvarez@inia.gob.ve

***Investigador. CIAE-Barinas. E-mail: otorres@inia.gob.ve.

****Técnico Asociado a la Investigación (TAI). CENIAP. Maracay. E-mail: cmarin@inia.gob.ve

† Investigador. Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT) FLAR. Cali Colombia.

RESUMEN

El objetivo del presente estudio fue determinar la presencia de interacción genotipo ambiente (GxA), su magnitud en el rendimiento en granos (t.ha-1), evaluar la adaptabilidad y estabilidad (A y E) fenotípica de genotipos de arroz, Oryza sativa L., utilizando los modelos Lin-Binns y AMMI (Additive main effects and mutiplicative interactions); se evaluaron 15 genotipos (cuatro testigos) en cinco ambientes (locales) en las principales zonas productoras de arroz en Venezuela, durante el ciclo de riego 2006-2007. Los efectos de ambientes, genotipos e interacción GxA explicaron 40,58% (P<0,01), 8,09% (P<0,01) y 15,04% (P<0,05) de la suma del cuadrado total, respectivamente. Hubo coincidencia por ambos métodos en la identificación del genotipo (FD03B01) como el de mayor adaptabilidad. Sin embargo, el modelo AMMI identificó a los genotipos PN01B034, PN001B037, L-1 como los más estables a través de ambientes por su baja interacción GxA y adaptabilidad intermedia. Los testigos, FEDEARROZ 50 y CIMARRÓN fueron los más adaptados por presentar mayor rendimiento, mientras que VENEZUELA 21 y CIMARRÓN resultaron estables. Con respecto a los ambientes, la localidad Sabanetica y Araure (estado Portuguesa) son las que contribuyen a la interacción GxA considerándose las más inestables, caso contrario ocurre con Torunos (estado Barinas). El modelo AMMI permitió un análisis más detallado de la interacción GxA, facilitando la recomendación de genotipos adaptados y estables; además la interpretación gráfica favoreció el análisis estadístico.

Palabras Clave: adaptabilidad; AMMI; estabilidad; genotipo ambiente; Lin y Binns; Oryza sativa L.

SUMMARY

To determine the presence of interaction genotype environment (GxE) and its magnitude in grains yield (t.ha-1) and to evaluate the adaptability and stability (A y S) phenotypic of rice cultivars Oryza sativa L. using the models Lin-Binns and AMMI (Additive main effects and mutiplicative interac tions) 15 cultivars were evaluated in fi ve local environments in the main areas rice producer in Venezuela during 2006-2007 dry season. GxE interaction for yield was analyzed using the models Lin and Binns and additive main effects and multiplicative interactions (AMMI). The effects of environments, genotypes and GXE interaction explained 40.58% (P<0.01), 8.09% (P<0.01) and 15.04% (P<0.05) of the total sum of squares, respectively. According with the AMMI model the genotypes PN01B034, PN001B037 and L-1 had absolute values near to zero of the CP1 indicating low interaction GxE, in consequence they were considered stable over environments. In the other hand, Lin and Binns model indicated that FD03B01 was the most adapted genotype. The commercial varieties with higher yields were FEDEARROZ 50 and CIMARRÓN, additionally, VENEZUELA 21 and CIMARRÓN were stables. In relation to environments, Sabanetica and Araure (Portuguesa State) contributes to the interaction GxE; for that reason both are considered the most unstable. In the other hand, Torunos (Barinas State) presented major stability. The model AMMI allowed a detailed analysis of the interaction GxE, facilitating the selection of the most productive genotypes and with better stability; also, it was possible to do an easier graphic interpretation of the statistical analysis.

Key Words: adaptability; AMMI; stability; genotype by environments; Lin and Binns; Oryza sativa L.

INTRODUCCIÓN

En la fase final de los programas de mejoramiento genético los genotipos con alto potencial de rendimiento de grano y buenas características agronómicas deben ser evaluados en un conjunto de ambientes (localidades y años) en las principales zonas de producción del cultivo. El comportamiento diferencial de los genotipos en los diversos ambientes es debido a la interacción genotipo ambiente (GxA), dificultándose la selección de los que están ampliamente adaptados como los más estables . Por otro lado, la presencia de GxA afecta las estimativas de la varianza genética y por ende sobre estima la ganancia genética esperada por selección, afectando negativa mente el éxito de los programas de mejoramientos (Duarte y Vencovsky, 1999).

Según, Allard (1971) señala que el primer trabajo sobre variación genética fue realizado por el biólogo Johannsen, quien demostró que la variación fenotípica observable resulta de la acción conjunta de la variación genética y ambiental. Por otra parte, Cruz (2005) indica que al evaluar un conjunto de genotipos en varios ambientes, se debe considerar un efecto adicional en la expresión del fenotipo que viene dado por la interacción GxA. Así mismo, Ramalho et al. (2000) explican que el efecto ambiental siempre se presenta como un factor de incertidumbre en las estimativas de los parámetros genéticos. Una forma de disminuir su efecto, determinar su magnitud , así como, medir su impacto sobre la selección y recomen dación de las variedades, es a través de la utilización de diseños biométricos apropiados y repetidos en diferentes ambientes.

En este sentido, cuando el fitomejorador detecta interacción GxA para asegurar el éxito de su recomendación, requiere hacer un estudio más detallado referente a la adaptabilidad y estabilidad (A y E) fenotípica de los genotipos, principalmente para el rendimiento de granos, por ser éste de gran importancia económica. Cruz y Regazzi (2001) definen adaptabilidad como la capacidad de las variedades para aprovechar ventajosamente el estímulo ambiental, mientras que la estabilidad está referida a la capacidad que tienen de mostrar un comportamiento altamente previsible de acuerdo con el ambiente.

Por otra parte, en la literatura existen varios modelos estadísticos propuestos que permiten interpretar la interacción GxA, estos estudios ofrecen información sobre el comportamiento de cada genotipo ante los cambios ambientales. Crossa et al. (1990), señalan que los análisis de regresión lineal presentan algunas limitaciones como fallas en la linealidad que dificultan explorar ventajosamente la interacción GxA.

En este sentido, el modelo AMMI (Additive main effects and mutiplicative interactions) fue uno de los modelos más empleados, considerándose que los efectos de los genotipos y los ambientes son aditivos y lineales, permi tiendo el estudio por procedimientos de análisis de varianza convencional; mientras que la interacción G×A tiene efectos multiplicativos que pueden ser explicados a través del análisis de componentes principales, Gauch (1988) citado por Bernardo (2002).

Así mismo, Zobel et al. (1988) indican que el modelo AMMI permite un análisis más detallado de la interacción GxA que garantiza la selección de genotipos más productivos , proporcionando estimados más precisos de respuesta genotípica, generando una mejor interpretación gráfica de los resultados del análisis estadístico.

De igual forma, existen diversos trabajos publicados en la literatura sobre A y E en varios cultivos utilizando diferentes metodologías, en caña de azúcar (Alejos et al., 2006; Rea y Souza, 2002), soja (Silva y Duarte, 2006; Morais et al., 2003), maíz (Marín et al., 2004), algodón (Hoogerheide et al., 2007; González et al., 2007) y en arroz (Morais et al., 2008; Atroch et al., 2000). En Venezuela no existen trabajos publicados sobre A y E en arroz, en consecuencia, el objetivo del estudio fue determinar la magnitud de la interacción GxA, así como evaluar de manera preliminar la A y E de 15 genotipos de arroz utilizando datos experimentales de rendimiento en granos (t.ha^-1) en cinco localidades de las principales zonas productoras .

MATERIALES Y MÉTODOS

El conjunto de datos analizados provienen de los Ensayos Regionales Uniformes (ERU’s) realizados en el ciclo de riego 2006-2007 en cinco localidades (Bancos de San Pedro y Parcela 178, ambas del sistema de riego río

Guárico (SRR-Guárico); Araure y Sabanetica en Portuguesa y Toruno en Barinas) de las zonas de producción de arroz en Venezuela . Se evaluaron 15 genotipos, cuatro de ellos fueron testigo (VENEZUELA 21, CIMARRÓN, FEDEARROZ 50 y FONAIAP 1).

Los ensayos fueron instalados en diseño de bloque completos al azar, con tres repeticiones. La unidad experimental estuvo constituida por 20 m² siendo cosechada un área efectiva de 12 m², luego de excluidos los bordes para reducir efecto de bordura. El manejo agronómico de los ensayos fue similar al comercial en cada localidad . La variable estudiada fue rendimiento en granos paddy expresado en tonelada por hectárea (t.ha^-1), ajustado al 12% de humedad en cada parcela.

Análisis estadísticos

Fueron realizados los análisis de varianza individual por localidades para cada ensayo, el modelo lineal del análisis de varianza en diseño de bloques completos al azar para evaluar genotipos en varios ambientes (locales) es presentado en la ecuación 1:

siendo Y_ijk el valor fenotípico del genotipo i, evaluado en k repeticiones y j ambientes; mientras m, g_i , a_j, (ga) _ij, representan la media general, efecto de genotipos, de ambientes e interacción GxA, respectivamente; b(a)_k(j) es el efecto de repetición dentro de ambiente; y e_ijk el error experimental asociado a la ijk-ésima observación.

La descomposición del valor fenotípico (Y_ijk) como el expresado en la ecuación uno, no provee mayor información sobre el modelo de comportamiento de un genotipo en los diferentes ambientes, sólo permite cuantificar la magnitud de la interacción GxA, es por ello que el análisis de A y E permite examinar el desempeño de un genotipo relativo a otro para diferentes ambientes.

Los métodos de A y E utilizados fueron: (a) Lin y Binns (1988) y (b) AMMI (Zobel et al., 1988; Bernardo, 2002).

(a) Método de Lin y Binns

El estadístico de A y E P_i fue obtenido mediante la ecuación 2,

Este índice de superioridad (P_i) se calcula a partir de la suma de cuadrados de las diferencias entre el genotipo de interés (Y_ij) con respecto al genotipo de máximo rendimiento de cada ambiente (M_j), “a” está referido al número de ambientes considerado; y P_i representa el cuadrado medio del efecto conjunto de genotipos e interacción GxA y por ser calculado con referencia a la máxima respuesta, determina la adaptabilidad en sentido general.

El genotipo estable es aquel que presenta el menor índice P_i, además, los mismos autores proponen un segundo índice asociado únicamente a la interacción GxA, cuando el cuadrado medio (P_i) es menor al cuadrado medio del error conjunto, indica que existe paralelismo entre la respuesta máxima y el genotipo particular, lo que facilita al fitomejorador la toma de decisión, ya que selecciona con base al índice de superioridad única mente; caso contrario debe examinar la adaptabilidad de cada genotipo en cada ambiente.

(b) Método AMMI

El modelo que describe la respuesta media de un genotipo i en un ambiente j del análisis AMMI de Zobel et al. (1988) y actualizado por Bernardo (2002), es presentado en la ecuación 3,

Basándose en un modelo tradicional de análisis de varianza conjunta, donde m represente la media general g_i, el efecto genotípico aj, el efecto del ambiente y e_ij error experimental, la interacción GxA es expresado IPCA^gi_n que representa el “score” del componente principal del genotipo i para el eje n; IPCA^aj_n es el CP del ambiente j para el eje n; n representa el número de ejes usados en un análisis particular cuyo número mínimo es [(g-1)(a-1)]; d_ij es el efecto residual de la interacción GxA que no es explicado por el análisis de componentes principales.

Un “score” del CP se indica en igual término que la variable estudiada. El análisis AMMI es un estimador mejorado del comportamiento de un genotipo en un ambiente , permitiendo calcular un efecto particular de la interacción GxA para todos los genotipos considerados. El genotipo con el menor valor absoluto es calificado como el más estable. A partir del primer componente principal, caso sea signi fi cativo y representativo (³ 70%) de la interacción, se considera que concentra la mayor varianza en GxA, siendo posible generar un gráfico (Biplot o doble representación) con la variable medida (rendimiento de granos) , que representa las similitudes (grupos homogéneos) de genotipos y de ambientes. El ajuste del modelo fue implementado por medio del sistema estadístico de predicción MATMODEL version 3.0 (Gauch, 2007).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

El análisis de varianza conjunta (Cuadro 1), mostró diferencias significativas (P<0,01) para ambientes y genotipos, indicando que existe variación significativa del ambiente para proporcionar alteraciones en las medias de los genotipos, registrando el 40,58% de la suma de cuadrados totales, mientras que la significancia de genotipo demuestra la diferencia genética entre los genotipos evaluados. Esta fuente de variación representó el 8,09% de la suma de cuadrados totales.

CUADRO 1. Análisis de varianza conjunta para 15 genotipos y cinco ambientes, ciclo de riego 2006-2007.

La interacción GxA resultó significativa (P<0,05), representando el 15,04% de la suma de cuadrados totales, indicando que el comportamiento relativo de los genotipos fue influenciado distintamente por las localidades consideradas, hecho que dificulta la recomendación de un material para todos los ambientes estudiados.

Los resultados antes presentados justifican el análisis de A y E fenotípica propuesto en este estudio.

De manera general, la media para rendimiento en granos paddy fue de 5,28 (t.ha^-1) similar a la media nacional, mientras que el coeficiente de variación resultó aceptable 15,21%, considerando que la característica en estudio es de tipo cuantitativa, altamente influenciada por el ambiente .

En el Cuadro 2 se muestran las medias por localidades y por genotipo, el coeficiente de variación genética (CVg%) y el desempeño por material tomando en cuenta la media general y la media superior, así como los estimados del estadístico (P_i) utilizando la metodología de Lin y Binns (1988).

CUADRO 2. Índice de superioridad (P_i) de Lin y Binns para los 15 genotipos y cinco localidades, ciclo de riego 2006-2007.

1, 2, 3, 4 y 5 se refieren a las localidades Torunos en Barinas, Araure en Portuguesa, Parcela 178 del SRR-Guárico, Bancos de San Pedro del
SRR-Guárico y Sabanetica en Portuguesa, respectivamente.

En la localidad Sabanetica, estado Portuguesa, fue donde los genotipos expresaron mejor su desempeño y predominó las condiciones ambientales favorables al cultivo, con rendimiento medio de granos 17,5% superior a la media general de los experimentos. Lo contrario ocurrió en la localidad de Torunos, estado Barinas, cuya media fue inferior en 24,8% a la media general, esto podría ser debido al manejo usado en la zona en condiciones de secano. Las localidades ubicadas en el SRR-Guárico presentaron rendimientos promedios al 10,18% superior a la media general.

En otro orden de ideas, el análisis de los genotipos refleja que el PN04I032 posee mayor variación genética, caso contrario al PN00A022A, ésto debido a que el rendimiento promedio por localidad fue similar en todos los ambientes. Los materiales utilizados como testigos presentan variación genética similar, destacando que las variedades FEDEARROZ 50 y CIMARRÓN alcanzan mayor rendimiento de granos.

De acuerdo con esta metodología, cuando menor es el valor del esta dístico (P_i) menor será el desvío con relación a la productividad máxima en cada ambiente, entonces, se puede concluir que la mayor A y E estará asociada a mayor productividad. La línea FD03B01l logra una media de rendimiento de 114% con respecto a la media general y 110% sobre el mejor testigo.

Por su parte, Carvalho et al. (1995) señalan que la adaptabilidad a condiciones desfavorables con fines de selección es importante, ya que se considera que una variedad es más adaptable en la medida que sea más productiva, en el caso de la línea FD03B01 presentó alta productividad en ambientes favorables. Por otro lado, el material PN00A022A mostró el mayor valor del estadístico (Pi), indicando su inestabilidad y poca adaptabilidad fenotípica asociada a una menor media en todos los ambientes considerados.

La metodología de Lin y Binns (1988) es de fácil aplicación e interpretación, existiendo la posibilidad de una aceptable discriminación entre los genotipos y siempre asocia mayor A y E con mayor rendimiento, su utilización es ventajosa pero se requiere la acumulación de muchos resultados antes de concluir con base a este análisis.

En el Cuadro 3 se presenta el análisis de varianza para la variable estabilidad, según la metodología AMMI, el mismo detectó diferencias significativas (P<0,01) para los componentes principales CP1 y CP2, solo el primer eje del análisis de los componentes representa el 70,37% de la suma de cuadrados de la fuente de variación “test”, dado que el residual dejado por el modelo resultó no significativo, estos resultados indicaron que el modelo explica con precisión la interacción GxA de cada genotipo y de los cinco ambientes (locales) considerados. Además , solo el CP1 explica la mayor variación atribuida a la interacción GxA, permitiendo analizar de una manera más fácil este complejo, fenómeno en caracteres cuantitativos que ayuda a mejorar la eficiencia del proceso de selección y recomendación de cultivares por parte del fitomejorador.

CUADRO 3. Análisis de varianza AMMI para componentes principales de 15 genotipos y cinco ambientes, ciclo de riego 2006- 2007.

El estudio de la interacción realizado con el modelo AMMI se completó con el empleo del “biplot” presentando en la Figura, donde se muestra el rendimiento promedio de granos paddy (t.ha^–1) de los 15 genotipos de arroz y de los cinco ambientes (locales) en función de los vectores propios del CP1.

FIGURA. Doble representación (Biplot) de 15 genotipos de arroz en cinco ambientes en Venezuela en los años 2006-2007, según el modelo AMMI.

Por otro lado, los materiales que mostraron mayor adaptabilidad fueron FD03B01, L-1 y PN01B034. En este sentido, los valores relativos de A y E obtenidos , permiten recomendar a los dos últimos indicados, para una amplia gama de ambientes similares a los considerados en este trabajo, mientras que FD03B01 resultó para limitadas localidades , principalmente aquellas ubicadas en el SRR-Guárico.

Es aceptable señalar que los valores relativos presentados para A y E de cada genotipo, va a depender funda mentalmente de la representatividad de los ambientes disponibles y del número de localidades evaluadas. Bernardo (2002), agrega que no solo basta la representatividad de las localidades, sino, que algunos de ellos se deben sembrar en diferentes épocas para dar recomen daciones más objetivas.

El genotipo FD03B01 presentó interacción GxA negativa con los ambientes Sabanetica (Portuguesa), Bancos de San Pedro (SRR-Guárico) y Toruno (Barinas) e interacción positiva con los ambientes P-178 (SRR-Guárico) y Araure (Portuguesa). Análisis similar puede ser deducido para los genotipos PN01B034, L-347 y CF-205.

Los genotipos más rendidores (mayores incluso al límite superior establecido en el intervalo de confianza al 95%) en orden decreciente fueron FD03B01, L-1, PN01B034, siendo el primero más inestable y los dos últimos estables.

Así mismo, los genotipos que mostraron rendimientos superiores al promedio, pero inferior al límite superior del intervalo de confianza, fueron FEDEARROZ 50, PN04I032 y PN00B022, por cuanto presentaron alta inestabilidad. El material PN00A022 de menor rendimiento en granos y alta inestabilidad, evidenciando interac ción GxA positiva con Araure (Portuguesa) y P-178 (SRRG).

Entre los testigos el mayor rendimiento de granos se obtuvo con FEDEARROZ 50 seguido de CIMARRÓN, VENEZUELA 21 y FONAIAP 1, siendo el más estable VENEZUELA 21, seguido de CIMARRÓN y FONAIAP 1.

El modelo AMMI también permite estudiar y agrupar los ambientes, en este sentido, la interpretación fue similar a la dada en los genotipos y los menores valores absolutos estimados del CP1 contribuyen en menor medida a la interacción entre GxA, caso contrario, ocurre con los que presentan valores altos.

Se puede observar que la localidad Toruno (Barinas) es la que menos contribuye a la interacción de GxA, pero fue donde hubo menor posibilidad al discriminar los genotipos. Al contrario, en la localidad Sabanetica (Portuguesa ) el vector presentó mayor magnitud y los genotipos expresaron mejor su potencial genético al igual que su discriminación, pero influye marcadamente la interacción de GxA, así mismo , en la localidad Araure (Portuguesa). Por tal motivo , son consideradas las más inestables, además, ambas clasifican los genotipos de manera inversa.

Según expresaron Yan et al. (2000) y Crossa et al. (1990) los ambientes cuyos vectores presentan un ángulo menor de 90° tienden a clasificar a los genotipos de manera similar, como se pudo comprobar en las localidades Sabanetica (Portuguesa) y Bancos de San Pedro (Guárico).

CONCLUSIONES

Con base a los análisis de estabilidad y adaptabilidad fenotípica, se puede concluir:

- Ambos modelos (Lin-Binns y AMMI) coinciden y permiten recomendar al genotipo FD03B01 por presentar mayor adaptabilidad principalmente en las localidades del SRR-Guárico

- El modelo AMMI permite recomendar a los genotipo PN01B034, L-1 y PN00B037 como los de mayor estabilidad fenotípica, con adaptabilidad inter media.

- El modelo AMMI a través de la figura de doble representación “biplot” permite una eficiente interpretación del efecto interacción GxA, facilitando la toma de decisiones (recomendación) de genotipo al fitomejorador.

AGRADECIMIENTO

El equipo de mejoradores del INIA, agradece la colaboración por la conducción de los experimentos a los TAI. Lcdo. Paulo Abreu, TSU. Reinaldo Méndez, Ing. Edith Hernández, TSU. Neida Ramos, Per. Edgar Rodríguez, Ing. Juan Figueroa (Asoportuguesa) y TSU. Carlos Lozada (Danac)

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Zonificación productiva cañera en Huasteca Potosina, México

 Noé Aguilar-Rivera*, Guadalupe Galindo Mendoza*, Carlos Contreras Servin* y Javier Fortanelli Martínez*

*Profesores. Universidad Autónoma de San Luís Potosí. Av. Sierra Leona # 550, Col. Lomas 2a. Sección. C.P. 78210. San Luis Potosí S.L.P. México. E-mail: noe.aguilar@uaslp.mx

RESUMEN

Los sistemas de información geográfica (SIG) y percepción remota (PR) son herramientas de utilidad en el manejo y modernización de la zonificación agroecológica de la producción de caña de azúcar, Saccharum officinarum. El objetivo del presente trabajo fue evaluar la distribución espacial al caracterizar el nivel de productividad del cultivo, en la región Huasteca Potosina, en San Luís Potosí, México , mediante técnicas de percepción remota. Se emplearon datos de Índice Normalizado de Vegetación (INDV), suelo y agrometeorológicos para evaluar la productividad mediante el software cartográfico ILWIS 3.3 y ESRI ArcGis versión 9.2. El INDV permitió identificar y evaluar el estado del cultivo. Los resultados indican que la zona cañera es óptima para obtener altos rendimientos, pero estos fueron marginales . Cada zona tiene una combinación similar de potencial, limitaciones para el desarrollo del cultivo y determina el foco de atención para futuras recomendaciones en las zonas cañeras . Estas áreas dentro de Huasteca Potosina requieren sistemáticas acciones de planeación, arreglos institucionales e iniciativas gubernamentales para incrementar su rentabilidad y productividad.

Palabras Clave: álgebra de mapas; INDV; percepción remota; Saccharum officinarum; SIG; zonificación.

Productive zoning cañera in Huasteca Potosina, Mexico

SUMMARY

The geographic information system (GIS) and remote sensing (RS) are the most important tools to implement high effi cient management of modernization and agro-ecological zoning of sugarcane, Saccharum offi cinarum, production. The objective of this research was to evaluate the spatial distribution and characterize the level of productivity of sugarcane crop in Huasteca Potosina area in San Luis de Potosí, Mexico, through remote sensing techniques. Normalized difference vegetation index (NDVI), weather and soil databases and the management systems under which the crop is grown were used to evaluate inherent productivity. ILWIS 3.3 and ESRI ArcGis 9.2. software were used for cartographic synthesis. NDVI was successfully used for sugarcane condition assessment: canopy cover, vigour and area identifi cation. The results indicate that the sugarcane zone is precisely located for good crop yields, however were detect marginal yields. Each zone has a similar combination of constraints and potentials for land use and serves as a focus for the targeting of recommendations designed to improve the existing sugarcane land use situation. The sugarcane areas at Huasteca Potosina requires a systematic effort towards the planning of land use activities in the most appropriate way, apart from several other institutional and policy programmed initiatives to improvement the profi tably and productivity.

Key Words: GIS; map algebra; NDVI; remote sensing; Saccharum offi cinarum; zoning.

INTRODUCCIÓN

La caña de azúcar, Saccharum officinarum, es una planta perenne en forma de tallo que es cultivada en las regiones tropicales y subtropicales del mundo (actualmente se cultiva en 105 países) entre las latitudes 37° N y 31° S, principalmente, por su capacidad para alma cenar grandes cantidades de sacarosa (10-18%) en los internudos, dependiendo de la variedad y de las condiciones agroclimáticas como factores limitantes para su crecimiento, además de la etapa de desarrollo (planta, soca o resoca), suelo, fertilización, clima, temperatura, plagas, malezas , enfermedades y la disponibilidad de agua, tienen relación directa en la productividad del cultivo (rendimiento de campo y agroindustrial); pero de estos factores el más importante es la disponibilidad de agua (Abdel-Rahman, 2008; Inman-Bamber, 2005).

La agroindustria de la caña de azúcar en México, por tradición, es un sector productivo en continua crisis económica , tecnológica, ambiental y social, funcionando sobre la base de subsidios estatales al comercializar un solo producto (la sacarosa o azúcar de mesa) como resultado de operaciones unitarias de proceso en una factoría denominada “Ingenio Azucarero” que procesa una única materia prima (caña de azúcar) procedente de un monocultivo. Por otra parte, se tiene como sector productivo alterno, la producción de panela o piloncillo y/o pilón en una instalación denominada “Trapiche”.

Los productores de caña de azúcar de ambos sistemas productivos, continúan buscando formas de reducir costos , aumentar la productividad y los rendimientos, pero en general , son pocas las herramientas de agricultura de precisión (AP) que se están aplicando para este fin.

El cultivo de la materia prima para ambos procesos, crearon toda una tradición productiva en 15 estados de la República, donde se cultiva y se procesa la caña en 57 ingenios y numerosos trapiches, es decir, la agroindustria de la caña de azúcar se localiza distribuida en: Campeche, Chiapas, Colima, Guerrero, Jalisco, Michoacán, Morelos, Nayarit, Oaxaca, Puebla, Quintana Roo, San Luís Potosí, Tabasco, Tamaulipas y Veracruz, a su vez, integran seis regiones cañeras administrativas con diversidad de indicadores productivos (Figura 1), destacándose por su alto rendimiento de campo promedio anual las regiones: Puebla, Morelos y Chiapas; además de Veracruz, Jalisco y San Luís Potosí por su alta superficie cultivable (Cuadro 1).

FIGURA 1. Regiones productoras de caña de azúcar (PRONAC, 2007).

CUADRO 1. Productividad de la industria azucarera nacional (CNPR, 2009)

FIGURA 2. Inventario de cultivos en Huasteca Potosina (INEGI, 2007).

Sin embargo, a nivel nacional presenta una productividad de media a baja, así lo señalan los indicadores del sector azucarero (Figura 3). Se produce en los municipios de Alaquines, Aquismón, Cárdenas , Ciudad Del Maíz, Tancanhuitz, Ciudad Valles, Coxcatlán, Huehuetlán, Rayón , San Antonio, San Martín Chalchi cuautla, Santa Catarina, San Vicente Tancua yalab Tamasopo, Tamazunchale, Tampacán, Tampa molón Corona, Tamuín, Tanlajás, Tanquián de Esco bedo, Axtla De Terrazas, Xilitla, Matlapa y El Naranjo (ASERCA, 2004).

FIGURA 3. Diagrama de productividad de los estados cañeros en México (elaborado con datos del Manual Azucarero Mexicano 2010 y la Metodología de Luna et al., 1995).

Estas regiones cañeras se localizan en zonas de piedemonte y llanura donde existen dos tipos de productores primarios: 1) Para azúcar de mesa (industria azucarera) quienes tienen convenios con la industria del azúcar, representada por cuatro ingenios del estado: Alianza Popular y Plan de Ayala (Grupo Santos), San Miguel El Naranjo (Grupo Beta San Miguel) y Plan de San Luís (SAGARPA-FEESA), dedicados a la fabricación de azúcar crudo y como principal subproducto generan melazas ; 2) Los libres o independientes sin contratos fijos en la entrega de caña para ingenios y trapiches. En los Cuadros 2 y 3 se presentan algunos indicadores operativos.

CUADRO 2. Indicadores productivos de los ingenios azucareros de Huasteca Potosina (Manual Azucarero Mexicano ,2010).

CUADRO 3. Indicadores productivos en ingenios azucareros (Ahumada, 2009).

Ambos tipos de productores (12.567 ha, 7,6% del total nacional) integran una superficie total de caña de azúcar de 86.566,64 ha, distribuidas en 12.910 unidades productivas de las cuales 8.387 abastecen el rubro al ingenio azucarero, 2.212 para trapiche, 2.844 para ambos con una producción de 4.415,191 t de caña de azúcar con destino a los ingenios, 38.274,81 t a la producción de piloncillo; 5.305,63 t se destinan a la producción de semilla de caña y 5.948,14 t a otros usos (CNPR, 2009; SIAP, 2009; Coazucar, 2008).

En Huasteca Potosina como en todas las regiones cañeras de México, el sector primario de la industria azucarera se caracteriza por ser la base material de la producción ; ésta se evalúa en términos de superficie, tonelaje y costos. Sin embargo , ante los bajos indicadores de producción y rentabilidad de esta zona a nivel nacional , afectando esto negativamente los ingresos de los productores, se requiere analizar los factores limitantes y los geoeconómicos del cultivo , mediante metodologías que permitan establecer la relación a nivel espacial y temporal entre las variables que caractericen los niveles de productividad en Huasteca Potosina permitiendo así, establecer zonificaciones y/o notificaciones para determinar futuras recomendaciones para la supervivencia de la agroindustria en esta región.de Luna et al., 1995).

Zonificación de la producción de caña de azúcar

La determinación del potencial productivo para las zonas cañeras de México y los estudios de regionalización, zonificación y notificación, entre otros, se encuentran limitados por la baja disponibilidad de información estadística y cartográfica con relación al medio físico y potencialidades de las diversas regiones productoras de caña, esta información temporal y espacial fue tradicional mente limitada y con actualización irregular. Además, en los trabajos del Instituto Nacional de Estadística y Geografía e Informática (INEGI) fue difícil obtener otra fuente de información que proporcionara datos o material de documentos confiables y útil en la toma de decisiones en planeación y gestión de actividades productivas (Aguilar et al. 2009; Salgado et al., 2008; Medina et al., 1997; Acuña, 1993).

De acuerdo con Jiménez et al. (2004), Cengicaña (2004) y FAO (1996), el objetivo de una zonificación de cultivos es identificar áreas potencialmente aptas , las cuales surgen de la sobreposición espacial de información de variables, tales como: suelos, clima, cultivos y otras clasificadas en intervalos. La sobreposición simultánea genera combinaciones únicas que se manifiestan en una extensión espacial a través de un mapa y una base de datos resultantes que orientan la investigación y el desarrollo de la agricultura de precisión en una región determinada a escala, predio o unidad productiva, debido a la longevidad del cultivo, el bajo costo de adquisición de imágenes, su cobertura espacial y la posibilidad de generar los índices de sus bandas espectrales (Abdel- Rahman, 2008; Zhang, 2005).

Ante esta situación, las técnicas de percepción remota (PR) con imágenes satelitales (Lansat, SPOT, NOAA, entre otros), los sistemas de información geográfica (SIG) y los sistemas de geoposicionamiento (GPS), son herramientas útiles para: identificación y monitoreo de grandes áreas agrícolas; estimación de la producción, detección de enfermedades y estrés; mapeo de zonas productivas, direccionamiento del muestreo y observación en campo; basados en la variabilidad espacial del suelo, clima y parámetros de campo de los diversos cultivos (Salgado et al., 2008; Ueno et al., 2005; Epiphanio, 1996; Aguila y Zuluete, 1993; Rudorff, 1990).

En cuanto a la PR posibilita una visión sinóptica de las zonas agrícolas y el seguimiento temporal de las fases de crecimiento para las grandes áreas agrícolas, demostrando un gran potencial para su uso en la cultura de la caña de azúcar y permite fortalecer una zonificación del cultivo, no obstante, algunos trabajos se desarrollaron prevaleciendo la falta de estudios sobre el comportamiento espectral (Abdel-Rahman, 2008; Simões Dos Santos, 2005, 2003).

Los estudios agroclimáticos y agroecológicos llevan a cabo la identificación, zonificación y clasificación de áreas de cultivo de caña de azúcar dentro de diferentes tipos de análisis como: la interpolación espacial , el álgebra y sobreposición de mapas, necesarios para estimar la productividad del cultivo (t tallos.ha^-1) y para propósitos de manejo (Jiménez et al., 2004; Schmidt et al., 2001; Narciso y Schmidt, 1999; Lee, 1990).

El Índice Normalizado de Vegetación (INDV) mide la reflectividad del espectro electromagnético calculado a partir de la reflectancia en el rojo (R) y el infrarrojo cercano (NIR): INDV = (NIR-R) / (NIR+R) da una medida de la cobertura vegetal y su vigorosidad, producto de la clorofila de las hojas; se considera un buen estimador de la biomasa, empleado en todo el mundo resultando el índice verde más consistente para monitoreo de vegetación en los ambientes y situaciones más diversos; se utiliza ampliamente para evaluar a escala regional la productividad de los cultivos, teniendo correlación con el contenido de humedad de la planta, pudiéndose aplicar incluso en la agricultura de precisión para el control de los cultivos, las observaciones espectrales del follaje pueden usarse para monitorear las variaciones del crecimiento y subsecuentemente como indicadores del estrés, el cual está sometido el cultivo e indirectamente asociado a la productividad del mismo (Xavier et al., 2006; Xavier et al., 2004; Benefetti y Rossini, 1993). En este sentido, Pontes et al. (2005) indicaron que existe correlación entre el INDV y la productividad del cultivo de caña de azúcar , así mismo , la diferenciación de su potencial.

MATERIALES Y MÉTODOS

El presente estudio, está basado en el muestro de puntos ubicados en la zona cañera de Huasteca Potosina y la interpretación visual de espacio mapas derivados de imágenes Landsat 7 ETM+ (Enhaced Thematic Mapper) 2.645, 2.745 y 2.744 (órbita/punto) con resolución espacial de 30 x 30 m, las cuales fueron corregidas geográficamente empleando el Datum norteamericano de 1927 y la proyección Transversal de Mercator (UTM zona 14 Norte). Para el procesamiento digital de las imágenes fue empleado el software ILWIS 3.3 (Integrated Land and Water Information System, ITC, ILWIS System). Estas imágenes fueron utilizadas en primer lugar, para establecer los límites en la zona agrícola de caña de azúcar (polígonos digitales) y de otros usos del suelo; en segundo lugar, para determinar la respuesta espectral de la caña de azúcar relacionada con la productividad (INDV bandas 3 y 4). Posteriormente, se calcularon las capas temáticas de niveles de producción: alto, medio, bajo y muy bajo, para coincidir con la clasificación adoptada para la zonas azucareras de México.

Posterior a esta clasificación, se llevó a cabo un análisis de cada capa por nivel productivo, tomando en cuenta los requerimientos climáticos y edáficos necesarios para el desarrollo del cultivo en el software ArcMap ESRI ArcGis 9.2., de acuerdo a la metodología de Jiménez et al. (2004), Cengicaña (2004) y Rudoff (1985) mediante el uso de la superposición de mapas de datos meteorológicos y edáficos (temperaturas, régimen de lluvias, Índice de Severidad a la Sequía de Palmer, climas, suelos , altitud, pendiente y tenencia de la tierra) en formato digital, desarrollados según la metodología de Hernández (2006) y Galindo (2005), lograron una base de datos mediante el uso del algoritmo Cross (álgebra de mapas), generándose las posibles combinaciones entre categorías de ambos mapas y la superficie que registran tales operaciones relacionadas con la productividad del cultivo de caña de azúcar (Figura 4). La información generada fue validada con trabajos de campo , empleando un equipo GPS Garmin modelo GPSmap 60CSx.

FIGURA 4. Mapas temáticos empleados en la evaluación de la productividad cañera.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

La distribución espacial de este tipo de cobertura en la región de Huasteca Potosina, permitió que la identificación de los predios con caña de azúcar fueran visiblemente aceptable. Además, en dicha región se observó poca diversidad de usos del suelo por ganadería y otros cultivos con la consecuente reducción de los tipos de cobertura para la zona bajo estudio que posibilitó la obtención de un resultado de identificación verídico y confiable (Figura 5).

FIGURA 5. Imagen de satélite LANDSAT 7 ETM + compuesto falso color 432 RGB y máscara del cultivo de caña de azúcar dentro de Huasteca Potosina.

FIGURA 6. Índice Normalizado de Vegetación en la zona productora de caña de azúcar en Huasteca Poto sina (valor mínimo -0,98; valor máximo 0,69; desviación estándar 0,12; media -0,04; mediana -0,05).

FIGURA 7. Zonificación productiva del cultivo de caña de azúcar dentro de Huasteca Potosina.

Así mismo, en la Figura 7 se observa que al Norte donde se localizan los ingenios San Miguel, El Naranjo y Plan de San Luis (municipios El Naranjo y Ciudad Valles) predominan los cañaverales con nivel de productividad alta y media. Al Este, Centro y Sur en la zona de abasto de los ingenios Plan de Ayala y Alianza Popular (municipios Tamasopo, Tamuin, Aquismon, San Vicente y Tanlajas) prevalecen zonas con productividad media a muy baja. Por lo tanto, el nivel bajo de productividad presentó mayor distribución espacial y superficie (Cuadro 4), en contraposición a los cañaverales con niveles altos y medios, dado a que en la vegetación se encontró un alto estrés hídrico tendiendo a absorber menos radiación solar, aumentando su reflectancia en el rango visible y absorbiendo más la radiación en la porción del infrarrojo cercano (Amaral et al., 2007).

CUADRO 4. Clasificación de la zona cañera en Huasteca Potosina.

En contraste a lo señalado por los autores que mencionan que para un dosel verde y totalmente desarrollado de caña de azúcar se registran datos de INDV entre 0,7 y 0,8 (Rahma, 2002). Los valores de INDV de Huasteca Potosina en la fecha de toma de la imagen equivalen a un cultivo seco de baja productividad y alta mente estresados (Almeida et al., 2006); esto se relaciona con lo indicado por Jiménez (2004), donde menciona que el factor climático y la distribución de la precipitación pluvial junto al edafológico limitan la productividad de la caña de azúcar y determinan zonas de alta, media o baja productividad ya que térmicamente no afecta el desarrollo del cultivo.

De modo que, para Huasteca Potosina las variaciones en el rendimiento potencial del cultivo de caña con relación al INDV como indicador inicial de productividad, están relacionadas directamente con la edafología y consecuentemente con las condiciones hídricas (Da Silva y Alexandre, 2005 ); según Fauconnier (1975) estableció que a cada lugar corresponde un rendimiento máximo dependiente de las condiciones climáticas en el mismo año. A la media de esas condiciones climáticas, corresponde una media de rendimiento máximo o potencial específico.

Seguidamente, al sobreponer en la clasificación productiva generada por el análisis de INDV, nuevas capas de información edafológica y climática de aptitud específica para el cultivo de caña, permitió obtener nuevos mapas temáticos (Cuadro 5) que determinaron en primer lugar las características espaciales de la totalidad de la zona cañera de Huasteca Potosina y en segundo lugar la estimación de superficies de cada zona en relación a la productividad por INDV (Cuadros 6 al 9).

CUADRO 5. Nivel de aptitud al cultivo de caña (Fauconnier, 1975).

CUADRO 6. Condiciones meteorológicas predominantes de la zona cañera de Huasteca Potosina.

CUADRO 7. Condiciones edafológicas predominantes de la zona cañera de Huasteca Potosina.

CUADRO 8. Condiciones meteorológicas por zonificación productiva en Huasteca Potosina.

La información generada establece que el clima dominante es (A) Cm (semi-cálido, húmedo con temperatura media anual de 18 a 20 °C) para las zonas de alta (46,7%), media (60,53%) y baja productividad (53,8%) y Aw1 (muy cálido, subhúmedo con temperatura media mayor de 18 °C) para la de baja (25%) y Am (cálido, húmedo con temperatura media anual de 18 a 22 °C) para la de muy baja productividad (51%).

La zona de Huasteca Potosina presenta temperaturas elevadas mayores a 28 °C que predomina durante una parte del año, la mínima con un valor promedio de 22 °C favorable para el normal desarrollo de la planta. Para la edafología predomina el suelo Vp/3 (vertisol pélico) común para todas las zonas (51,7% alta, 51,2% media, 49,9% baja y 56,1% muy baja), con el predominio de pendientes de 0 a 20% de tipo llano o casi llano a moderadamente escarpado, es decir, pendientes en condiciones aptas para el uso de la mecanización. La proporción de este tipo de pendientes es 98% para la zona de alta productividad, 96,6% media, 98,4% baja y 99% muy baja con una altitud que varía desde 61 a 1,200 m.s.n.m.

En esta zona existen condiciones favorables para el crecimiento del cultivo de caña de azúcar y podrían esperarse altos rendimientos, como lo mencionaron Salgado et al. (2010); Sánchez et al. (1997) y Bautista (1998) con relación a factores edáfi cos. Sin embargo, de estos factores al igual que los climáticos analizados, el más importante es la disponibilidad de agua planteado por Inman-Bamber (2005), Jiménez (2004) y Aguilar y Zulueta (1993). La caña requiere para su desarrollo en un ciclo completo, valores superiores a 1,500 mm de agua de lluvia o riego; por lo que el 43% muestra la cantidad de agua suficiente para la evolución del cultivo en régimen de temporal distribuido en 2,73% a la zona de alta productividad, 15,12% media, 18% baja y 6,4% muy baja.

Al mismo tiempo, al contabilizar de forma anual diferentes niveles de precipitación, se observó que la distribución del gradiente fue irregular, presentando varios meses de escasas lluvias (noviembre a julio o agosto) incidiendo directamente en el vigor vegetal del cultivo, fundamental para la productividad del mismo en esta zona. De esta manera, la distribución tiene más influencia sobre la producción de caña que los acumulados anuales, es decir , la cantidad de lluvia efectiva (Figura 8).

FIGURA 8. Precipitación y rendimiento de campo en la zona cañera de Huasteca (con datos del período 1969-2008 de las estaciones meteorológicas de El Naranjo, El Rosario, El Estribo, La Hincada, 5 de Mayo,Estación Coyoles, Plan de Ayala,Tampaya, Tamasopo y El Canal).

Puede inferirse que el Índice de Severidad de la Sequía de Palmer (función del déficit de precipitación, respecto a la media anual o estacional de largo período y su duración en una determinada región) predomina en la zona cañera según la distribución: muy fuerte (alta 58,5%, media 44%, baja 51,2% y muy baja 56,7%); fuerte (alta 39,4%, media 55%, baja 47% y muy baja 46,2%) y severo (alta 2,03%, media 1,2%, baja 1,76% y muy baja 1,72%).

Los resultados mostraron que los diferentes factores climáticos que actúan sobre un lugar determinado como en Huasteca Potosina, condicionan en gran medida las fases del ciclo productivo de la caña y los rendimientos finales del cultivo.

Sin embargo, no basta con analizar sólo el clima como factor indicativo de una plantación, sino, que es necesario estudiar el suelo y cultivo como un sistema integrado . Cabe señalar, que ante las condiciones agrometeorológicas predominantes para el desarrollo de la caña de azúcar en Huasteca Potosina, un factor limitante es el manejo del cultivo (variedades de caña, cepas envejecidas, fertilización, riego, manejo de plagas y malezas , mecanización, entre otros) sobre todo para las zonas de baja y muy baja productividad, lo que implica el diseño de nuevas metodologías y esquemas de planeación.

En este sentido, la tenencia de la tierra como indicador social, manifiesta que el ejido (alta 30,86%, media 48,42%, baja 49,8% y muy baja 43,9%) es dominante en todas a excepción de la zona de alta productividad, involucrando factores sociales condicionantes que junto a los edafoclimáticos en Huasteca, son inferiores a la media nacional e impactan menos en los rendimientos de la agroindustria a nivel municipal (Cuadro 10). Al respecto , autores como Pérez (2007) y Singelmann (2003) concluyen que el minifundio cañero y algunas características de manejo y socioeconómicas, actúan como freno de la agroindustria al tener separados los dos factores más importantes de la producción agrícola : la tierra y el capital.

CUADRO 10. Factores socioeconómicos del campo cañero en Huasteca Potosina (SIAP, 2009).

Por otra parte, no es prudente afirmar que la situación de la agroindustria cañera se atribuya a estos factores exclusivamente. Así mismo, García (2008) puntualizó que a finales de la década del 2000 los problemas fueron de tipo estructural, originados en gran parte por la evolución histórica de la misma, otros, fueron producto de las nuevas condiciones que imperaban en la economía mundial y en el modelo de desarrollo impuesto para las zonas cañeras de México, donde la influencia de los productores e industriales se limita a los aspectos técnicos de sus operaciones y el subsistema campo no presentaba el rendimiento necesario.

CONCLUSIONES

- El estudio evidencia la capacidad de las imágenes Landsat 7+ETM, principalmente en las bandas espectrales TM3 y TM4, pues, permite observar detalles que difícilmente se pueden identificar en campo sin una inversión considerable de recursos y tiempo al presentar: la localización, distribución, discriminación y diferenciación cuantitativa de los niveles de productividad del cultivo, mediante el análisis de los valores de vigor vegetal en las diferentes áreas con cañaverales, la gran dependencia entre INDV y la climatología de la zona.

- Se encuentra que del total de la superficie cañera evaluada (75.328,83 ha), el 7,98% (6.014,07 ha) se clasifica como de alta productividad, el 30,32% (22.838,35 ha) como media y el resto 61,7% (46.476,4 ha) de baja a muy baja productividad.

- En función de estas interpretaciones puede realizarse a mediano plazo, la planificación integral de una zona de interés mediante la determinación y diferenciación de ambientes productivos, debido a la homogeneidad en la toma de datos y a las posibilidades de procesamiento de la información obtenida , pudiéndose integrar con otras fuentes provenientes de diversos campos de estudio para generar otros productos todavía más específicos.

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Efecto de Fusarium Sp. en la germinación, fenología y supervivencia de plántulas de Leucaena leucocephala (lam.) de wit

Jorge A. Borges* y July Urdaneta*

*Investigadores. INIA. CIAE Yaracuy. San Felipe, estado Yaracuy. E-mail: jborges@inia.gob.ve; jurdaneta@inia.gob.ve

RESUMEN

La semilla de Leucaena leucocephala (Lam.) de Wit es infectada por diversos hongos, destacando Fusarium sp. En el presente trabajo se evaluó el efecto de este hongo sobre la germinación, fenología y supervivencia en plántulas emergidas de semillas de L. leucocephala colonizadas . El material fue colectado y llevado al laboratorio donde se procedió a determinar el organismo, resultando ser Fusarium sp. Se distribuyeron muestras de semillas en dos tratamientos: semillas sana (T1) y semilla colonizada (T2), sembrándose en bandejas con sustrato bajo arreglo completamente al azar con cinco repeticiones . Se evaluó diariamente la germinación y semanalmente el número de hojas (NH), número de nudos (NN), ramas primarias (RP), altura de plántulas (AP) y tasa absoluta de crecimiento (TAC). Paralelamente, se evaluó la supervivencia de las plántulas emergidas (SPE). Para la germinación se observaron diferencias altamente significativas entre los tratamientos , con mayor porcentaje de semillas sanas germinadas 80% en relación a las colonizadas por el hongo 46,6%. En cuanto a fenología se encontraron diferencias entre T1 y T2 en NN (3,0 y 2,6), RP (2,7 y 2,4) y AP (11,10 y 10,66 cm), respectivamente. La TAC para RP y NN presentó un crecimiento lento durante el período de evaluación. También se observó mortalidad de plántulas en el T2 asociada con sintomatología característica del patógeno. Se concluye que Fusarium sp., tiene un efecto negativo al disminuir en más de un 50% la germinación de semillas de L. leucocephala colonizadas y retrasar el crecimiento de las plántulas emergidas.

Palabras Clave: Fusarium sp.; germinación; Leucaena leucocephala (Lam.) de Wit; patógeno; variables fenológicas.

Effect of Fusarium Sp. in the germination, fenology and survival of Leucaena leucocephala (lam.) de wit seedling

SUMMARY

Seeds of Leucaena leucocephala (Lam.) of Wit is infested by diverse fungi, among which Fusarium sp. In this study it was evaluated the effect of this fungus on germination, fenology and seedling survival emerged from seeds of L. leucocephala colonized. The material was collected and taken to the laboratory where proceeded to determine the fungus, proving Fusarium sp. Seed samples were distributed in two treatments: healthy seeds (T1) and colonized seeds (T2), planted in germination trays under a completely randomized design with fi ve replications. Germination was evaluated daily and weekly the number of leaves (NL), number of nodes (NN), primary branches (PR), seedling height (SH) and absolute rate of growth (ARG). We also evaluated the survival of seedlings emerged. Highly signifi cant differences were observed for germination between treatments, with greater healthy percentage of seeds germinated (80%) in relation to the colonized by the fungus (46.6%). Phenology differences were found between T1 and T2 in NN (3.0 and 2.6), RP (2.7 and 2.4) and SH (11.10 and 10.66), respectively. The ARG for RP and NN presented a slow growing during the evaluation period. It was also noted seedling mortality in T2 associated with the symptoms of the pathogen. We conclude that Fusarium sp. has a negative effect by reducing more than 50% germination of seeds of sL. leucocephala colonized and slow growth seedlings emerged.

Key Words: Fusarium sp.; germination; Leucaena leucocephala (Lam.) de Wit; pathogen; phenological variables.

INTRODUCCIÓN

La Leucaena leucocephala (Lam.) de Wit. constituye actualmente una de las leguminosas arbóreas más utilizadas en los sistemas de producción animal. Su propagación se realiza mediante semillas sexuales, las cuales están dotadas de una testa dura e impermeable al agua. A pesar de su alta viabilidad, hasta un 100% de aquellas semillas de L. leucocephala no sometidas a tratamiento de escarificación, apenas alcanzan un porcentaje de germinación entre 7 a 12%, incrementándose su dureza con el tiempo de almacenamiento (Arriojas, 1986).

Sin embargo, la semilla botánica es infectada por diversos microorganismos entre los que sobresalen los hongos (Lezcano, 2005). Las infecciones producidas en sus tejidos internos pueden ser generadas por hongos que contagian la testa al encontrar condiciones de alta humedad y puntos de penetración (heridas). En el caso de hongos colonizadores de semillas , se requieren que éstas posean un contenido de agua de 23% y una humedad relativa ambiental entre el 90 y 100% para que los mismos puedan crecer con un amplio rango de temperatura entre 0 y 30 ^ºC, aunque algunos pueden desarrollarse a 35 ºC o más (Christensen, 1987).

Así mismo, entre estos hongos se destaca el género Fusarium, que además de ser un organismo saprófito, también es considerado patógeno de esta leguminosa forrajera (Arguedas et al., 1999).

Varios autores señalan la presencia de Fusarium sp. en semillas de Leucaena, formando parte de la micoflora de éstas (Chagas y Oliveira, 1983; Lezcano, 2005), afectando el poder germinativo y desarrollo de las plántulas (Chaluat y Perris, 1994). También es responsable de causar pudrición en semillas germinadas, plántulas y vainas (Moreno et al., 1988; Alonso et al., 1996; Arguedas et al., 1999; Lezcano, 2005).

Ante lo expuesto, surge la necesidad de evaluar el efecto Fusarium sp. sobre la germinación, fenología y supervivencia de las plántulas emergidas (SPE) de L. leucocephala colonizadas por el hongo.

MATERIALES Y MÉTODOS

Las vainas de Leucaena se recolectaron de un banco de proteína establecido dentro de una finca ubicada en el municipio Manuel Monge, estado Yaracuy, zona caracterizada como bosque seco tropical, según la clasificación de Holdridge (1967).

El banco de Leucaena se estableció en febrero del 2007, en un área total de 2.700 m².

FIGURA 1. Comportamiento de la precipitación y humedad relativa durante el año 2008, para el municipio Manuel Monge, estado Yaracuy.

FIGURA 2. Rangos de temperatura observada durante el año 2008 para el municipio Manuel Monge, estado Yaracuy.

La recolección de vainas se realizó en mayo del 2008, aproximadamente para la segunda temporada reproductiva de la plantación, donde se observaron síntomas de presencia fúngica en la mayoría de ellas, procediéndose a realizar un muestreo aleatorio en la totalidad del área sembrada, eligiendo las maduras que aún cerradas, presentaron síntomas o signos de colo ni zación fúngica (presencia de micelio y esporas).

El material colectado se llevó al Laboratorio Integral Agropecuario del Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas, ubicado en el estado Yaracuy (INIA-Yaracuy), colocando muestras de vainas y semillas en cámara húmeda durante 8 d, en condiciones de 12 h luz más 2 h oscuridad, induciendo la producción de estructuras fúngicas que permitieron su posterior determinación.

Transcurrido este tiempo, se observó el crecimiento de micelio algodonoso con variaciones de color entre crema -amarillo-naranja. Se revisó este material bajo el microscopio de luz a 40X de aumento , evidenciando la formación de estructuras miceliales entramadas con presencia de células conidiógenas y clamidosporas, macroconidios sueltos y delgados en forma de agujas, pluriseptados entre cinco y seis. Se empleó la clave descrita por Carrillo (2003) para identificar las estructuras reproductivas, las cuales coincidieron con las características para el género Fusarium.

Una vez determinado el patógeno, se extrajeron las semillas de las vainas y se tomaron muestras que se distribuyeron en dos tratamientos, T1: unas aparentemente sanas y T2: otras colonizadas por Fusarium sp. Por cada tratamiento se utilizaron cinco repeticiones con 10 semillas en representación del 100% de la muestra.

La escarificación de las semillas se realizó sumergiéndolas en agua a 80 ºC durante 3 min y luego se dejaron hidratar en agua a temperatura ambiente durante 90 min; ésto, mejoró la germinación debido a sus características tegumentarias. En este período se procedió a sembrarlas por tratamiento en bandejas de germinación para hortalizas , empleando el sustrato comercial Sogemix VT-M y colocando una por celda.

Posterior a la germinación y durante seis semanas consecutivas se evaluaron: número de hojas (NH), número de nudos (NN), ramas primarias (RP) y altura de las plántulas (AP); así como, la SPE a lo largo del estudio.

Así mismo, se evaluó la tasa absoluta de crecimiento para las variables en ambos tratamientos, utilizando la fórmula descrita por Sánchez et al. (2003):

Unidad de variable (t2) – unidad de variable (t1) TAC= t2-t1

Donde:

TAC: tasa absoluta de crecimiento

Unidad de variable: altura de plántulas, número de hojas , ramas primarias y número de nudos.

t2: fecha del último muestreo (días)

t1: fecha del primer muestreo (días)

El diseño experimental fue hecho completamente al azar con cinco repeticiones. Para el procesamiento de los datos se empleó un análisis de varianza, aplicando la prueba de Tukey para la separación de medias.

La germinación fue del tipo epigea, se inició a los 4 días después de la siembra (DDS), estabilizándose a los 15 DDS, presentando diferencias altamente significativas (P<0,001) entre los tratamientos y mayor porcentaje de semillas sanas germinadas con relación a las colonizadas por el hongo (Cuadro 1), coincidiendo este resultado con Moreno et al. (1988).

CUADRO 1. Efecto de Fusarium sp. sobre la germinación de semillas de L. leucocephala.

No obstante , este comportamiento difiere a lo indicado por Alonso et al. (1996), evidenciando que no hubo efecto alguno de Fusarium sp. sobre la germinación y viabilidad de las semillas contaminadas; apreciándose que T2 se acerca a la reportada por Razz y Clavero (1996), quienes reportaron un 49,71% de germinación en semillas sanas con un tratamiento pregerminativo similar al empleado en este trabajo, permitiendo inferir que un bajo nivel de infección del hongo sobre el embrión pudiera estar relacionado con la dura e impermeable testa que lo protege.

En las semillas no germinadas correspondientes al T2 se evidenció pudrición y la aparición de micelio blancocrema, posteriormente en aislamiento se determinó la presencia de Fusarium sp. en concordancia con lo señalado por Lezcano (2005) para semillas de esta especie forrajera.

En cuanto a las variables fenológicas se observaron diferencias entre los tratamientos para las variables en estudio , excepto para NH (Cuadro 2). Valores de NH y AP aquí encontrados coinciden con los indicados por Sánchez y Ramírez (2006), quienes aplicando un tratamiento pregerminativo similar, obtuvieron valores de 11,16 cm para AP y 4,17 para NH.

CUADRO 2. Promedios generales, frecuencias y tasa absoluta de crecimiento en plántulas de L. leucocephala provenientes de semillas sanas y colonizadas por Fusarium sp.

En contraposición, Guevara y Guenni (2004) señalaron alturas promedios para plántulas de L. leucocephala entre 5,42 y 5,82 cm a los 15 DDS, valores bajos en comparación con los encontrados en este trabajo a la misma edad, aún en plántulas provenientes de semillas afectadas por Fusarium sp.

La supervivencia de las plántulas nacidas de semillas colonizadas, se ve comprometida al presentar mortalidad, ocurridas entre los 36 y 43 DDS, relacionada directamente con el patógeno, mediante comprobación por reaislamiento del mismo, en cuya sintomatología se aprecian lesiones blancas en los cotiledones y hojas verdaderas , así como pudrición en la base del tallo.

Esta sintomatología coincide con lo señalado por Arguedas et al. (1999), quienes concluyeron que sembrar semillas contaminadas con Fusarium sp., que favorece la aparición del “mal del talluelo postemer gente” mejor conocido como “Damping off”, así como, la contaminación del sustrato y la diseminación de enfermedades en el campo, considerando principalmente que éste es un hongo saprófito del suelo.

CONCLUSIÓN

- Se concluye que Fusarium sp., como organismo saprófito facultativo colonizando semillas de L. leucocephala, tiene un efecto negativo al disminuir en más de un 50% la germinación y retardar el crecimiento de las plántulas emergidas, comprometiendo su estabilidad durante las primeras etapas de evolución, así como su posterior desarrollo y supervivencia en condiciones de campo.

- Se comprobó su patogenicidad en las plántulas al presentarse pudrición y muerte de las mismas, asociadas directamente a la aparición de este hongo.

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Acumulación de S, Ca, Mg, Fe, Zn y Mn y relación con la materia seca en frijol cultivado bajo labranza mínima y convencional en un mollisol de Venezuela

Rodolfo Delgado*, Evelyn Cabrera de Bisbal*, Lesce Navarro** y María Paredes***

*Investigadores, **Ingeniero Agrónomo y ***Técnico Asociado a la Investigación. INIA-CENIAP. Aragua. Venezuela. E-mail: rdelgado@inia.gob.ve;  ecabrera@inia.gob.ve; mparedes@inia.gob.ve.

RESUMEN

En Venezuela se requiere información sobre la acumulación de nutrimentos por el frijol, Vigna unguiculata L. Walp y su relación con la producción de materia seca (MS) para mejorar la efi ciencia de uso de los fertilizantes y la cantidad de nutrimentos a aplicar. En este estudio se evaluó la acumulación de S, Zn, Ca, Mg, Fe y Mn por la variedad frijol Tuy, sembrada bajo labranza mínima (LM) y labranza convencional (LC), en un suelo Mollisol del estado Aragua. La concentración de los nutrimentos evaluados fue similar en LM y LC, excepto S que resultó más elevado en LC. El patrón de acumulación de nutrimentos fue semejante en LM y LC, aunque mayor en LC entre 11-32% del S, Zn, Mg y Fe, de 55-59% del Ca y Mn se acumularon en los primeros 43 días después de la germinación (DDG) y 68-89% del Ca y 45-61% del Mn se acumuló entre los 43 y 58 DDG. La mayor absorción de nutrimentos en LC, está asociado con una menor densidad aparente (Da) entre 0 y 10 cm, mejorando el desarrollo radical. En LM la función cuadrática describe mejor la relación entre MS producida y nutrimento absorbido , al contrario mientras que en LC donde la función lineal está más destacada. En LM otro factor pudo afectar la absorción de nutrimentos, que en el caso de LC la producción de MS se podría incrementar mediante el manejo de la fertilización.

Palabras Clave: absorción; frijol; labranza; nutrimentos; Vigna unguiculata L. Walp.

Accumulation of S, Ca, Mg, Fe, Zn  and Mn and their relatioship with dry matter production in cowpea grown under minimum and conventional tillage in a mollisol soil of Venezuela

SUMMARY

In Venezuela there is a need for information regarding nutrient accumulation by cowpea, Vigna unguiculta L. Walp and their relationship with dry matter production (DM), to improve the effi ciency of use of fertilizer, and the amount of nutrient to apply. In this study the absortion of S, Zn, Ca, Mg, Fe and Mn by cowpea (Tuy variety), sowed under minimum (MT) and conventional tillage (CT), was evaluated in a Molisol soil of the Aragua State. The concentration of the nutrients evaluated were similar in MT and CT, with the exception of S, which was higher in CT. The pattern of the nutrient accumulation was similar in NT and CT, althought the amount of nutrients taken up was higher in CT. Between 11-32% of the S, Zn, Mg and Fe, and between 55-59% of Ca and Mn were accumulated during the fi rst 43 days after germination (DAG), while between 68-89% of the fi rst, and 45-61% of the latter were accumulated between the 43-58 DAG. Probably in CT the higher accumulation of nutrients was associated to a lower soil bulk density in the soil layers between 0-10 cm, which improve the development of the root system. In MT there was a cuadratic relationship between DM and the amount of nutrient accumulated, which suggest that some other soil factor could affect the nutrient absorption, while in CT there was a lineal relationship, which suggest that the crop production could be increased by improvement of the fertilizer management.

Key Words: absorption; cowpea; tillage; nutrients; Vigna unguiculata L. Walp.

INTRODUCCIÓN

El frijol, Vigna Unguiculata L. Walp, constituye un alimento fundamental de la dieta de los venezolanos, sin embargo, en el país sólo se cultiva alrededor de 20 000 ha, siendo la mayor parte sembrada en pequeñas explotaciones orientadas al autoconsumo. El rendimiento nacional promedio es de 570 kg.ha^-1 (Marquez et al., 2003). Por lo general, es cultivado en el ciclo norte-verano donde se aprovecha el agua y los nutrimentos almacenados en el suelo luego de la cosecha de los cultivos principales de invierno (maíz).

La importancia del conocimiento del patrón de acumulación de nutrimentos del frijol, señalado por Delgado et al. (2009a), indicaron que en estudios de N, P, K y materia seca (MS), ésto podría permitir el diseño de prácticas de manejo para mejorar la eficiencia del uso de fertilizantes , agua de riego y la determinación de las cantidades de nutrimentos requeridos para incrementar la producción del cultivo. Igualmente, ajustaría las dosis utilizadas para su aplicación en períodos del ciclo del cultivo (CC) en mayor proporción, con la consecuente rebaja de las pérdidas de nutrimentos al reducir el tiempo de acción de factores o procesos del suelo como lixiviación, absorción y desnitrificación.

En Venezuela existe poca información sobre el patrón y cantidad de nutrimentos acumulados del frijol, la mayor parte de los estudios normalmente están orientados hacia la evaluación de variedades y caracterización de materiales genéticos (Flores et al., 2005), prácticas de manejo (densidad de siembra), evaluaciones agronómicas (determinación de producción), el impacto de utilización de frijol en rotación con cereales (maíz) y efectos de la fertilización y coberturas en la concentración de nutrimentos de la semilla (Márquez et al., 2003). Por otra parte, se conoce que el tipo de labranza puede afectar la cantidad de nutrimentos absorbidos y con ello la producción de MS y rendimiento o producción de los cultivos.

No obstante, Varco et al. (1989) detectaron diferencias significativas en el patrón de acumulación de N en el cultivo maíz bajo labranza mínima (LM) y labranza convencional (LC), en esta última ocurre una mayor absorción de nitrógeno (N) hasta la aparición de la inflorescencia femenina, mientras que en LM fue más elevada en la etapa de llenado del grano, aún cuando al final no se evidenciaron diferencias significativas en el N total absorbido entre los dos sistemas de labranza.

En este estudio se evaluó el patrón de acumulación de S, Ca, Mg, Fe, Zn y Mn en el cultivo de frijol variedad Tuy bajo LM y LC en un suelo Fluventic Haplustoll de Maracay, estado Aragua, que fue utilizado como base para estimar los requerimientos, así como, las etapas importantes del CC en la cual estos elementos se acumulan en mayor cantidad, permitiendo conocer la mejor época de aplicación de los mismos en forma de fertilizantes.

MATERIALES Y MÉTODOS

Características del sitio experimental y del ensayo: el estudio se realizó en un suelo Fluventic Haplustoll ubicado en el Campo Experimental del INIA-CENIAP, en Maracay, estado Aragua, a 10º 17’ N y 67º 37’ O, para evaluar la rotación de maíz-frijol, maíz-soya, maíz-rastrojo cultivado en LM y LC. Las principales características del sitio experimental son indicadas por Delgado et al. (2009c) y Gámez (2009), presentado en el Cuadro, observándose las diferencias del suelo según el tipo de labranza y de manera más notable la densidad aparente (Da) en el horizonte 0-10 cm de profundidad, la cual fue menor en LC. De este modo, la acumulación de MS y de nutrimentos en los diferentes órganos de la planta (durante el CC del frijol) se realizó en tres de las repeticiones del trata miento maíz-frijol en LM y LC. Cada parcela presentó un área de 50 m2 (5 m * 10 m), donde se sembró el frijol variedad Tuy a una distancia entre hilos de 0,5 m y entre plantas de 0,05 m (densidad de siembra de 400 000 plantas.ha^-1). En LC el suelo se preparó mediante tres pases continuos de rastra, mientras que en LM sólo se disturbó una banda o franja entre 5-8 cm del hilo de siembra, para la colocación del fertilizante. La siembra se realizó aproximadamente a 3-4 cm de profundidad.

Evaluación de acumulación y distribución de materia seca y nutrimentos: las evaluaciones de MS se realizaron a los 15, 29, 43, 58 y 73 días después de la germinación (DDG). Para cada muestreo se seleccionaron tres plantas en cada una de las tres repeticiones de LM y LC, separándolas en hojas, tallos , frutos (vainas , granos ). La MS total se determinó colocando el material fresco en estufa a 65 °C hasta peso constante. El material vegetal, una vez retirado fue molido y tamizado a 2 mm para el cálculo de la concentración de S, Ca, Mg, Fe, Zn y Mn. La determinación de S se realizó por digestión en seco mediante el analizador elemental LECO (1998), el Ca, Mg, Fe, Zn y Mn por digestión húmeda con ácido sulfúrico y peróxido de hidrógeno (Jones, 1991), también, el análisis por absorción atómica. La captación de nutrimentos se expresó sobre la base de la cantidad total (mg) de S, Ca, Mg, Fe, Zn y Mn absorbido por las tres plantas cosechadas .

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Acumulación de S, Zn, Ca, Mg, Fe y Mn durante el ciclo del cultivo: en la Figura 1 se presenta la acumulación total de micronutrimentos y en la Figura 2 la acumulación relativa (con relación al máximo obtenido durante el CC) para LM y LC.

FIGURA 1. Acumulación total de S, Zn, Ca, Mg, Fe, y Mn durante el ciclo del cultivo del frijol Tuy cultivado bajo labranza mínima (LM) y labranza convencional (LC).

La acumulación de micronutrimentos resultó superior en LC que en LM durante el CC, aunque fue estadísticamente significativa a los 58 DDG en S, Zn, Mg y Fe. En el caso del S se mostró más elevado en LC a los 15 y 43 DDG. En LC la captación de nutrimentos de mayor a menor siguió el orden Mg > S > Ca > Fe > Mn = Zn, mientras que en LM se asemejó con la variación de Ca > S (Mg > Ca > S > Fe > Mn = Zn). En los primeros 43 DDG, la acumulación relativa promediada entre LM y LC (Figura 2) fue 32%, 11%, 55%, 25%, 23% y 59% para S, Zn, Ca, Mg, Fe y Mn, respectivamente, mientras que a los 58 DDG alcanzó 95% para S y 100% para los otros micronutrimentos. Lo antes indicado denota la absorción de nutrimentos luego de la floración y en el período de formación de fruto.

FIGURA 2. Acumulación relativa de S, Zn, Ca, Mg, Fe, y Zn durante el ciclo del cultivo del frijol, cultivado bajo labranza mínima (LM) y labranza convencional (LC).

Por su parte, Jacquinot (1967) en estudios realizados con diferentes variedades de frijol, observó que las de ciclo corto (70-90 d) absorben una gran proporción de S, Ca y Mg luego de los 57 DDS, coincidiendo con la etapa reproductiva. En otras leguminosas de comportamiento similar, Bertsch (2003) señaló para frijol común una elevada absorción de S, Ca, Mg, Cu, Fe, Zn y Mn, seguido de la floración en el proceso o etapa de llenado del grano.

En cada uno de los sistemas de labranza evaluados, la cantidad de micronutrimentos en tallos y hojas son aproximadamente similares hasta los 43 DDG, siendo más elevados en tallos (incluye órganos florales y frutales iniciales), seguido del fruto, luego en las hojas (Figura 3). A los 58 DDG, en LC la cantidad de nutrimentos absorbidos , a excepción de Ca y Fe, fueron significativamente más elevados en tallos, mientras que en LM sólo la cantidad absorbida de S fue mayor en éste, que en las hojas.

FIGURA 3. Acumulación de S, Zn, Ca, Mg, Fe y Mn en diferentes órganos del frijol en labranza mínima (LM) y labranza convencional (LC).

La acumulación más elevada de nutrimentos totales a los 43 DDG coincide con la mayor acumulación de MS total en ese período y almacenaje de nutrimentos en tallos y frutos, luego de los 43 DDG concuerda con un depósito superior de MS en esos órganos, como lo indicaron Delgado et al. (2009a). Los resultados de Jacquinot (1967) demostró que la mayor cantidad de MS total se acumuló en el período reproductivo del frutos >tallos >hojas. Además , entre 42-55% del S, 32-83% del Mg y 21-27% del Ca absorbido ocurrió entre 57-70 d en las variedades de ciclo corto evaluadas, período en el cual se acumuló aproximadamente el 30% de MS total.

Así mismo, Jacquinot (1967) observó que la cantidad de S en los tallos fue superior que en las hojas, para el Ca la situación se invirtió durante todo el CC. En una variedad el Mg resultó mayor en tallos y en la otra mayor en hojas.

Concentración de micronutrimentos durante el ciclo del cultivo: en la Figura 4 se presenta la concentración de los nutrimentos promediados para LM y LC. Para Zn, Ca, Mg, Fe y Mn durante el CC fue similar, excepto a los 43 y 58 DDG en S y Zn, siendo signifi cativamente más elevada en LC y a los 58 DDG en Ca, Fe y Mn para LM, LC y LM, respectivamente. Para Mg no se detectó diferencia signifi cativa entre LM y LC en ningún muestreo. Así mismo, en S, Zn, Mg y Fe decreció desde 15 hasta 43 DDG, luego se incrementó. Al contrario, en Ca y Mn se observó el máximo de concen traciones a los 43 DDG, seguidamente disminuyó.

FIGURA 4. Concentración promedio de S, Zn, Ca, Mg, Fe y Zn del frijol sembrado en labranza mínima (LM) y labranza convencional (LC).

Por otra parte, en S fue más elevada en LC durante el CC, aunque sólo de manera signifi cativa a los 43 y 58 DDG. Aún cuando, estos valores con LM fueron inferiores a los de LC, estuvieron por debajo del punto crítico (35 mg.kg^-1), según Fageria et al. (2006).

De igual manera, en Mg (expresada en g.kg^-1 MS) estuvo en la misma proporción a las indicadas por Fageria et al. (1990), quienes reportaron variación de Mg entre 2,8 y 4,5 g.kg^-1 para niveles de P aplicado. Sin embargo, la proporción de Ca resultó inferior dado que alcanzó valores que fluctúan entre 9,6 y 12,9 mg.kg^-1.

No obstante, Fageria et al. (1990) realizaron estudios evaluativos en la MS aérea con la aplicación de diferentes niveles de P al suelo, resultando que la concentración de Fe fluctuó entre 100 y 200 mg.kg^-1, valores que fueron inferiores a los obtenidos en esta investigación, aunque estuvieron en el mismo orden de magnitud. De igual forma , para Zn y Mn (10 y 68 mg.kg^-1).

Por lo general, las concentraciones de Zn inferiores a 20 mg.kg^-1 pueden generar deficiencias en los cultivos (Jones, 1991).

La más baja concentración y cantidad de nutrimentos absorbido en LM, posiblemente esté relacionado con el menor desarrollo radical, debido a una elevada Da, sugerido por Delgado et al. (2009a), afectando el volumen de suelo explorado. Esta menor retención pudo alterar la síntesis de proteínas o enzimas.

En este sentido, Fageria et al. (2006) señalan que la deficiencia de S afecta la síntesis de aminoácidos importantes en las proteínas.

Relación entre producción de materia seca y nutrimentos absorbidos: en la Figura 5 se muestra la relación entre la MS producida y la cantidad total de nutrimentos absorbidos para S, Zn, Fe, Mn, Mg y Ca en LM y LC. En LM con la excepción de Mg y Mn, el modelo cuadrático se ajusta mejor a la relación entre MS producida y la cantidad de nutrimento absorbido.

FIGURA 5. Relación entre la producción de materia seca y la cantidad de S, Zn, Ca, Mg, Fe y Mn absorbido por frijol cultivado en labranza mínima (LM) y labranza convencional (LC).

En LC con la excepción de la relación entre MS producida y Zn absorbido, no reflejaron diferencias notables entre el modelo lineal y el cuadrático. Como se indicó previamente, la cantidad de nutrimento absorbido en LM fue inferior al de LC, sugiriendo que en LM pudo presentar algún factor que limitó la absorción de los nutrimentos desde el suelo.

Otro elemento que impidió la producción de MS como previa mente afirman Delgado et al. (2009a). En LM la Da fue mayor en los horizontes de 0-5 y 5-10 cm, restringiendo el desarrollo radical y el volumen de suelo explorado, así como, la absorción de nutrimentos.

La mayor absorción de nutrimentos en LC, las significativas relaciones lineales entre MS y la cantidad de nutrimentos absorbido s, sugieren que con este sistema de labranza se podría ampliar la producción de MS y con ello, la producción del grano, pudiéndose lograr mediante la aplicación de fertilizantes, aunque se tendría que explorar hasta dónde , deja de ser el factor limitante.

- El patrón de acumulación de S, Zn, Ca, Mg, Fe y Zn fue similar en LC y LM; sin embargo, la cantidad absoluta de nutrimentos absorbidos fue mayor en LC, especialmente en la etapa reproductiva donde el cultivo absorbe una elevada proporción de la cantidad total.

- La más baja Da en los horizontes 0-10 cm del perfil del suelo en LC permite al sistema radical explorar un volumen mayor de suelo, contrario a lo que ocurre en LM, donde la Da del suelo es más elevada en esos horizontes , generando una menor absorción de los nutrimentos evaluados.

- Entre 68-89% del total absorbido de S, Zn, Mg y Fe, y entre 45-41% del total de Ca y Mn son obtenidos entre 43-58 DDG correspondiente a la etapa reproductiva (floración, formación y llenado del grano), mientras que el resto acontece en los primeros 43 DDG o etapa vegetativa.

- Este aspecto destaca la importancia de la evaluación de épocas y formas de aplicación de los fertilizantes en este cultivo para garantizar la suplencia y disponibilidad de los nutrimentos en el período de crecimiento de mayor requerimiento.

- Debido a que este cultivo se siembra principal mente en el período de norte-verano, donde la suplencia de agua en el suelo es limitante, se podría evaluar la aplicación de fertilizantes foliares.

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Fenología de cultivares locales de frijol y arveja del municipio Rafael Urdaneta, estado Táchira, Venezuela, basada en grados día

Belitza Bracho*, Olga Arnaude* y Beatriz Lozada**

*Profesores. Universidad Nacional Experimental del Táchira (UNET). San Cristóbal, estado Táchira. Venezuela. E-mail: bbracho@unet.edu.ve;  arnaude@cantv.net

**Investigador. INIA. CIAE Táchira. Bramón. Venezuela. E-mail: blozada@inia.gob.ve

RESUMEN

El objetivo de este estudio fue recolectar cultivares locales de leguminosas de grano comestible de frijol, Phaseolus vulgaris L. y arveja Pisum sativum L., para su caracterización morfológica y determinar su ciclo fenológico en función de los grados días (ºC.d) acumulados. Los cultivares fueron acopiados en las aldeas Alto Viento, Aguaditas y Betania del municipio Rafael Urdaneta, estado Táchira, Venezuela, visitando 47 unidades de producción. El ensayo se realizó en el invernadero de producción comercial , ubicado en Palo Gordo, municipio Cárdenas, estado Táchira a 1.100 m.s.n.m. Se utilizaron 40 repeticiones por cultivar sembradas en bolsas de 5 kg de capacidad. Se evaluaron 19 caracteres entre hoja, flor, fruto y producción, sumados a la acumulación de grados días para cada fase fenológica. Se emplearon las planillas de registro recomendadas por el Instituto Internacional de Recursos Fitogenéticos (IPGRI) junto a los descriptores para la especie en estudio. Para la identificación morfológica se demostró la presencia de una gran variabilidad genética dentro de cada característica, existiendo en todas las variables fenométricas diferencias significativas y en las cualitativas diversidad de formas, colores y tamaños . El ciclo fenológico para los cultivares de frijol comprende entre 796-887,9 ºC y para arveja entre 843,5 y 950,7 °C.d, variando los requerimientos de unidades térmicas según el cultivar y fase fenológica.

Palabras Clave: ciclo fenológico; Phaseolus vulgaris L.; Pisum sativum L.; unidades térmicas.

Phenology of local cultivars of peas and common bean in the Rafael Urdaneta municipality, Táchira state, Venezuela base on degree days

SUMMARY

The objective of the present study was to collect local cultivars of peas and common bean for morphological characterization and determination of their phenological cycle based on degree days (d.°C). The cultivars of edible the leguminous crops Phaseolus vulgaris L. (common bean) and Pisum sativum L. (peas) were collected in 47 farms at Alto Viento, Aguaditas y Betania villages (Rafael Urdaneta Municipality, Táchira State, Venezuela). A greenhouse trial was established in Palo Gordo, Cárdenas municipality, Táchira, at 1.100 m.a.s.l. Legumes were individually planted in 5 kg plastic bags with 40 replications per cultivar. Nineteen characters including leaf, fl ower, fruit and production parameters were recorded according to IPGRI’s recommedations. There was ample morphological variation for each character with substantial differences among cultivars in their phenometric and qualitative variables. The phenological cycle for common bean and peas required 796 to 888 ºC and 845 to 951 d.ºC, respectively, varying the requirements of thermal units according to cultivars and phenological phases.

RECIBIDO: marzo 19, 2009 ACEPTADO: noviembre 19, 2010

INTRODUCCIÓN

La gran diversidad agroclimática, las distintas influencias culturales y el cultivo en pequeños huertos familiares generó una enorme variabilidad genética. Sin embargo , esta importante diversidad biológica y cultural está seriamente amenazada a causa de la introducción generalizada de variedades mejoradas, sistemas agrícolas foráneos y homogeneización de los agroecosistemas a través del monocultivo (FAO, 1996).

Algunas estimaciones afirman que desde principios de siglo se perdió hasta un 75% de la diversidad genética entre los cultivos agrícolas. En cereales, leguminosas de grano y otros cultivos extensivos, prácticamente el 100% de las variedades cultivadas son mejoradas, entre las que predominan las suministradas por empresas extranjeras y por lo general, no figuran cultivares autóctonos en su genealogía. Esto obliga al uso de las variedades menos adaptadas entre las disponibles para la agricultura, obtenidas en condiciones agroecológicas muy diferentes.

Por todo ello, rescatar las variedades locales que aún perviven, conservadas sobre todo en zonas rurales, requiere n esfuerzos importantes y urgentes. Esto unido a la gran riqueza y profundidad del conocimiento agrícola tradicional del estado Táchira en Venezuela, alerta sobre la necesidad de realizar trabajos para la recuperación y conservación del material vegetal de variedades locales de las principales leguminosas de granos que se producen en el estado.

Por esto, se planteó realizar un diagnóstico y recolección de cultivares locales de arveja y frijoles del municipio Rafael Urdaneta para su caracterización morfológica y fenológica en función de la acumulación de grados días, considerada una de las formas más correctas para medir cuánto demora una determinada especie en alcanzar una etapa fenológica (inicio de la floración, madurez fisiológica, días para la antesis, entre otros), con la finalidad de iniciar un proceso de rescate, conservación y multiplicación de estos cultivares, permitiendo diseñar planes de manejo agronómico confiables y estimar ciclos de producción, según la zonificación de siembra que impulsen la producción del vital insumo agrícola.

MATERIALES Y MÉTODOS

Las expediciones de colecta fueron realizadas durante los meses de mayo a diciembre del 2008, enfocándose sólo en cultivares locales normalmente encontrados en comunidades de pequeños agricultores, ubicados en zonas alejadas a los centros poblados, siendo estas : las Aldeas Alto Viento, Aguaditas, Betania y Villa Páez, municipio Rafael Urdaneta, estado Táchira.

El método para la selección de los cultivares se orientó específicamente en tres aspectos:

b) Que su multiplicación se realice al menos durante cinco años,

c) Sea un cultivo de importancia en la zona, para su producción comercial o autoconsumo.

De 47 unidades de producción visitadas, sólo tres para cultivar arveja y cuatro para frijol cumplieron los requisitos para considerarlas locales. Todos los cultivares se recolectaron en grano seco, manteniéndolo artesanalmente conservado y almacenado. Para el registro de los antecedentes de cada sitio muestreado se utilizó una ficha para elaborar los datos de pasaporte de cada accesión (IPGRI, 2008).

Concluidas las actividades de colecta se organizó, evaluó y preparó el material recogido. Una vez obtenidas las muestras se aplicaron pruebas de germinación, pureza y porcentaje de humedad. El ensayo se estableció en el vivero Altos de Paramillo, municipio Cárdenas, estado Táchira a 1.100 m.s.n.m. con 40 repeticiones por cultivar, siguiendo la metodología propuesta por Yzarra (1998) y Fernández et al. (1985) para el registro de información fenológica de cultivos anuales.

Se aplicó el manejo agronómico necesario según la especie y cultivo. Se adaptó la metodología recomendada por Solórzano (2007), Yzarra (1998) y Fernández et al. (1985) para el registro de las fases fenológicas. Los caracteres morfológicos fueron evaluados con los descriptores para frijol publicados por el IPGRI, adaptándolos en el caso de la arveja.

Para determinar las unidades de calor (UC) o grados días, se utilizó el método residual (Snyder, 1985) con la ecuación,

Donde:

Tmáx = Temperatura máxima diaria (ºC)

Tb = Temperatura base o umbral (10 ºC para frijol y arveja ). Los datos de temperatura fueron registrados diariamente por un Data Logger USB marca Lascar.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Caso arveja

El cultivar uno (C1) conocido vulgarmente como arveja pequinegra (Cuadro 1) es un cultivo resguardado durante siete años para la producción comercial, mientras que en el dos (C2) arveja amarilla, representa ocho años de producción para el auto consumo, en el tres (C3) arveja verde, mantiene cinco años de multiplicación artesanal para su producción comercial y autoconsumo (Figura 1).

CUADRO 1. Variedades de arveja recolectadas en el municipio Rafael Urdaneta, estado Táchira.

FIGURA 1. Cultivares recolectados de arveja.

En Venezuela se desconoce cuál es la temperatura base, no obstante, diversos autores la reportan entre 4 a 10 °C dependiendo de los cultivares y etapa fenológica de los mismos; de éstas, la más usada en el cálculo de las unidades para el calor fue 10 °C empleada en el presente estudio.

CUADRO 2. Acumulación de grados días (°C.d) para las fases fenológicas de arveja, adaptado por Solórzano (2007) e Yzarra (1998).

Sin embargo, una vez cumplida la fase vegetativa se deben considerar momentos diferentes para las labores restantes , por cuanto los resultados para la fase R9 (aparición de botones florales) mostró una diferencia de 45,3 ºC, siendo para C2 443,4 ºC.d y para C3 488,7 ºC.d, manteniendo una diferencia importante durante las fases consecutivas , considerada para que los tiempos de aplicación de labores , siembra y cosecha puedan variar en función de los requerimientos particulares para cada cultivar. Para el caso del C1, las necesidades de acumulación de calor para cada fase marcaron diferencias relevantes al compararlas con los cultivares C2 y C3, mostrando que entre los tres cultivares de arveja es el que más necesita de unidades térmicas para cumplir su ciclo.

Caso frijol

El C1 es una especie resguardada por el grupo familiar durante ocho años de generación en generación de producción, mientras que el C2 se mantuvo por 12 años, ambos para autoconsumo (Figura 2). Además, el C3 producido en seis años y el C4 ocho años, estos cultivares son empleados para la producción comercial y el último de multiplicación artesanal (Cuadro 3).

FIGURA 2. Variedades recolectadas de frijol.

CUADRO 3. Cultivares recolectadas en el municipio Rafael Urdaneta, estado Táchira.

%G = Porcentaje de germinación

%P = Porcentaje de pureza

La acumulación de grados días para los cultivares de frijol (C1, C2, C3 y C4) fueron similares durante la fase vegetativa de las plantas, donde C1 y C4 necesitaron 331,4 ºC.d en la fase V4.5, mientras que C2 y C3 presentaron requerimientos mayores. Los resultados obtenidos no concuerdan con lo reportado por Ventura (1991), quien indicó para dos variedades de frijol los requerimientos UC hasta la fase vegetativa de los cultivares roja de seda y APN 83 fueron de 64,41 y 57,78 ºC.d, respectivamente. Sin embargo, se debe señalar que la Tb empleada por dicho autor fue de 18 ºC, lo que explica la diferencia entre los resultados.

Al iniciarse la etapa de floración y producción en los cultivares evaluados se notan las diferencias en las necesidades de calor según la variedad , se observó que la etapa donde los cultivos estudiados acumularon mayor UC fue la R8 al duplicar el acumulado hasta la R7, representando esta fase el período donde el fruto extrae la mayor cantidad de energía para su producción. El comportamiento de los cultivares para la última fase presentó diferencias entre los mismos, siendo C3 el que necesitó mayor cantidad de UC con 887,9 ºC.d (Cuadro 4).

CUADRO 4. Acumulación de grados días (ºC.d) para las fases fenológicas de frijol.

Las diferencias encontradas entre los cultivares indicaron que al momento de diseñar planes de manejo o establecer la zonificación de estos cultivos, se debió considerar el valor de las UC, por cuanto se pudo incrementar o reducir la duración del ciclo en términos de días, en función de la localidad, producto de la alta variación del relieve del estado Táchira.

CONCLUSIONES

- El municipio Rafael Urdaneta presentó con una importante diversidad de especies de leguminosas de grano comestible.

- Los ciclos fenológicos para los cultivares de arveja comprenden entre 843,5 a 950,7 ºC.d, variando los requerimientos de unidades térmicas según el cultivar y fase fenológica.

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Efecto del tipo de labranza sobre el suministro del agua y el crecimiento del frijol tuy en un suelo mollisol de Venezuela

Rodolfo Delgado*, Evelyn Cabrera de Bisbal*, Florencio Gamez** y Lesce Navarro***

*Investigadores. INIA. Centro Nacional de Investigaciones Agropecuarias (CENIAP). Aragua. Venezuela.

**Tesista de pregrado. UCV. Facultad de Agronomía.

***Ingeniera contratada. INIA-CENIAP. E-mail: rdelgado@inia.gob.ve, ecabrera@inia.gob.ve

RESUMEN

El frijol, Vigna unguiculata L. Walp; variedad Tuy, es un cultivo de gran importancia en Venezuela. Se requiere la evaluación de alternativas de labranza que incrementen su producción, mejoren o mantengan las características favorables del suelo. El objetivo de este estudio es evaluar el impacto de la labranza mínima (LM) y la labranza convencional (LC) sobre la producción de materia seca (MS) del frijol; variedad Tuy, área foliar (ÁF), rendimiento , humedad del suelo hasta 50 cm de profundidad durante el ciclo del cultivo (CC), densidad aparente (Da), macro y microporosidad e infiltración al momento de madurez, para ello se sembró en el período norte-verano sin aplicación de riego en un Mollisol del estado Aragua, con una densidad aproximada de 400.000 plantas.ha^-1 en un diseño en bloques aleatorizados, con cuatro repeticiones. El análisis de la varianza y prueba de Medias (Tukey a=10%) se realizó mediante el programa del Sistema de Análisis Estadístico (siglas en inglés SAS). Al analizar los resultados no se observó diferencias relevantes en el patrón de acumulación, MS (hojas, tallos), MS total, ÁF y producción de grano entre LM y LC. El ÁF fue significativamente mayor en LC a los 67 días después de emergencia (DDE). En el suelo se notaron cambios en la humedad del horizonte 0-5 cm, en la porosidad total a los 30-40 y 40-50 cm, en Da a los 0-5 y 5-10 cm y en el contenido de humedad a capacidad de campo (HCC) del 0-5 y 10-20 cm. Se detectó una relación entre la lámina de agua faltante y la MS total en LM y LC.

Palabras Clave: agua; eficiencia; frijol; labranza; propie dades físicas; Vigna unguiculata L.

Effect of the type of farming on the provision of the water and the growth of kidney bean tuyin a ground mollisol of Venezuela

SUMMARY

Key Words: cowpea; effi ciency; physical properties; tillage; Vigna unguiculata L.; water.

RECIBIDO: junio 17, 2009 ACEPTADO: noviembre 12, 2010

INTRODUCCIÓN

Estudiar el impacto del tipo de labranza en el desempeño del frijol, Vigna unguiculata L. Walp, permite conocer el sistema de labranza más conservacionista que mantenga o mejore las características favorables del suelo y evalúe su incidencia en el desempeño, como rubro de gran importancia agrícola y social en Venezuela. En las comunidades rurales del país se cultiva este rubro como sistemas de producción para la subsistencia y obtienen en esta leguminosa una forma de complementar los requerimientos de proteínas de manera económica. Aparte de poseer un alto contenido de almidón y proteínas; es de ciclo corto, adecuado a las zonas de bajas precipitaciones y resistente a altas temperaturas . Así mismo , Márquez et al. (2003) señalan que en Venezuela el promedio de producción es de 570 kg.ha^-1.

El frijol contiene en promedio 23% de proteínas, 52% de almidón, 25% de aceite y ayuda a suplir estos requerimientos en la población de escasos recursos (Madriz, 1997). Lo indicado destaca el valor estratégico que posee para soportar condiciones adversas de elevadas temperaturas del aire y bajas precipitaciones que acompañan los cambios climáticos globales y que podrían afectar la agricultura en Venezuela.

Ortega (1993) señala que el frijol es la segunda leguminosa más consumida y cultivada en el país, pudiendo ser aprovechada en cultivos asociados, rotación de cultivos y como abonos verdes, permitiéndole al agricultor incorporar nitrógeno atmosférico al suelo de una manera económica, mediante la asociación de este cultivo con bacterias nitrificantes del suelo.

En este sentido, Matos (1987) apunta que una de las ventajas del frijol es que mejora la fertilidad del suelo al aportar entre 30-40 kg.ha^-1 de manera asimilable. Éste, se cultiva en varias regiones y bajo distintos sistemas de producción, que van desde la agricultura de subsistencia hasta la producción empresarial altamente tecnificada y no tiene mayor limitante en el mercado, salvo por el color del grano (Boscan, 1987).

Desde 1959 al 2006, el promedio del rendimiento es de 671 kg.ha^-1 (INIA, 2009), además, normalmente es cultivado en el ciclo norte-verano donde se aprovecha el agua y nutrimentos almacenados en el suelo, luego de la cosecha de los cultivos principales de invierno. Por consiguiente, es usado como cultivo de cobertura y abono verde de gran importancia para la conservación de los suelos (Enciclopedia Agropecuaria Terranova, 1995).

Es notable que la labranza afecta entre otros aspectos las características biofísicas e hidrológicas del suelo, el almacenamiento y capacidad de suministro de nutrimentos y agua del mismo, así como la disposición y tasa de descomposición de residuos de cosecha. Igualmente , incide en las plagas, enfermedades, malezas, asociado a ello, al desarrollo y productividad de los cultivos. En este sentido, Larson (1964), Charreau y Nicou (1971), Terry et al. (1981), Adeoye (1982), Hill y Cruse (1985), Maurya (1986), Coote y Malcolm (1989), entre otros, presentaron cambios en propiedades tales como: Da, macroporosidad, capacidad de almacenamiento de agua, espesor de la capa mecanizada y enraizamiento del cultivo.

Singh et al. (1966) en Virginia (EE.UU) demostraron que el método de labranza mínima (LM) en maíz posee varias ventajas sobre el método convencional, entre ellas, señala la superioridad en la conservación de suelo y agua, la minimización de los períodos cortos de sequía , posible reducción de costos de producción, mejora miento y mantenimiento de la estructura del suelo y mayores rendimientos.

Marcano (1988) en un estudio de labranza en la localidad Agua Blanca, estado Portuguesa, encontró que estas prácticas disminuyen y mejoran la relación agua-aire en el suelo, por cuanto la porosidad total depende de la Da. En otros estudios, Moscheler (1972) y Phillips et al. (1980) señalan que en condiciones de mínimo o cero laboreo en comparación con la LC, el contenido de humedad es mayor. Por otra parte, González (1993) indicó en un análisis del impacto de la labranza conservacionista, que la misma muestra un efectivo control sobre la evaporación y en algunos casos incrementa la infiltración y la capacidad de almacenamiento de agua en el suelo.

El efecto del tipo de labranza en las características del suelo y el desempeño de los cultivos, puede ser evidente en algunas etapas del CC, pero ocasionalmente, éste se hace menos notorio en otras etapas debido a la afluencia de otros eventos que lo “ocultan”. La ocurrencia de precipitaciones puede alterar el impacto que la labranza ocasiona en la capacidad de almacenamiento de agua del suelo que está en el cultivo.

Así mismo, Varco et al. (1989) observan diferencias en el patrón de acumulación de nitrógeno (N) en el cultivo de maíz bajo LM y LC. En LC ocurre una mayor absorción de N hasta la aparición de la inflorescencia femenina, mientras que en LM la absorción más elevada ocurrió en la etapa de llenado del grano, aunque al final no se detectaron diferencias significativas en el N total absorbido entre los dos sistemas de labranza.

Zaffaroni et al. (1991) estudiaron el efecto de diferentes sistemas de labranza (aradura con disco y rastra, labranza manual con camellones y sin camellones, LM con tracción animal y no labranza), sobre el rendimiento y otras características agronómicas del maíz y el frijol, encontrando que los rendimientos de los mismos no fueron afectados de manera importante por los métodos de labranza.

En este trabajo se evaluó el impacto de la LM y LC en la producción de materia seca (MS) del frijol Tuy durante el ciclo del cultivo (CC), la distribución entre los diferentes órganos de la planta, la evolución del área foliar (ÁF), la producción y algunas propiedades físicas en un suelo Mollisol de Maracay.

MATERIALES Y MÉTODOS

Sitio experimental y tratamientos evaluados

El estudio de acumulación de biomasa del frijol Tuy se realizó en el tratamiento de rotación maíz-frijol, sembrado con LM y LC se enmarca dentro de una investigación, la cual se evalúa el efecto de estos tipos de labranza en los sistemas de producción maíz-soya, maíz-frijol y maíz-rastrojo-maíz, en un suelo clasificado como Fluventic Haplustolls, ubicado en el Campo Experimental del CENIAP-INIA, Maracay, estado Aragua a 10º17’ Norte y 67º37’Oeste.

Se escogió al azar cuatro de las repeticiones del frijol en cada uno de los tratamientos de LM y LC. Se sembró en las parcelas experimentales una superficie de 50 m2 del frijol, el 23 de noviembre del 2006, a distancia de 0,50 m entre hilera y 0,05 m entre planta, correspondiendo a una densidad de 400.000 plantas.ha^-1.

La LC consistió en la preparación del terreno mediante tres pases de rastra a una profundidad de hasta 20 cm y la LM en un pase de rotativa. En ambos sistemas de labranza se realizó a “coa” la siembra de frijol. Durante el CC se registraron en el sitio experimental las principales características agrocli máticas (temperatura máxima , temperatura mínima del aire y radiación solar) en una base diaria.

En cada uno de los sistemas de labranza evaluados se demostró en los horizontes 0-5, 5-10, 10-20, 20-30, 30-40 y 40-50 cm: contenido de fósforo extraído con bicarbonato de sodio por colorimetría (Olsen et al., 1954); potasio extraído con bicarbonato de sodio por espectrofotometría de absorción atómica; calcio y magnesio en extracto de Morgan (acetato de sodio) aplicando el método anterior; MO por combustión húmeda (Walkley y Black); pH por el método potencio métrico, en una relación suelo -agua 1:2,5; conductividad eléctrica por el método conductimétrico en relación suelo-agua 1:5; distribución de tamaño de partículas por Bouyoucos, todos ellos como lo refiere Gilabert et al. (1990).

Durante el estudio se realizaron tres aplicaciones del insecticida Lannate en dosis de 30 cc por cada 16 l de agua a 22 y 36 días después de la siembra (DDS) y se realizó el control de maleza de manera manual.

Determinación del contenido de humedad y propiedades físicas del suelo

La determinación del contenido de humedad se realizó en ocho períodos durante el ciclo del cultivo (al momento de la siembra, a los 12, 18, 27, 36, 46, 53 y 60 DDE), a 0-5, 5-10, 10-20, 20-30, 30-40 y 40-50 cm de profundidad. En cada una de las repeticiones de LM y LC, en la fecha y profundidades indicadas, se tomó una muestra compuesta, luego se colocaron en estufa a 105 °C hasta su peso constante (Pla, 1977).

La evaluación de Da, macro y microporosidad e infiltración, se efectuó después de la cosecha, en muestras no disturbadas con dos reproducciones en cada una de las repeticiones de LM y LC, utilizando un muestreador tipo Uhland con cilindro de aluminio de 4,7 cm de diámetro y 5 cm de altura, como lo indica Pla (1977) en los diferentes horizontes.

Así mismo, se analizaron los contenidos de humedad a 1/10 y 15 Bar de succión, los cuales representan los contenidos de humedad a capacidad de campo (HCC) y humedad en el punto de marchites permanente (HPMP) como lo sugiere Pla(1977).

Para la determinación del agua faltante acumulada durante el CC, se utilizó la contenida en el perfil del suelo al inicio y final de cada período y la lámina de lluvia en el período de estudio. En el término de agua faltante se incluye la consumida por el cultivo, la evaporada directamente desde la superfi cie del suelo y la que se pierde por escorrentía y lixiviación, como lo sugiere Jones (1996).

Durante el CC se analizó la producción de MS aérea (hojas, tallo, y frutos) a los 12, 18, 27, 36, 46, 53, 60, 67 y 74 DDE y la producción de grano al final del mismo.

En cada muestreo se cosechó el material presente en un metro de hilera en los hilos de tres a ocho de cada parcela . Éste, fue separado en hojas, tallos, vainas y granos; se colocó en estufa a 65 ºC hasta peso constante.

Para el ÁF y la MS se seleccionaron dos plantas en cada uno de los muestreos indicados (12, 18, 27, 36, 46, 53, 60, 67 y 74 DDE). El ÁF se determinó mediante el equipo Escaner Delta-T Scan en el Laboratorio de Ecofisiología del Área de Recursos Agroecológicos del INIA-CENIAP, una vez calculada las hoja s, fueron colocadas en estufa a 65 ºC para la determinación de la MS.

El cálculo del rendimiento del frijol en cada uno de los tratamientos de labranza, se realizó mediante la cosecha de 6 m en las hileras cinco y seis; se evaluó la MS aérea total (tallo y hojas) y la producción del grano.

Análisis estadístico

Se realizó un análisis de varianza con la ayuda del programa estadístico Statistical Analysis System (SAS, 1998), empleando los procedimientos general linear methods (GLMs), promedios (Means) y regresión (Reg). Para la prueba de Media se empleó Tukey (a=10).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

En la Figura 1 se indican las temperaturas máximas y mínimas del aire, radiación solar y precipitación diaria, durante el CC, los 15 mm ocurrió en los primeros 15 d; los 4 y 6 mm entre los 15-30 y 30-60 d, respectivamente. Estos resultados sugieren que el cultivo dependió del agua almacenada en el suelo.

En el Cuadro se presenta los resultados de fertilidad del suelo (P, K, Ca, Mg, %MO), demostrando que poseen de media a elevada capacidad de suplencia de nutrimentos, característico de estos suelos aluviales del orden Mollisol, además, demuestran niveles bajos de conductividad eléctrica, revelando que no existen problemas de salinidad en el mismo.

CUADRO. Principales propiedades químicas y de fertilidad del suelo donde se evaluó el frijol sembrado en labranza mínima (LM) y labranza convencional (LC).

Los valores son promedio de las repeticiones por horizontes.

Los datos de temperatura, especialmente la mínima que ocurre por la noche, luego de los 40 d cuando se inicia la floración, fueron inferiores a 27 °C siendo limitantes en esta etapa según lo señala Hall (2004), donde los rendimientos se reducen hasta un 50%.

Producción de MS total y distribución en órganos de la planta durante el ciclo del cultivo en los diferentes sistemas de labranza

No se observó diferencia significativa en la acumulación de MS en hojas, tallos y MS total entre LM y LC en los muestreos durante el CC. La excepción se encontró en la MS en hojas a los 27 DDE y LC fue mayor (100,95 kg.ha^-1) que en LM (68,8 kg.ha^-1).

En la Figura 2 se muestra la acumulación de MS en órganos de la planta, durante el CC, prome diado entre los tipos de labranza. Se observa que en las hojas ocurrió un incremento de MS hasta los 60 DDE donde alcanzó su máximo valor (248,2 kg/MS ha^-1), destacando que la MS a los 46 DDE (182,4 kg/MS ha^-1) fue estadísticamente similar al alcanzado a los 60 DDE, sugiriendo que la acumulación de MS de hojas logró valores cercanos al máximo en ese período.

La acumulación de MS en el tallo tuvo un comportamiento similar al indicado para la hoja donde la máxima ocurrió a los 60 DDE (391,1 kg/MS ha^-1); contrariamente, la MS en el fruto se incrementó desde los 53 hasta los 67 DDE. Por otra parte, hasta los 36 DDE la MS en las hojas fue ligeramente superior que en los tallos, pero a partir de los 46 DDE la situación se revierte al fi nal del CC, observándose diferencias estadís ticas a los 36 DDE.

Además, la acumulación de MS total reflejó que el máximo ocurre a los 67 DDE (1.063,1 kg/MS/total ha^-1), aún cuando este valor fue similar al obtenido a los 60 DDE (880,1 kg/MS ha^-1). El relevante incremento de la MS total entre 53 y 67 DDE, se debe en parte a la MS del tallo y fruto, y en menor proporción a la MS de la hoja.

Por consiguiente, la acumulación relativa de MS en cada muestreo con respecto a la máxima observada durante el CC para LM y LC (Figura 3), indicó que hasta los 53 DDE se depositó el 44,2 y 46,3% de la MS total en LM y LC, respectivamente. En este sentido, a los 60 DDE fue de 74,8 y 90,8% para los mismos tipos de labranza, evidenciándose que en un lapso de 7 d (desde 53 hasta 60 DDE) se acumuló el 30,6 y 44,5%. Así mismo, en el período entre 60 y 67 DDE se recolectó el 25,2 y 9,2%, desde 53 hasta 67 DDE el 55,8 y 53,7% de la MS total acumulada durante el CC para LM y LC.

FIGURA 3. Distribución relativa de materia seca total durante el ciclo del cultivo en labranza mínima (LM) y labranza convencional (LC).

El patrón acumulación de MS total coincide con el plantamiento de Fageria et al. (1990) para frijol, donde observaron que a los 43 DDG se depositó alre dedor del 51% y entre los 43 y 56 DDG cerca de 40%. Por otra parte, Jacquinot (1967) encontró que en las variedades del frijol Tuy de ciclo corto, a los 38 y 57 DDS se había almacenado en un promedio de 8 y 35% de la MS, resultando un incremento a los 58 d, asociado al aumento de la misma en tallos y frutos.

Es importante destacar, que el mejora miento de la producción del cultivo para ese período de gran acumulación de MS y frutos, se debe proveer al cultivo nutrimentos y agua adecuadamente. De igual manera, Hall (2004) señala que la producción de frijol en plantas afectadas en la acumulación de MS y AF por estrés hídrico, previo a la floración, depende de la actividad fotosintética que se realiza durante y después de la fl oración , por cuanto el suministro adecuado de nutrimentos y agua podría contribuir al incremento de la MS.

En otros trabajos, Craufurd y Wheeler (1999) presentan para algunas variedades del frijol evaluadas una significativa correlación entre la MS acumulada en los períodos de floración, madurez y producción de grano, señalando que aproximadamente el 70% está dirigida hacia el grano .

Del análisis de distribución y acumulación de la MS en los diferentes órganos de la planta durante el CC, no hubo diferencias entre LM y LC. En promedio la MS en las hojas y tallos alcanzó el máximo a los 60 DDE, evidenciando que en las hojas es más rápida que la relativa en tallos durante el ciclo del cultivo. A los 53 DDE se recolectó cerca del 81% de MS de las hojas y 66% en tallos, mientras que en ese período se produjo 46% de la MS total en LM y LC.

Producción del frijol Tuy cultivado bajo labranza mínima y labranza convencional

En relación a la producción del grano no se detectaron diferencias significativas entre LM y LC (Figura 4) y los rendimientos obtenidos fueron inferiores a los reportados para esta variedad por Scavo (1999). Otros estudios de caracterización del frijol en Colinas del Guárico, estado Guárico (Gutiérrez et al., 2001) obtuvo rendimientos de 1.895 y 1.732 kg.ha^-1 en cero labranza y sistema convencional. De igual manera, Flores et al. (2005) en evaluación de variedades del frijol cultivado en Maracay, estado Aragua, reportaron rendimientos entre 1.127 y 1.606 kg.ha^-1. Igualmente , Márquez et al. (2003) presentaron sus estudios de evaluación sobre el efecto de la aplicación de “mulch” y fertilización fosfórica en el rendimiento del frijol.

FIGURA 4. Producción de grano en frijol cultivado bajo labranza mínima (LM) y labranza convencional (LC).

Los bajos rendimientos obtenidos en esta investigación, se deben, entre otros factores, al déficit hídrico en gran parte del CC producto del bajo o casi nulo suministro de agua por precipitaciones y elevadas temperaturas, debido a los contenidos de humedad en todos los horizontes del suelo cercanos o por debajo de la HPMP, hasta los 50 cm de profundidad (Figura 1).

Dinámica del área foliar durante el ciclo del cultivo

En la Figura 5 se presenta la evolución del ÁF durante el CC para LM y LC. En ambos sistemas de labranza se demuestra un patrón bastante similar hasta los 46 DDE. En el período entre los 12 y 27 DDE el ÁF se incrementa casi de manera lineal alcanzando un nivel más o menos constante durante el fi nal del ciclo en LM, a 46 DDE en LC. En LC el ÁF logró el máximo entre los 46 y 53 DDE. Sin embargo, superó de manera significativa (Tukey a=10%) los valores de LM a los 67 DDE (0,008480 y 0,011628 m2 en LM y LC, respectivamente).

FIGURA 5. Dinámica del área foliar en labranza mínima (LM) y labranza convencional (LC).

El máximo de ÁF obtenido en LC coincide con Craufurd (1996), quien demostró que ocurrió a los 7 d luego de la floración, declinando rápidamente. Por otra parte, Alves et al. (2002) señalaron que normal mente esto ocurre entre los 45 y 60 DDS.

Impacto del tipo de labranza en propiedades del suelo y relación con parámetros del cultivo

En las Figuras 6 y 7 se presenta la lámina de agua en los diferentes horizontes del suelo durante el CC para LM y LC. Las muestras utilizadas concluyen que en relación a la lámina total de agua acumulada entre 0 y 50 cm, en el perfil del suelo no se detectaron diferencias entre ambas labranzas.

FIGURA 6. Lámina de agua total en horizontes en el perfil del suelo para labranza mínima.

FIGURA 7. Lámina de agua total en horizontes en el perfil del suelo para labranza convencional.

En relación al contenido de humedad de los diversos horizontes (Figuras 8 y 9) no se observaron diferencias significativas entre LM y LC, a excepción del momento de la siembra y a los 46 DDE en el horizonte 0-5 cm, que fue significativamente superior en LM.

FIGURA 9. Dinámica del contenido de humedad volumétrica (HCC y HPMP) en los diferentes horizontes en el perfil del suelo durante el ciclo del cultivo en labranza convencional (LC).

En el análisis de la dinámica del contenido de humedad, se observó su disminución en todos los horizontes y en ambos sistemas de labranza de manera continua hasta los 46 DDE, incrementándose luego, debido a la ocurrencia de lluvias (Figura 8 y 9), continuando su descenso hasta el final del CC. Es probable que este aumento en el horizonte 10-20 cm en LC (asociado a la presencia de lluvias entre 46 y 56 DDE, contrario a lo observado en LM donde fue menos evidente el aumento) se debió a que el suelo presenta menor Da en los horizontes 0-5 y 5-10 cm y a una elevada tasa de infiltración; permitiendo más flujo de agua a mayor profundidad, como se demuestra en el análisis de las propiedades físicas del suelo.

Es evidente que el contenido de humedad en los horizontes 0-5 y 5-10 cm es más bajo que en los 50 cm de profundidad. En general, éste disminuyó en la medida que se penetra en el perfil del suelo siguiendo el orden: 0-5 <5-10 <10-20 <20-30 <30-40 <40-50 cm. Esta situación puede deberse al consumo de agua de la planta a través del sistema radicular, evaporación directa desde el suelo y movilización por capilaridad de los horizontes inferiores hacia los superiores, en la medida que el agua es consumida por evapotranspiración.

En relación a la influencia del contenido de humedad del suelo en el desempeño del cultivo (Figuras 8 y 9), se presentan la evolución volumétrica de la misma durante el CC en los diferentes horizontes en LM y LC, comparándose con el contenido de HCC estimado a una succión de 1/10 de bar y la HPMP valorada a 15 bar de succión .

En general, el contenido de humedad en LM y LC de los horizontes 0-5, 5-10 y 10-20 cm se mantuvo entre HCC y HPMP durante los primeros 18 y 53 DDE. Por otra parte, los horizontes 20-30, 30-40 y 40-50 cm en este contenido se mantuvo a los 27 y 53 DDE por un período más prolongado.

Lo antes indicado sugiere que el agotamiento diferencial del agua en los horizontes entre 0-20 y 20-50 cm puede deberse, entre otros factores , al patrón de crecimiento o exploración del suelo por el sistema radicular.

En un análisis del patrón de desarrollo del sistema radicular en el frijol que saldrá publicado en otro estudio , fue evaluado en LM y LC (data no mostrada) indicando que a los 14, 20, 27 a 46, 53 y 60 DDS había explorado los horizontes 0-5, 0-5 y 5-10 a 20, 30 y 40 cm, respectivamente. Por otra parte, el cultivo logró alcanzar el final del ciclo de crecimiento y mostró producción de granos, reflejando la capacidad de adaptarse a condiciones de estrés hídrico (Hall, 2004).

Relación entre la producción de materia seca y el consumo de agua

FIGURA 10. Relación entre la lámina de agua faltante y producción de la materia seca (MS) en: A) labranza mínima (LM); B) labranza convencional (LC); C) cuando se considera ambos sistemas de manera conjunta.

En la Figura 11 se presenta el índice de eficiencia de uso de agua en diferentes períodos durante el CC . Éste, se calculó mediante la división de la MS producida en un tiempo determinado entre la lámina de agua faltante en el suelo, similar a lo indicado por Jones (1996).

FIGURA 11. Índice de eficiencia de uso de agua en diferentes períodos durante el ciclo del cultivo.

En general, se observó que el índice fluctuó entre 1,15 y 4,6 en los primeros 36 DDE e incrementó entre 13,2 y 27,3 kg MS.mm^-1 agua faltante. Los valores más elevados ocurrieron después de la floración debido a que la mayor cantidad de MS producida corres ponde con la formación del fruto y la mayor eficiencia por unidad de lámina de agua faltante, luego a los 36 DDE se confirma lo indicado por Hall (2004) quien señaló que plantas severamente afectadas por el estrés hídrico perdieron notablemente el ÁF y MS. En relación a las plantas bien regadas, produjeron similar cantidad del grano cuando se les restableció el suministro de agua, indicando que la producción del grano depende en gran parte de la fotosíntesis que ocurre luego de la floración.

Además, Hulugalle y Lal (1986) señalaron eficiencias del uso del agua para frijol sembrado en monocultivo o intercalado entre hileras con maíz (entre 0,5 y 2,1 kg.ha-1.mm^-1 agua) en condiciones de sequía y régimen de humedad favorable, respectivamente.

Por su parte, Detar (2009) presentó cifras de 0,93 kg.m^-3 el 2005 y 0,75 kg.m^-3 en el 2007, para la producción del frijol, que es equivalente a 9,3 y 7,5 kg MS.mm^-1 agua, siendo del mismo orden de magnitud a los valores demostrados.

Así mismo, Ismail y Hall (1993) reportaron eficiencia de uso de agua por frijol cosechada a floración en condiciones de buen suministro de humedad que oscilan entre 3,56 y 5,38 g MS.kg^–1 agua, estos niveles son ligeramente superiores a los obtenidos en este trabajo, donde la floración (46 DDE) fue de 2,26 y 2,33 g MS.kg^-1 agua (datos no mostrados).

En la Figura 12 se muestran los valores para: macroporosidad, microporsidad, porosidad total, Da, infiltración, HCC y HPMP por horizontes en LM y LC. En la macroporosidad no hubo disimilitudes, en el caso de microporosidad se observaron diferencias significativas a los 30-40 cm (33,7 y 37,7%, respectivamente). En cuanto a la porosidad total, los valores fueron a los 30-40 cm (45,6-51,2%) y 40-50 cm (45,6-50,2%). Para ambos casos fue mayor en LC.

FIGURA 12. Algunas características físicas e hidrofísicas en diferentes horizontes del suelo bajo labranza mínima (LM) y labranza convencional (LC) en Maracay.

En los horizontes la Da presentó diferencias significativas entre 0-5 (1,46 y 1,33 g.cm-1) y 5-10 cm (1,56 y 1,48 g.cm-1), igualmente, la infiltración no evidenció cambios estadísticamente importantes cuando se evaluó a través de los horizontes entre LM y LC. En los 0-5 y 5-10 cm la infiltración fue más elevada en LC, mientras que entre 10 y 30 cm se elevó en LM y por debajo de ellos, fueron similares en LM y LC. Finalmente, no se observó diferencias para el HPMP, aunque en la HCC se registraron en los horizontes 0-5 (39,0-35,3%) y 10-20 cm (35,9-41,8%).

CONCLUSIONES

- No se observó efecto del tipo de labranza en el patrón de acumulación y cantidad de MS y solo fue evidente en el ÁF que fue más elevado en LC a partir de los 53 DDE, posiblemente asociado a la escasa disponibilidad de agua durante el CC.

- Una gran proporción (aproximadamente 55%) de la MS total del frijol se acumuló en un período corto, luego de la floración, sugiriendo que para mejorar la producción del cultivo se debe evaluar el impacto de la suplencia de agua y nutrimentos en ese período.

- Se evidenció el impacto del tipo de labranza en algunas de las características de los horizontes en el perfil del suelo. El contenido de humedad del horizonte 0-5 cm en el momento de la siembra y a los 46 DDE fue superior en LM que en LC, mientras que en LC se observó una mayor proporción de macroporos a los 30-40 y 40-50 cm y de microporos en el horizonte 30-40 cm en relación a LM.

- La Da de los horizontes 0-5 y 5-10 cm y el contenido de HCC (1/3 de bar) del horizonte 0-5 cm fue más elevado en LM que en LC, mientras que en el horizonte 10-20 cm la HCC fue mayor en LC.

- El índice de eficiencia de uso del agua fue bajo en las etapas iniciales del CC, pero el mismo se incrementó luego de la floración y formación del fruto coincidiendo con el período de mayor tasa de acumulación de MS.

- Se recomienda realizar estos estudios en condiciones de riego y en otras localidades con diferentes tipos de suelo y clima donde se siembre frijol.

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Efecto de la fuente de carbono sobre la organogénesis y embriogénesis somática en cacao. Análisis citogenético

Giovanna F. Santana M.*, Rosalía Velásquez S.* y Jonás Mata*

*Profesores. Universidad Central de Venezuela. Maracay, estado Aragua. Venezuela. E-mail: santanagiovanna@gmail.com, velasquezr@agr.ucv.ve, matajonas@yahoo.com

RESUMEN

Con el propósito de obtener un protocolo para la inducción de callos y embriones somáticos (ES) in vitro de cultivares de cacao, Theobroma cacao L., venezolano: OCUMARE-61, OCUMARE-67, CHORONÍ-42, GUASARE-133, CHUAO-2, SANTA CRUZ DE LA VEGA-6 y SANTA CRUZ-10, se utilizó el cultivo de anteras y pétalos en medio de DKW, empleando tres fuentes de carbono (FC): glucosa , fructosa y sacarosa, bajo un diseño completamente aleatorizado con arreglo factorial 3x7. Se seleccionaron botones florales de 1,5 a 2 mm de longitud con microsporas en tétradas y se trataron previamente a 12±2 °C por 48 h. Para la inducción de callos y masas proembrio génicas se adicionaron agua de coco y amino ácidos. Los resultados obtenidos en porcentaje de explantes abultados, necrosados, inducción de callos y nivel de ploidía se analizaron mediante las pruebas Kruskal y Wallis. En este trabajo fue difícil lograr callos en ambos explantes y la respuesta varió con los genotipos y las FC. Los estudios histológicos determinaron callos organogénicos para algunos genotipos, pero sólo se observó la formación de raíces a partir de anteras de OCUMARE-61 y pétalos de CHUAO-2 en medio con sacarosa. La embriogénesis somática ocurrió a partir de pétalos de SANTA CRUZ-10 con glucosa. El conteo cromosómico determina que las raíces provenientes de anteras tenían carga genética haploide (2n=X=10), lo que indica la viabilidad de obtener insvitro plantas monoploides de cacao, evaluando así el efecto que tienen diferentes factores de tipo físico y químico sobre la respuesta organogénica de inducción de brotes en cacao.

Palabras Clave: anteras; haploides; in vitro; pétalos; Theobroma cacao L.

Carbon source effect on cacao organogenesis and somatic embryogenesis. Citogenetic analysis

SUMMARY

The culture of anthers and petals in vitro has been used in this research in order to get a protocol to induce callus formation and somatic embryogenesis in seven venezuelan cacao, Theobroma cacao L., cultivars: OCUMARE-61, OCUMARE-67, CHORONÍ-42, GUASARE-133, CHUAO-2, SANTA CRUZ DE LA VEGA-6 and SANTA CRUZ-10, using DKW media and three different carbon sources: glucose, fructose and sucrose. The randomized desing in a factorial arrangement 3x7 was used. Floral buds of 1.5 to 2 mm of length with microspores in tetrad stage were selected and treated at 12 °C for 48h. To callus and proembriogenic masses development, coconut water and aminoacids respectively was added in culture medium. The results of percentage of expanded explants, necrosis, callus induction and ploidy level were analyzed through Kruskal and Wallis test. In this research, callus formation was diffi cult for both explants and responses varies with cultivars and carbon source. Histological analysis allowed to establish the formation of organogenic callus in some cultivars, but only OCUMARE-61 anthers and CHUAO-2 petioles growing in media supplemented with sucrose, root formation was observed. Somatic embryogenesis was formed from SANTA CRUZ-10 petioles with glucose. The chromosomal analysis of roots revealed haploid number (2n=X=10), indicating the viability to obtain haploid cocoa plants through the anther culture technique, so it is important to study the effect of the physical and chemical factors may have under the induction of shoots and roots of cocoa somatic embryos.

Key Words: anthers, haploid; in vitro; petals; Theobroma cacao L.

INTRODUCCIÓN

El cacao, Theobroma cacao L., es una planta de la familia Sterculiaceae del orden Malvaceae (Whitlock et al., 2001) que contiene 22 especies, siendo el cacao el más importante en el mercado (Rondón y Cumaná, 2005) que al procesar la semilla se elabora el chocolate y otros productos comerciales.

La calidad de esta especie se determina por las características físicas del grano y por su sabor (Graziani, 2000). La desmejora en las plantaciones originó bajos volúmenes de producción y disminución progresiva de la calidad del cacao venezolano (Pinto, 1997).

En la actualidad, los sembradíos de cacao en el país están formados por árboles de avanzada edad y bajo rendimiento, influyendo en la pérdida de los atributos del producto . Los programas de mejoramiento genético del cultivo se mostraron afectados no sólo por estos factores , sino, por la alta variabilidad genética encontrada en las plantaciones, aunado a las características botánicas del cultivo, limitando la propagación de la especie a través de las técnicas convencionales y modernas.

En consecuencia, los nuevos enfoques de las investigaciones se orientan hacia la optimización de los genotipos venezolanos, empleando técnicas de cultivo in vitro, con la finalidad de desarrollar protocolos de propagación masiva de plantas de cacao de alta calidad.

La importancia de la obtención de plantas haploides radica en los programas de mejoramiento genético de este cultivo, porque con el método tradicional, el desarrollo de variedades, híbridos y líneas promisorias duraría entre 30 y 40 años, mientras que aplicando técnicas de cultivo in vitro podría reducirse el tiempo a la mitad (Ascanio y Arcia, 1994).

Las técnicas convencionales de propagación del cacao fueron ineficaces y costosas debido a la arquitectura dimorfa del árbol y el predominio de ramas plagiotrópicas. Una de las ventajas del cultivo de tejidos es posibilitar la propagación asexual y de forma rápida plantas uniformes con rasgos genéticos valorados. Además , para el cacao, la embriogénesis somática ofrece un sistema de producción de clones con arquitectura dimorfa normal y un sistema radical fuerte (Maximova et al., 2002).

El mejoramiento de los clones existentes y la renovación de viejas plantaciones de los campos venezolanos, planteó la necesidad de inducir embriones somáticos (ES) a partir de anteras y pétalos, que pudieran utilizarse para la propagación de genotipos valiosos. Además, los ES obtenidos por cultivo de anteras, permitirían producir plantas haploides, para incluirse en los programas de mejoramiento genético de esta especie y lograr líneas o híbridos de alta calidad.

MATERIALES Y MÉTODOS

Se emplearon los genotipos: OCUMARE-61 (g1), OCUMARE-77 (g2), CHORONÍ-42 (g3), GUASARE-133 (g4), CHUAO-2 (g5), SANTA CRUZ DE LA VEGA-6 (g6) y SANTA CRUZ-10 (g7) y se trataron con tres diferentes fuentes de carbono (FC): glucosa, fructosa y sacarosa, bajo un diseño aleatorizado con arreglo factorial 3x7. Se establecieron 21 tratamientos con cinco repeticiones y la unidad experimental se conformó por un botón fl oral (cinco explantes) por cápsula de Petri.

Antes del transplante, los botones fueron lavados con solución jabonosa y de cloro comercial 30% por 10 min y con agua destilada, posteriormente, bajo cámara de flujo laminar, se cortaron en el extremo axial con la finalidad de extraer las anteras y los pétalos.

Los explantes se implantaron por separado en el medio de cultivo siguiendo el protocolo descrito por Maximova et al. (2002), con modificaciones en la cantidad de la FC utilizada (80 g.l^-1) y concentración de Tidiazurón por tipo de explante (0,005 mg.l^-1 para pétalos y 0,5 mg.l^-1 para anteras).

Para el crecimiento de los callos, el medio se suplementó con 2,4-D (2 mg.l^-1), kinetina (0,3 mg.l^-1) y agua de coco (50 ml.l^-1) y transcurridas cuatro semanas , se transfirió al medio básico DKW (Driver y Kuniyuki, 1984), sin reguladores de crecimiento. Para inducir las masas proembriogénicas se empleó el DKW suplementado con 0,3 g.l^-1 de KNO3 y aminoácidos bajo condiciones de luz fluorescente a 25±2 ºC, para su desarrollo, el DKW con 0,2 g.l^-1 de KNO3 y 0,9 mg.l^-1 de bencilaminopurina (6-BA).

Se evaluó el porcentaje de explantes abultados a los 7 días de implantación (DI); y a los 85 DI, porcentaje de inducción de callos , porcentaje de explantes necrosados por genotipo y FC utilizada.

Para las observaciones anatómicas se tomaron callos a los 125 DI de cultivo, a objeto de constatar la formación de ES. Se fijaron las masas proembriogénicas en una solución de FAA 70%, se deshidrataron en una serie ascendente de etanol-terbutanol por 3 h en cada concentración , luego se empaparon con parafina para cortarlos con un micrótomo en secciones de 10 μ. En la tinción se empleó el contraste de Safranina-Fast Green y se realizó el montaje permanente con bálsamo de Canadá.

En la determinación de los niveles de ploidía se tomaron puntas de raíces de aproximadamente 1 cm de longitud, previamente tratados con paradiclorobenceno en solución acuosa saturada, a temperatura ambiente por 3 h y lavado tres veces con agua destilada estéril por 5 min cada uno.

La fijación se realizó dejando las muestras toda la noche en solución Carnoy (etanol: ácido acético; 3:1), seguido de dos lavados con etanol al 70% por 10 min cada uno y sometiéndolos a una hidrólisis en HCl 1N por 7 min a 60 °C, por último, se lavaron tres veces con agua destilada estéril por 5 min cada uno. La tinción se realizó con el reactivo de Schiff (2 g de Fucsina básica/400 ml^-1 de agua destilada a 100 °C).

Finalmente, las raíces se colocaron en un portaobjeto con la ayuda de una varilla de vidrio, se aplastaron y se observaron bajo el microscopio de luz.

La primera respuesta callogénica se detectó una semana después de la implantación, por el aumento en el tamaño de las anteras y bases de los pétalos, coincidiendo con Velásquez (2005) para cultivares de cacao venezolanos.

Las evaluaciones estadísticas mostraron una influencia significativa de las FC sobre el abultamiento en las anteras (P=0,0002), observándose, superiores efectos con el uso de sacarosa. Sin embargo, en los pétalos no se evidenciaron diferencias significativas por la FC empleada (P=0,6532), aún cuando el efecto genotípico fue marcado (P=0,0000) (Cuadro 1), con avances en SCLV-6, CHU-2 y OC-61.

CUADRO 1. Resultados estadísticos para abultamiento en anteras y pétalos de cacao, empleando glucosa, fructosa y sacarosa , como fuentes de carbono y siete genotipos de cacao venezolano.

Prueba de Kruskal y Wallis.

Estos resultados, demostraron que inicialmente los explantes estuvieron asociadas tanto a las FC como a los genotipos empleados, coincidiendo con lo señalado por López- Baez et al. (2000); Velásquez et al. (2006) sobre variables evaluadas in vitro.

A los 14 DI de cultivo se evidenció un cambio en la coloración de las anteras para los genotipos SCLV-6 (g6), CHU-2 (g5) y OC-61 (g1), presentándose hialinos, amarillo-naranja y naranja, respectivamente; para el caso de los pétalos la respuesta fue más tardía.

El total de anteras y pétalos necrosados a los 58 DI fue de 50,31 y 48,79%, respectivamente, observándose mayor necrosis cuando los explantes se cultivaron en medio con glucosa y sacarosa. Sin embargo, el análisis estadístico no arrojó diferencias (anteras: P=0,6084; pétalos : P=0,8546), indicando que bajo las condiciones de experimentación la FC (Cuadro 2) no generó efecto sobre esta variable, ni los genotipos utilizados (anteras: P=0,0932; pétalos: P=0,0887).

CUADRO 2. Resultados estadísticos para la necrosis en anteras y pétalos de cacao, empleando glucosa, fructosa y sacarosa , como fuentes de carbono y siete genotipos de cacao venezolano.

Prueba de Kruskal y Wallis.

En general, la mayoría de explantes necrosados en diferentes genotipos de cacao para este estudio no formaron callos, probablemente por el efecto inhibitorio que presentaron los compuestos fenólicos sobre el crecimiento de los tejidos. Esto coincide con González et al. (2005), quienes señalaron que la disminución en el proceso de inducción de callos en café (Coffea arabica L.) fue producto de una asociación de estos compuestos con proteínas que inhiben el crecimiento.

Formación de callos

En los pétalos, la formación de callos se evidenció en el medio del cultivo a los 10 DI, mientras que en anteras fue a los 5 DI, ambas con un bajo porcentaje de inducción bajo. Aún cuando la prueba estadística no detectó diferencias ocasionadas por las FC (anteras: P=0,3398; pétalos : P=0,2639) en el medio de cultivo (Cuadro 3) que fue suplementado con fructosa, no ocurrió la formación de callos en ninguno de los genotipos evaluados (Figura 1).

CUADRO 3. Resultados estadísticos para la inducción de callos en anteras y pétalos de cacao, empleando glucosa, fructosa y sacarosa , como fuentes de carbono y siete genotipos de cacao venezolano.

Prueba de Kruskal y Wallis.

FIGURA 1. Porcentaje de inducción de callos general a partir de explantes fl orales de genotipos de cacao venezolano .

Se evidenció que para las anteras los únicos genotipos que reaccionaron fueron CHO- 42 (1,57%) y OC-61 (1,57%) con el tratamiento de sacarosa, seguido del genotipo OC-77 (0,31%) con glucosa, aún cuando la respuesta obtenida fue baja, lográndose un sólo callo. Para los pétalos, la formación tuvo el mismo comportamiento , reaccionando SC-10 (1,73%) y OC-61 (1,04%) en medio con glucosa y SCLV-6 (1,38%) y CHU-2 (1,04%) en el suplementado con sacarosa (Figura 2).

1) OCUMARE- 61; 2) OCUMARE-77; 3) CHORONÍ-42; 4) GUASARE-133; 5) CHUAO-2; 6) SANTA CRUZ DE LA VEGA-6; 7) SANTA CRUZ-10.

FIGURA 2. Porcentaje de inducción de callos de cada uno de los genotipos de cacao venezolano en función al tipo de fuente de carbono empleado. A. Anteras; B. Pétalos.

Los callos de SC-10 se oxidaron después de 48 d de cultivo, posiblemente ocasionado por la activación del mecanismo fisiológico de defensa, con la finalidad de contrarrestar los factores estresantes producto de las condiciones in vitro, así como a la naturaleza de los explantes de cacao de generar compuestos fenólicos (Alemanno et al., 1996).

La mayoría de los callos obtenidos en esta investigación presentaron marcada heterogeneidad, mostrando zonas lisas necrosadas y diferentes texturas, igualmente , estructuras cristalinas: globulares, alargadas rectas y alargadas bifurcadas (Figura 3), parecidas a las fases de desarrollo de los ES; las mismas se asemejaron a las descubiertas por Chanatásig (2004) en genotipos forasteros. No obstante , en ese estudio los análisis histológicos realizados en este tipo de callos indicaron que no eran embriogénicos .

FIGURA 3. Heterogeneidad morfológica en callos no embriogénicos obtenidos a partir de explantes florales de cacao venezolano. A. Callo con estructuras globulares en algunos casos similares a la forma de torpedos ; B. Callo con estructuras alargadas bifurcadas; C. Callo con racimos de estructuras alargadas .

Sin embargo, para los otros callos diferentes a esta descripción , se detectó la presencia de células embriogénicas y no embriogénicas, donde éstas, se caracterizaron por ser alargadas, agrupadas en cadena de pared celular delgada, citoplasma poco denso y núcleo inconspicuo, en contraste, las células embriogénicas se presentaron en conglomerados celulares redondeados de pared celular gruesa y núcleo prominente (Figura 4), coincidiendo estos resultados con trabajos para el cultivo de cacao y otras siembras (Ascanio, 1999; Michelangeli et al., 2003; Velásquez et al., 2006).

FIGURA 4. Células embriogénicas (ce), no embriogénicas (cne) y células embriogénicas en división (ced) obtenidas a partir de callos de explantes florales de cacao venezolano.

Las masas callosas del genotipo OC-61 de color blanco, vítreo, conformado por estructuras alargadas y bifurcadas, no revelaron la presencia de células embriogénicas, demostrando que este tipo de callo, bajo las condiciones de experimentación establecidas, no conlleva a la formación de embriogénesis somática, así como indicaron otros autores usando genotipos de cacao forasteros (Chanatásig, 2004; Maxinova et al., 2005).

Se indicó que todos los explantes tienen la capacidad de formar callos in vitro, sin embargo, no todos poseen la capacidad para generar masas embriogénicas (Litz y Jarret, 1991), explicado por las diferencias genotípicas encontradas en el material vegetal. En este trabajo, la embriogénesis somática se evidenció al séptimo mes de implantación sólo para callos provenientes de pétalos de SANTA CRUZ-10, creciendo en el medio con glucosa (Figura 5).

FIGURA 5. Embrión somático a partir de un tejido calloso de pétalos del genotipo SANTA CRUZ-10.

Resultados similares obtuvo Chanatásig (2004) y Maximova et al. (2005) a diferencia de otros autores , quienes presentaron a la sacarosa como única FC donde se obtuvo respuesta embriogénica (Traore y Guiltinan, 2006). No se logró la inducción de ES en callos de anteras.

Aún cuando se evidenció que el material expuesto a bajas temperaturas por períodos de tiempo cercanos a una semana, produjo un efecto positivo sobre la respuesta morfogénica en cacao (Texeira et al., 2002), es posible que el bajo porcentaje de formación de callos y ES obtenidos en este experimento, fue ocasionado, entre otros factores, al tiempo prolongado de exposición al shock térmico (2 d), también señalado por algunos autores (López Baez et al., 2000; Trejo et al., 2002).

En el caso de la baja morfogénesis de las anteras, es posible que esté asociado al estado uninucleado temprano de la microspora, no siendo el óptimo para el cultivo, ocasionalmente se originan respuestas favorables en el proceso de androgénesis, por tal motivo, requiere estudiarse el cultivo de anteras cuyo estado uninucleado sea medio o tardío, tal como ocurre en arroz (Lentini et al., 1997).

En consecuencia, los resultados de esta investigación en cacao confirman lo señalado por otros autores que afirmaron la existencia del efecto del genotipo sobre la respuesta morfogénica bajo las condiciones in vitro, la fisiología del material, tipo de explante, la concentración y tipo de regulador de crecimiento empleados (López- Báez et al., 2000; Chanatásig, 2004; González et al., 2005; Velásquez et al., 2006).

Se logró inducir la organogénesis indirecta a partir de explantes de pétalos y anteras de los genotipos CHU-2 y OC-61, respectivamente, ambos en medio suplementado con sacarosa. Los callos se diferenciaron en las raíces, teniendo un aspecto friable y color crema, sin que se evidenciara la presencia de embriones somáticos (Figuras 6).

FIGURA 6. Cambios secuenciales en la morfología del explante durante la formación de callos y organogénesis a partir de pétalos de CHUAO-2 y anteras de OCUMARE-61 suplementados con sacarosa. A. Explante turgente; B. Inicio de callogénesis; C. Callo cubriendo casi todo el explante; D. Formación de raíz a partir de la masa callosa.

Los análisis anatómicos de una sección de callo de pétalos de SCLV-6 en sacarosa y anteras de OC-61 y OC-77 en sacarosa y glucosa respectivamente, permitieron determina r que los mismos eran organogénicos debido a sus arreglos celulares (Figura 7).

FIGURA 7. Corte anatómico de callos organogénicos. A y C. Callos de pétalos de SANTA CRUZ DE LA VEGA-6 y anteras de OCUMARE-61 donde se evidencia un arreglo celular de haces vasculares (hv). B. Inicio de un ápice vegetativo conformado por células en cadeneta (cc). D. Detalle de callo organogénico de anteras de OCUMARE-61.

Los resultados obtenidos indicaron la posibilidad de regenerar plantas a partir de masas organogénicas, tal como lo mostró Mena (1991) para genotipos forasteros.

Niveles de ploidía

A partir de la técnica de conteo cromosómico se observó que los tejidos radicales provenientes del cultivo de pétalos del genotipo criollo CHU-2, conservaron su naturaleza diploide (2n=2x=20), mientras que las raíces inducidas a partir de anteras del genotipo OC-61 fueron monoploides (2n=x=10), indicando que las mismas se originaron del polen haploide (n=x=10), registrándose este hallazgo como el primero para esta especie (Figura 8). Este logro confirma que es viable la regeneración de plantas haploides de cacao a partir de anteras, sólo se tendría que evaluar los diferentes factores de tipo físico y químico que pudieran estar afectando la respuesta organogénica de inducción de brotes.

FIGURA 8. Vistas de cromosomas de tejidos radicales obtenidos in vitro. A. Diploide proveniente de pétalos de CHUAO-2; B. Haploide proveniente de anteras de OCUMARE-61 (1000X).

CONCLUSIONES

- En la inducción de callos se observó un efecto genotípico marcado asociado con el tipo de explante y FC utilizado. En los medios con sacarosa, se obtu vieron callos partiendo de anteras de OCUMARE-61 y CHORONÍ-42, pétalos de CHUAO-2 y SANTA CRUZ DE LA VEGA-6, mientras que en el medio con glucosa, se evidenció en anteras OCUMARE-77 y OCUMARE-61, pétalos de SANTA CRUZ-10. Además, no ocurrió la formación de callos en medio suplementado con fructosa.

- Los análisis anatómicos permitieron determinar la presencia de masas proembriogénicas en callos de pétalos del genotipo SANTA CRUZ-10 bajo glucosa , así como, el surgimiento de callos organogénicos de SANTA CRUZ DE LA VEGA-6, a partir de pétalos cultivados con sacarosa y de OCUMARE-61 y OCUMARE-77, basado en anteras cultivadas con sacarosa y glucosa, respectivamente.

- Se indujo la embriogénesis somática sólo en el genotipo trinitario SANTA CRUZ-10.

- Se observó organogénesis indirecta a partir de anteras del genotipo Ocumare-61 y de pétalos de Chuao-2 con sacarosa. - Los análisis citogenéticos realizados en las raíces de Ocumare-61 provenientes de anteras demos traron que su carga genética fue haploide. No hubo variación de la carga genética en las raíces de Chuao-2 derivados de pétalos.

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Caracterización físico-química de frutas frescas de cultivos no tradicionales en Venezuela. II. La pitanga

Grigna Piña-Dumoulín*, Alfonsina Ochoa** y Sacramento Magaña-Lemus***

*Investigadora. INIA. Centro Nacional de Investigaciones Agropecuarias (CENIAP). Email: gpina@inia.gob.ve

**Ingeniera Frutales CENIAP.

***Asesor Estadístico.

RESUMEN

La pitanga, Eugenia unifl ora L., es una fruta originaria de Brasil con importantes nutrimentos y una amplia adaptación a diferentes condiciones de clima, suelo y manejo. Fue naturalizada en Argentina, Colombia y Venezuela, poco conocida en este último. Se evaluaron en dos años consecutivos frutos cosechados en tres plantas pertenecientes al Jardín de Introducción de Frutales del CENIAP, con la finalidad de determinar sus características físico-químicas bajo las condiciones del estado Aragua y su potencial de producción en pequeñas poblaciones rurales para consumo fresco como fuente de vitaminas. En un total de 60 frutos por planta se alcanzó el peso fresco; diámetro ecuatorial, distal y relación. Además, se estipuló el número de semillas , rendimiento en jugo, sólidos solubles totales (SST), acidez titulable, pH, contenido de vitamina C y carotenoides. Los resultados obtenidos de los frutos fueron: forma achatada, con valores promedio de 4,0 g de peso, 2 semillas, 8,0 °Brix, 1,0 g.100 ml^-1 de ácido cítrico y rendimiento en jugo de 33%; valores coincidentes con los rangos reportados en la Amazonía como zona de origen. Además, se constató un alto contenido vitamínico basado en la concentración de carotenoides.

Palabras Clave: calidad; Eugenia unifl ora L.; fruta amazónica; Myrtaceae; nutrición.

Physical-chemistry characterization of fresh fruits of no traditional cultivations in Venezuela. II. The pitanga

SUMMARY

Key Words: quality; Eugenia unifl ora L.; amazonic fruit; Myrtaceae; nutrition.

RECIBIDO: junio 18, 2009 ACEPTADO: marzo 12, 2010

INTRODUCCIÓN

La pitanga, Eugenia unifl ora L., llamada Surinam cherry, también se conoce en Brasil como cerezo brasileño , cereza de Cayena, pitanga y eventualmente cereza de la Florida. En español por lo general cereza de cayena; pero pendanga en Venezuela; guinda en El Salvador; ñanga-piré en Argentina; cereza cuadrada en Colombia (Morton, 1987), es una planta nativa de Surinam, Guyana, Guayana Francesa hasta el Sur de Brasil (especialmente de los estados de Río de Janeiro, Paraná, Santa Catarina y Río Grande do Sul) y al norte, este y centro de Uruguay.

Se adapta tanto a climas tropicales como subtropicales; con amplia tolerancia a las condiciones de frío y semi aridez, igual ocurre en suelos arenosos y arcillosos (Villachica et al., 1996). Además, produce frutos de buen tamaño a plena luz solar o bajo la sombra, se desarrolla fácilmente sin abonos, responde favorablemente a la aplicación de agua y fertilizantes (Griffi s et al., 2009), observándose, los mejores rendimientos cuando las plantas están en suelos profundos, drenados y en ambientes adecuados para el manejo (Villachica et al., 1996).

Desde Brasil fue difundida a otros países (Villachica et al., 1996) como Argentina y Estados Unidos, donde se obtiene la variedad Vermillion (Freyre et al., 2000; Ricciardi et al., 1999), posteriormente, cultivada y naturalizada en Argentina, Venezuela y Colombia; igual en la Costa Atlántica de Centro América y en algunas islas de las Indias Occidentales: las Islas Caimán, Jamaica, St. Thomas, St. Croix, Puerto Rico, Cuba, Haití, República Dominicana y en las Bahamas y Bermuda (Morton, 1987).

El género Eugenia posee alrededor de 1000 especies y es uno de los más representativos de las Myrtaceae, subfamilia Myrtoideae, que incluye plantas con frutos suculentos (Lughadha y Proença, 1996; Merwe et al., 2005; citado por Gomes y Bezerra, 2009).

En condiciones de libre crecimiento, la planta de pitanga puede alcanzar de 7 a 7,5 m, normalmente se cultiva como arbusto ramifi cando desde la base o como cerca viva de 1,5 m de altura (Morton, 1987; Villachica et al., 1996).

Las plantas propagadas con semillas comienzan a producir entre los tres y cuatro años, aún cuando son injertadas, pueden producir mayor número de frutos de buen sabor y altos contenidos de antioxidantes, en un lapso no mayor de un año después de la injertación (Griffi s et al., 2009).

La planta de pitanga fenotípicamente posee hojas opuestas , los brotes jóvenes pueden ser de color bronce a rojo y las fl ores son bisexuadas de color blanco. Los frutos son tipo baya globosa, oblongos, con cáliz persistente, con presencia entre siete y ocho surcos en sentido longitudinal. Miden entre 2 y 4 cm de ancho, presentan de una a dos semillas, su color va de naranja a rojo, casi negro cuando están maduros; de sabor agridulce y gusto intensamente aromático (Morton, 1987; Villachica et al., 1996; Franzon, 2008).

Los frutos son ricos en licopeno, la pulpa es una buena fuente de calcio, fósforo y hierro (Hoyos, 1989; Griffi s et al., 2009).

La gran diversidad de frutales originarios del trópico y más aún de la zona amazónica, la pitanga se destaca por su potencial comercial, por el atractivo de sus frutos, sabor exótico y alto contenido en vitamina A (Franzon, 2008). Los frutos maduros podrían ser los mejores entre las Eugenias comestibles y consumirse frescos o procesados, en forma de pulpa congelada, jugos, mermeladas, jaleas y otros productos (Griffi s et al., 2009).

Sumado a las cualidades citadas anteriormente, la posibilidad de producirlas durante todo el año (Villachica et al., 1996), ofrece la oportunidad de constituirse en un cultivo de interés para comunidades rurales, brindando benefi cios para sus consumidores a través de la diversifi cación de la dieta basada en frutas (Franzon, 2008).

En Venezuela, la pitanga no pertenece a la gama de frutos comunes entre la población, con excepción, de lugares donde se encuentra en forma silvestre o como siembra en jardines particulares y parques (Hoyos, 1989). Además, los benefi cios de su consumo como una fuente de vitaminas, no son de conocimiento general, razón por lo que este trabajo pretende ser uno de los primeros que realiza una caracterización físico-química de los frutos obtenidos de esta interesante Myrtaceae, bajo las condiciones agroclimáticas del estado Aragua.

MATERIALES Y MÉTODOS

Se realizó una evaluación en frutos provenientes de tres plantas de cinco años de edad, propagadas por semilla, correspondientes a tres accesiones diferentes del Jardín de Introducción de Frutales del Centro Nacional de Investigaciones Agropecuarias (CENIAP) en Maracay, estado Aragua (10°13’ LN y 67°37’ LO) ubicado en suelos Fluventic Haplustolls, a una altitud de 445 m.s.n.m; en una zona clasifi cada como bosque seco tropical sub-húmedo (Ewell y Madriz, 1968; Holdridge, 1979), con precipitación media anual entre 900-1000 mm, temperatura media de 25 ºC y evapotranspiración alrededor de 1.400 mm en la Estación de Climatológica, CENIAP-Maracay.

El índice de cosecha utilizado fue la presencia del color rojo característico de los frutos de cada planta, que puede variar en su intensidad de una a otra, motivado a su propagación por semilla y a la alta variabilidad genética mostrada en ellas, aún cuando no son autoincompatibles, necesitan de agentes polinizadores para una mejor fructificación (Franzon, 2008).

Para la caracterización se realizaron evaluaciones por dos años consecutivos, que consistieron en muestreos por año por planta; siendo cada muestreo de 15 frutos, en los meses de marzo y octubre.

Se utilizó el Software Statystical Package for Social Science (SPSS) versión 11.0 para el análisis exploratorio (Visauta, 1997) y el Statystical Analysis System (SAS), versión 8 (SAS, 1999) para los análisis de varianza, correlaciones y separación de medias mediante la prueba de Tukey (a=0,05).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Los resultados reportan que los frutos presentaron un peso promedio de 4,0 g; De y Dd de 21 y 16 mm, respectivamente , y una relación De/Dd de 1,33 correspondiente a una forma achatada (ver Figura). Con un promedio de una semilla por fruto y un rendimiento en jugo alrededor de 33% (Cuadro 1).

FIGURA. Fruto de pitanga completamente maduro (a). Semillas del fruto en relación al fruto entero (b).

CUADRO 1. Caracterización física de frutos frescos de pitanga.

/1 Error estándar de la media

/2 Media

/4 Poder de la prueba.

Con respecto a las determinaciones químicas, los frutos cosechados de color rojo brillante presentaron un pH alrededor de 3,19; con un contenido promedio de 8,0 °Brix en SST y 1,0 g 100 ml^-1 de ácido cítrico. La vita mina C tuvo un promedio de 34,5 mg 100 g^-1 de jugo, coincidiendo con Hoyos (1989), quien señala que esta vitamina en frutos de pitanga se encuentra entre 25 y 44 mg. 100g^-1; mientras que el de carotenoides estuvo cerca de 23 mg.100g^-1 (Cuadro 2).

CUADRO 2. Caracterización física de frutos frescos de pitanga.

/1 Error estándar de la media

/2 Media

/3 Nivel de significancia.

/4 Poder de la prueba.

Aún cuando las determinaciones químicas se realizaron en los frutos de las tres plantas, no evidenciaron diferencias significativas (Cuadro 2), se encontró una relación inversamente proporcional entre el pH y la AT (-0,886**), ninguna entre la acidez y el contenido de azúcares expresado en °Brix. Sin embargo, el SST presentó una relación significativa directamente proporcional con el volumen de jugo en el fruto (0,700*) y en la vitamina C (Cuadro 3) fue inversamente proporcional con el De de los mismos (-0,746*). Por tanto, se infiere que para esta fruta no climatérica, la proporción en el contenido de azúcares y acidez fue similar al momento de la cosecha, aún cuando el grado de desarrollo de los frutos se diferenció por diversos factores e influyó en el tamaño y contenido de jugo; afectando así, los procesos de acumulación o biosíntesis de compuestos como azúcares y vitaminas.

** Correlaciones significantes al 0,01

* Correlaciones significantes al 0,05

En cuanto a los carotenoides la cifra está asociada directamente a la presencia de b-carotenos o provitamina A, la pitanga se señala como uno de los frutos con mayor contenido del mismo (Porcu y Rodríguez-Amaya, 2008), impulsando diversas investigaciones.

Estudios realizados de esta fruta determinaron que los principales carotenoides presentes en pulpas congeladas de pitanga son el licopeno, las rubixantinas y las b-cryptoxanthinas (Filho et al., 2008). No obstante, sus concentraciones pueden afectarse durante el procesamiento y por su grado de maduración (Porcu y Rodríguez- Amaya, 2008), constatándose en las evaluaciones realizadas las concentraciones de carotenoides totales para frutos de una misma planta que variaron de los cosechados de color naranja a rojos, como también la proporción de cáscara o piel del fruto que tuviera la muestra. En este sentido, el mayor contenido de carotenoides se determinó en frutos de color rojo con mayor proporción de cáscara (Cuadro 4).

CUADRO 4. Diferencia en el contenido de carotenoides según color de fruto y proporción de muestra.

/ 1 EEM = Error estándar de la media

En un estudio realizado sobre alimentos brasileños se obtuvo que sólo la pitanga presentó un contenido mayor a 20 mg.g^-1 de b-cryptoxanthin (Rodríguez-Amaya, 2005), mientras que el contenido de licopeno estuvo en el orden de 16,6 mg.g^-1 en pulpas congeladas y de 23,0 a 25,6 mg.g^-1 en jugos embotellados (Porcu y Rodríguez-Amaya, 2008).

CONCLUSIONES

- Las características de tamaño, peso y color en los frutos de pitanga variaron de una planta a otra, mientras que la forma y número de semillas se mantuvo igual.

- No hubo diferencias significativas entre el color de los frutos provenientes de las tres plantas. - Los frutos poseen alto contenido de carotenoides, pero su concentración es mayor en la cáscara.

- Es importante continuar trabajando en el cultivo a modo de determinar métodos de propagación para la multiplicación de materiales previamente seleccionados por de buena calidad de fruta y alta productividad.

- Las características organolépticas determinadas en los frutos de pitanga lo hace un cultivo promisorio para la promoción y extensión del cultivo hacia las comunidades, con la finalidad de su aprovechamiento de su potencial nutritivo como consumo fresco y procesado.

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NOTA TÉCNICA

Evaluación química de precursores de aroma y sabor del cacao criollo merideño durante la fermentación en dos condiciones edafoclimáticas

Alexis Zambrano*, Carlos Romero*, Álvaro Gómez**, Gladys Ramos**, Carlos Lacruz***, María del Rosario Brunetto*, Gallignani Máximo*, Lubin Gutiérrez* y Yelitza Delgado*

*Profesores. Universidad de Los Andes (ULA). Facultad de Ciencias. Estado Mérida. Venezuela.

**Investigadores y ***Técnico Asociado a la Investigación. INIA Mérida. Venezuela. E-mail: alexiszve@yahoo.com.

RESUMEN

En el presente trabajo se evaluó algunos parámetros asociados con los compuestos de aroma y sabor del cacao , Theobroma cacao L., Criollo Merideño (CM) cultivado bajo dos condiciones edafoclimáticas. Un primer lote establecido en el Campo Experimental San Juan de Lagunillas del Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas (INIA-Mérida), Venezuela , a una altura de 1.050 m.s.n.m con temperatura media anual de 26 ºC y otro lote ubicado en la población Zea del mismo estado, a 850 m.s.n.m y 22 ºC, respectivamente. Los análisis se efectuaron en muestras de cotiledones frescos durante el proceso de fermentación. En ambos casos se evaluó el porcentaje de: cascarilla, humedad , grasa y punto de fusión , contenido de ácidos volátiles, azúcares totales, polifenoles, purinas totales, teobromina, cafeína y pirazinas. Los resultados muestran que el cacao CM en San Juan de Lagunillas (SJL), presentó menor acidez titulable al inicio del secado y volátil al final de la fermentación, en comparación con el CM en Zea. Así mismo, se observó ligeras diferencias en el contenido de grasas, azúcares totales , pirazinas, cafeína y teobromina, lo que indica que las condiciones edafoclimáticas generaron cambios en el comportamiento químico de los precursores de aroma y sabor . Todos los parámetros químicos fueron corregidos en función de la humedad de la muestra durante el proceso de fermentación y relacionados con una muestra de cacao fermentado Forastero de Ghana.

Palabras Clave: azúcares; Criollo Meri deño; fermentación; precursores de aroma; Theobroma cacao L.

Chemical evaluation of aroma and flavor of precursors of the criollo merideño cocoa during fermentation in two edafoclimatic conditions

SUMMARY

Key Words: aroma precursors; fermen tation; Merideño Creole; sugars; Theobroma cacao L.

RECIBIDO: febrero 02, 2010 ACEPTADO: septiembre 19, 2010

INTRODUCCIÓN

En los últimos años el mercado del cacao, Thebroma cacao L., resulta cada vez más exigente en cuanto a la uniformidad y las características aromáticas de la almendra . De este modo, se abren nuevas oportunidades para los productores e investigadores en este rubro.

A los productores se les permitirá ofrecer un producto de calidad definida, capaz de satisfacer las necesidades del cliente y a los investigadores les brindaría un campo que aunque no es nuevo, aún requiere estudios detallados para definir criterios de calidad confiables y reproducibles (Cros y Jeanjean, 1995).

En este sentido, el beneficio de la postcosecha representa una de las etapas de mayor relevancia en la formación de compuestos de aroma y sabor, siendo la fermentación fundamental para los precursores de aroma. Esta etapa incluye dos fenómenos distintos pero no independientes.

El primero es una fermentación microbiana de la pulpa que contribuye a degradar el mucílago presente alrededor de las almendras de cacao; y el segundo es un conjunto de reacciones bioquímicas internas en las mismas que conducen a una modificación de la composición fenólica, a la formación de los precursores de aroma que se consumirán en el tostado y a la formación de una fracción volátil.

Algunos autores indican que los aminoácidos y azúcares reductores resultaron ser los precursores del sabor y aroma del cacao, formando estos compuestos las pirazinas luego de un tratamiento térmico por la reacción de Maillard (Cros y Jeanjean, 1995).

En ese sentido, el contenido de azúcares reductores puede significar un criterio para evaluar el proceso de fermentación del cacao. Además, los azúcares reductores como la fructosa y glucosa representa n no más del 25% del contenido inicial de sacarosa después de la fermentación . De este modo, la fructosa (0,2-0,4%) fue superior a la glucosa (0,07-0,1%). Por otra parte, los contenidos de fructosa y glucosa son bajos pero equivalentes para granos, poco o no fermentados, mientras que el tostado del cacao bien fermentado produce un consumo prácticamente total de los azúcares reductores y de aminoácidos (Rohan y Stewart, 1967; Biehl et al., 1989).

Localización de los ensayos

Fue realizado en un Campo Experimental del Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas del Estado Mérida (INIA Mérida), en una parcela de establecimiento del cacao CM en SJL, ubicada geográficamente en Los Andes venezolanos, formando parte de la cuenca media inferior del río Chama, municipio Sucre. El área de estudio se sitúa entre las coordenadas 8°28’30” y 8°32’00” LN, entre los 71°19’00” y 71°22’30” LO a una altitud de 1.150 m.s.n.m.

La topografía en general se encuentra influenciada por el control estructural proveniente de la falla de Boconó, presentándose una fosa tectónica entre el Páramo El Tambor y las estribaciones de la Sierra Nevada. En la localidad San Juan de Lagunillas, se distinguen dos grandes unidades de relieve: la unidad de vertiente, ubicada principalmente al Norte del área con pendientes mayores al 30% y la unidad de fondo de valle, la cual es producto de las acumulaciones provenientes tanto del río Chama como de las diversas quebradas afluentes del mismo.

Estas acumulaciones poseen pendientes promedio de 30% en las terrazas viejas y del 8% en las terrazas recientes (Concha e Izquierdo, 1982). El campo experimental se encuentra dentro de los rangos de pendiente de 5 a 12%, caracterizado por ser inclinado, de forma plana, loca lizado en los conos terraza y con una superficie desigual.

De acuerdo a las condiciones geomorfológicas el Campo Experimental San Juan de Lagunillas del INIA Mérida, descansa sobre sustratos de origen coluvial, como son los torrentes de detritus o lava torrencial, cuya característica principal es una matriz compacta de sedimentos arcillosos con inclusiones de bloques subangulares. Este material parental le confiere a los suelos una textura gravosa de media a fina, franco arcillosa y arcillosa, debido a las condiciones hidroclimáticas del municipio Sucre. Estas texturas permiten retener las pocas precipitaciones, las cuales no exceden los 600 mm anuales, mostrando un déficit durante todo el año (Concha e Izquierdo, 1982).

Con respecto a la temperatura, existe una moderada variabilidad de este parámetro, debido a que las condiciones topográficas proporcionan una marcada diferencia en la zona, creando el efecto de corrientes de aire (bolsón semiárido de San Juan de Lagunillas), que arrastran la humedad presente en el ambiente, la cual precipita en los alrededores de Tabay y La Mucuy. Como consecuencia, las temperaturas oscilan entre los 18 y 30 ºC, determinando una amplitud térmica entre 12 y 14 ºC, condición que favorece la adaptación de cultivos de almacenamiento como la caña panelera.

Por otra parte, el período más seco se ubica entre diciembre y marzo, durante el cual ocurren las menores precipitaciones y corresponde con un descenso de las temperaturas, siendo este período más fresco que el comprendido entre junio y agosto donde se registran las mayores precipitaciones. Se observa que la evapotranspiración supera durante todo el año la precipitación, traduciéndose en un déficit anual de agua de 116 mm, cuando el suelo no llega en ningún momento a cubrir por completo la evapotranspiración potencial.

Por consiguiente, se hace necesario la aplicación de riego oportuno, uniforme y efi ciente que permita almacenar una lámina de agua en el volumen de suelo ocupado por las raíces (Gurovich, 2001) de acuerdo a su estado fenológico. Cabe destacar que el Campo Experi mental San Juan de Lagunillas posee un sistema de riego que le permite controlar los problemas de défi cit de agua.

Cacao Criollo Merideño en Zea: ubicado en la calle 4, Nº 895, Quinta Eluí en la población de Zea, municipio Zea del estado Mérida a una altura de 850 m.s.n.m. y temperatura media de 21,9 ºC. Geográficamente el área de estudio se sitúa entre 08°22’83” LN y 71°46’95” LO. Su geomorfología corresponde a abanicos aluviales coalescentes y la unidad geomorfológica en la cordillera de Los Andes. El tipo de relieve es de valle. La forma del terreno es plana con pendiente < 2%.

Entre las limitaciones agronómicas más importantes se destaca la escasa profundidad y pedregosidad variable donde en ciertos sectores existe una capa de grava y piedras a una profundidad de 20 cm.

Muestra vegetal

Cacaos criollos: CM en SJL procedente del Campo Experimental San Juan de Lagunillas, municipio Sucre y CM en Zea derivado del terreno de la familia Benavides, municipio Zea, ambos del estado Mérida.

Forastero: cacao de Ghana (muestra referencial) suministrado por Guittard Chocolate Company.

Preparación de la muestra: una vez cosechado el cacao las semillas se sometieron a un proceso de fermentación durante 3 d. Este último proceso se realizó por triplicado en cajones de madera de 60 cm3 durante un año, bajo condiciones de laboratorio. El volteo de la masa fermentante se realizó cada 24 h. Posteriormente, se efectuó el proceso de secado durante 6 d. Una vez que se secaron las muestras, se tomaron tres réplicas a las que se le aplicaron los diferentes análisis fisico-químicos.

La muestra Forastero de Ghana se trató como los demás cacaos una vez concluido el proceso postcosecha. Seguidamente, se molieron, tamizaron (≤ 42 mesh) y se desgrasaron de acuerdo al método de extracción con Soxhlet (IOCCC, 1996), almacenando las muestras a -20 ºC para su conservación y análisis.

Para la determinación de polifenoles totales se empleó el método de Azul Prusiano (Budini et al., 1980), los azúcares totales se determinaron por los métodos de fenol-sulfúrico (Dubois et al., 1956). Las purinas totales (teobromina, cafeína y teofilina) se determinaron por el método de extracción con agua caliente (IOCCC, 1988). Para el análisis cromatográfico de purinas se utilizó un cromatógrafo líquido de alta resolución con detector UV-arreglo de diodos y con limpieza de la muestra en línea, aplicando un sistema de columnas acopladas en la modalidad de transferencia indirecta.

La extracción de los analitos se realizó en una precolumna fabricada en el laboratorio de 50 x 4,6 mm empaca da con una fase sílice C₁₈ (Alltech), de diámetro de partícula de 35 a 750 μm. Finalmente, 0,01 g del polvo desgrasado se sometió a un proceso de extracción con 10 ml de H₂O hirviendo durante 20 min. La solución se dejó enfriar a temperatura ambiente, se centrifugó a 3.000 g y el sobrenadante se hizo pasar a través de un filtro Millipore de 45 μm de diámetro de poro. Seguidamente , 10 μl de esta solución se inyectó en el sistema cromatográfico.

Preparación de licores de cacao: la preparación del licor de cacao incluyó el tostado en estufa de circulación forzada de aire. Las muestras de cacao CM se tostaron a 110 °C durante 20, 25 y 30 min y la muestra referencial de Ghana fue tostada a 145 °C por 30 min, de acuerdo a la metodología propuesta por Sukha et al., 2007.

Para la determinación de pirazinas se realizó sobre muestras de licor de cacao, en este caso el tostado de las almendras se realizó a un tiempo y temperatura definidas de acuerdo a las características de tamaño de las semillas, se estableció 110 ºC por 25 min de acuerdo a las recomendaciones sugeridas por Guittard Chocolate Company, mientras que el cacao de Ghana se tostó a 145 ºC por 30 min, mediante el acoplamiento instrumental utilizando un automuestreador automático de espacio de cabeza (EC, Perkin Elmer HS - 40) conectado a través de una transferencia capilar termostatizada al inyector de un cromatógrafo de gases (CG) VARIAN 3800.

La columna capilar seleccionada fue de sílice fundida de polietilenglicol AV – WAX (VARIAN) de 30 m x 0,25 mm de diámetro interno y con un espesor de película de 0,25 mm y el detector un espectrómetro de masas VARIAN Saturno 2000, utilizando He como gas portador a un flujo de 1,0 ml.min^-1.

Para ello, se realizó la extracción sólido-gas de los analitos en un vial de 22 ml de capacidad del EC. Se pesó 0,30 g de polvo de cacao previamente homogeneizado y se añadió 0,60 ml de metanol, el vial se cerró herméticamente, se agitó en un vortex por 1 min para asegurar proceso de la muestra y se termostatizó a 105 ºC durante 15 min. Finalizado el tiempo de este último, el vial se presurizó 3 min con N2 para facilitar la inyección del espacio de cabeza en la columna durante un tiempo de 0,08 min.

La separación de las pirazinas en la columna croma tográfica se llevó a cabo utilizando las siguientes condiciones de trabajo: programa de temperatura del horno 50 ºC (2 min) a 70 ºC (1 min) con una velocidad de calentamiento de 10 ºC.min^-1, luego a 120 ºC (1 min) a 4 ºC.min^-1 y por último a 200 ºC (10 min) a 20 ºC.min^-1. La temperatura del inyector se fijó a 220 ºC. El modo de inyección empleado fue splitless con un tiempo de apertura de la válvula de 0,40 min y el detector de masas se operó bajo la modalidad de impacto electrónico utilizando 220, 50 y 220 ºC como temperatura para la trampa, el manifold y la línea de transferencia, respectivamente.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Para el caso del cacao CM en SJL durante la fermentación, la temperatura máxima alcanzada en los dos tipos de cacao estudiados osciló entre 45 y 50 °C. El porcentaje de cascarilla no superó el 13,5% en peso de la almendra. Se consiguió que el pH en la testa al final del proceso fue 4,66 y en cotiledones 4,71 (Cuadro 1). Este cacao presentó menor acidez titulable al inicio del secado en comparación con el CMZ, así como, una menor acidez volátil (alrededor de 18 mg CH₃COOH) al final de la fermentación (Cuadro 2).

CUADRO 1. Análisis físico-químicos del cacao Criollo Merideño en San Juan de Lagunillas, fermentado y seco.

CV: Coeficiente de variación

CUADRO 2. Análisis físico-químicos del cacao Criollo Merideño en Zea, fermentado y seco.

CV: Coeficiente de variación

gm: Gramo de muestra

El CM en Zea presentó mayor contenido de grasa (cercano al 53%), mientras que el CM en SJL no superó el 50%, aunque los puntos de fusión resultaron ser iguales , indicando que la dureza de la manteca de cacao en ambos casos fue similar. Sin embargo, los niveles de grasa se vieron afectados por las condiciones edafoclimáticas. Resultados similares indicó Wintgens (1991) al evaluar la influencia de los factores genéticos y las condiciones agroclimáticas sobre la calidad de diferentes tipos de cacao en varios países.

Mediante la determinación de los compuestos precursores de aroma en el cacao CM en SJL, se obtuvo el 30,92 mg glucosa.gm^-1 como azúcares totales, mientras que en las purinas totales (cafeína, teobromina y teofilina) un 2,38% de teobromina. Finalmente, se evaluó los niveles totales de compuestos fenólicos y sus principales clases: cianidinas, procianidinas y flavanoles. Se alcanzó el 47,71 mg ácido gálico.g^-1 como polifenoles, al mismo tiempo que las cianidinas no superaron el 0,53 mg cianidina.g^-1 y las procianidinas el 47,47 mg cianidina.g^-1, para los dos cacaos CM estudiados. En el cacao Foras tero de Ghana, estos valores fueron superiores (Cuadro 3).

CUADRO 3. Análisis físico-químicos del cacao Forastero de Ghana, fermentado y seco.

CV: Coeficiente de variación

Cabe destacar, que los polifenoles están directamente relacionados con la astringencia del cacao (Sukha et al., 2006). Estos resultados corresponden con los obtenidos por Elwers et al., 2009 cuando señalan que los cacaos criollos no tienen o casi no tienen antocianinas.

En cuanto al contenido de purinas totales, el cacao CM en SJL fermentado y seco mostró 2,38 mg teobromina.gm^-1, mientras que el cacao CM en Zea presentó una concentración media de 2,52 mg teobromina.gm^-1. Respecto a la relación teobromina/cafeína en función de la concentración de cafeína se encontró que el cacao CM en Zea arrojó menor relación teobromina/cafeína que el cacao CM en SJL. Dicha relación no permitió diferenciar entre los dos tipos de cacaos, pero sí entre éstos y el cacao Forastero de Ghana (Cuadro 3), indicando que dichos cacaos son genética mente iguales. Sin embargo, las diferencias edafoclimáticas afectaron la concentración de compuestos precursores de aroma, como el caso de los azúcares polifenoles, también los ácidos volátiles y no volátiles.

En la Figura, la curva indica que los CM están agrupados en la parte inferior derecha con relaciones teobromina/ cafeína menores a dos, mientras que el cacao Forastero de Ghana presenta valores superiores a ocho, siendo la zona entre dos y seis la ubicación del cacao Trinitario. Así mismo, se encontró que no existen diferencias entre los resultados de purinas totales por colorimetría y la sumatoria de metilxantinas obtenidas por cromatografía líquida de alta resolución en el método desarrollado. En estudios similares Davrieux et al. (2004) muestran que existe relación entre el contenido de metilxantinas y el genotipo del cacao.

FIGURA. Clasificación de los diferentes tipos de cacao en función del genotipo.

Con relación a los licores se evaluaron los niveles de los compuestos volátiles (2-metil pirazina; 2,5-dimetil pirazina; 2,6-dimetil pirazina; etil pirazina; 2,3-dimetil pirazina; 2,3,5-trimetil pirazina y 2,3,5,6-tetrametil pirazina), tal como demuestra el Cuadro 4. Por otra parte , se observó que en ninguno de los cacaos CM se halló la etil pirazina, mientras que en el cacao Forastero de Ghana, aún cuando se encontró en concentraciones bajas, estuvo presente en todas las evaluaciones.

CUADRO 4. Áreas de pico de licores de cacao Forastero Ghana, Criollo Merideño (CM) procedentes de San Juan de Lagunillas (SJL) y Zea, bajo diferentes condiciones de torrefacción de acuerdo al tipo de cacao.

En este sentido, se podría inferir que la etil pirazina podría ser utilizada como criterio para distinguir entre el cacao Criollo y el Forastero. No obstante, la diferencia de área de pico (concentración) de los distintos compuestos volátiles , no sólo están asociadas al tipo de cacao, sino también a la temperatura y tiempo de tostado , las cuales a su vez dependen del material genético en estudio (Sukha et al., 2006).

Análisis estadístico: en la determinación de teobromina y cafeína, la linealidad del ensayo se realizó con ocho puntos de la curva de calibración preparada por dilución de los analitos en agua y con cacao en polvo enriquecida con teobromina y cafeína para concentraciones desde 2,0 a 20,0 y 1,0 a 10,0 μg.ml^-1, respectivamente. En las curvas de calibración no se consiguió diferencia significativa (P<0,05) dado que no hay interferencias de matriz. La concentración más baja que se pudo cuantificar con exactitud y precisión, fue de 0,50 μg.ml^-1 para la teobromina y la cafeína. Por otra parte, el límite de detección fue de 0,10 μg para la teobromina y cafeína por cada mililitro, usando 20 μl de extracto en la inyección.

Por otra parte, la aplicación de la prueba de Duncan a los parámetros físicoquímicos señala que existen diferencias significativas mayores al 5% entre los distintos tipos de cacao, especialmente en lo referente al contenido de pirazinas.

CONCLUSIONES

- El método propuesto permite determinar el contenido de metilxantinas en muestras de cacao fermentadas y no fermentadas.

- La determinación de la relación teobromina/cafeína permitió clasificar los cacaos de acuerdo a su genotipo en la forma clásica de forasteros y criollos.

- Los cacaos estudiados pueden ser genéticamente iguales, pero las diferentes condiciones edafoclimáticas condicionan ciertos parámetros, tales como: polifenoles, contenido de purinas totales, grasa, azúcares y pirazinas.

- La presencia de etil pirazina podría ser utilizada como criterio para diferenciar entre cacao fino (Criollo) y cacao común (Forastero).

AGRADECIMIENTO

Al Proyecto ICCO-CFC-INIAP-INIA, para establecer parámetros físico-químicos y organolépticos para diferenciar entre cacao fino y ordinario.

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POSTHARVEST QUALITY OF  JABUTICABA FRUITS, AS AFFECTED BY HOT WATER TREATMENT

TCO =  taxa de respiração (ml CO2 kg-1 h-1);

V0 =    volume gasto de HCl para titulação de hidróxido de potássio-padrão antes da absorção de CO2 (ml), branco;

V1 =    volume gasto de HCl para titulação de hidróxido de potássio após a absorção do CO2 da respiração (ml);

P =      peso dos frutos;

T =     tempo da respiração (h);

2,2 =   inerente ao equivalente de CO2 (44/2), multiplicado pela concentração do ácido clorídrico;

10 =   ajuste para o total de hidróxido de potássio usado no experimento.

Para o grupo destrutivo as variáveis avaliadas foram:

a.      Teor de sólidos solúveis (SS), em leitura refrato-métrica em ºBrix, a 20 °C, com refratômetro digital, metodologia como de Instituto Adolfo Lutz (IAL), 2008.

c.     Teor de vitamina C, pelo método colorimétrico com 2,4-dinitrofenilhidrazina, segundo IAL (2008) e os resultados expressos em mg de ácido ascórbico/100g de polpa.

d.    Textura, utilizando-se texturômetro, com a distância de penetração de 20 mm, velocidade de 2 mm seg-1 e ponta de prova TA 9/1000, os resultados foram apresentados em gramas/força.

e.     O ph foi  determinado no filtrado dos frutos homogeneizados utilizando-se o potenciômetro digital DMPH - 2, conforme recomendado pelo IAL (2008).

f.      Ratio foi obtido através da relação entre os SS e AT.

g.     Pectina total (PT) e pectina solúvel (PS), foram extraídas segundo técnica preconizada por McCready e McComb (1952) e analisadas em percentagem pelo (1973).

h.     Polifenoloxidase, determinada através do método de Cano et al. (1997), a atividade foi expressa em ' A395 min-1 g-1 MF.

O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado, com três repetições. Para a comparação entre as médias foi utilizado o teste de tukey ao nível de 5% de probabilidade de acordo com as recomendações de Pimentel-Gomes (2000).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Nao houve diferencas significativas  entre os tratamentos em relação à variação média percentual da perda de massa nos frutos de jabuticaba (Tabela 1). No entanto para todos os tratamentos foi observada uma tendência de aumento gradual da porcentagem de perda de massa ao logo dos 30 d de armazenamento.

Vale ressaltar, que para a maioria dos produtos hortícolas frescos, a máxima perda de massa fresca tolerada para o não aparecimento de murcha ou enrugamento da superfície, oscila entre 5 e 10% (Finger e Vieira, 1997). A umidade perdida dos frutos não foi superior, em média, a 2,15% da massa inicial de cada amostra. Um dos factores mais importantes na eficiencia da atmofrera modificada visando a preservação da qualidade pós-colheita tem sido citado o controle das perdas de umidade (Neves et al., 2008).

Os dados da taxa respiratória das jabuticabas estão apresentados na Tabela 2, observandose um padrão climatérico de desenvolvimento assim como também sugerido por Corrêa et al. (2007).

Foi observado um atraso a máxima taxa respiratoria para de 15, 20 e 25 °C, que ocorreu aos 25 d e não aos 15 ou 20 d como nos tratamentos testemunha e 5 ou 10 °C, respectivamente.

Corrêa et al. (2007) avaliaram a taxa respiratória de jabuticaba entre 25-65 d após a antese (DAA), e observaram um aumento progressivo da mesma, encontrando o máximo aos 55 DAA, e todas as características típicas do fruto quando maduro. A partir daqui a respiração diminuiu e os autores relacionaram ao final do periodo de devolvimiento e entrada na senescência. Na presente pesquisa a colheita foi no ponto de comercialização e o padrão respiratório encontrado foi semelhantes (Tabela 3).

Os frutos submetidos aos tratamentos nas temperaturas de 15, 20 e 25 °C 10 min-1 nao diferiram significativamente entre si e obtiveram a melhor durabilidade pós-colheita.

]]> Corrêa et al. (2007) ao avaliar a taxa respiratória dos frutos, conforme já mencionado, apontam início de um processo fermentativo após os 65 DAA. Brunini et al. (2004) verificaram que frutos acondicionados e revestidos com filme plástico e armazenados a 11 ± 1 °C,tiveram vida útil de 6 d,, enquanto que, em condições de ambiente presente foi de 3 d, o que mostra que o uso de filmes associados à baixa temperatura foi eficaz no tempo de armazenamento dos frutos. Já os frutos acondicionados e sem revestimento tiveram vida útil de 4 d.

Os SS são importantes na determinação da qualidade do fruto, sendo parâmetro importante para o consumo in natura e para a indústria (Brunini et al., 2004).

Como consequência do metabolismo respiratório clima-térico, os valores de teores de SS (Tabela 4) dos frutos de jabuticaba e incrementaram ao longo do período

Como consequência do metabolismo respiratório climatérico,os valores de teores de SS (Tabela 4) dos frutos de jabuticaba e incrementaram ao longo do períodoexperimentalsendo influenciados pelos tratamentos duranteos 30 d  de armazenamento, atingindo pontos de máximo em diferentes momentos do armazenamento refrigerado, de acordo com cada tratamento. A partir daí, prestando-se como susbtrato energético para a trans-formação e sobrevivência pós-colheita característico para alguns frutos conforme relatado por Fonseca et al.(2003). O observou-se progressivos decréscimos nos teores de SS. Isso, como já afirmado, pode corroborar na determinação do estádio de maturidade em que os frutos se encontravam.

 O teor de SS dos frutos do tratamento 1 (ambiente/10 min) no 10 d de conservação apresentaram o valor de 17,6 °Brix e a seguir foi decrescendo até os 30 d chegando ao teor de 10,3 °Brix, indicando que estes frutos já apresentavam em senescência ou fermentados, o que comprova-se pela sua vida de prateleira de 30,8 d.

 O teor de SS aumentou com o tempo de armazenamento para todas as temperaturas, mas aos 15, 20 e 25 °C foi em menor proporção (Tabela 4).

 A relação SS/AT, denominada ratio, é uma das formas mais utilizadas para a avaliação do sabor, sendo mais representativa que a medição isolada de açúcares ou da acidez. Essa relação dá uma boa idéia do equilíbrio entre  relação SS/AT, denominada ratio, é uma das formas mais utilizadas para a avaliação do sabor, sendo mais representativa que a medição isolada de açúcares ou da acidez. Essa relação dá uma boa idéia do equilíbrio entre esses dois componentes, devendo-se especificar o teor mínimo se SS e o máximo de acidez, para se ter uma boa idéia mais real do sabor (Chitarra y Chitarra, 2005). De acordo com a Tabela 5, nesta relação SS/AT observou- se aumento durante o armazenamento, indicando uma tendência de amadurecimento onde houve moderado aumento nos teores de SS e diminuição da acidez. O tratamento ambiente apresentou o maior valorno 20 d de armazenamento refrigerado a temperaturade 9 °C, indicando maior grau de amadurecimento. Detetou-se que nas temperaturas de 15, 20 e 25 °C ou aumento da relação SS/AT foi menor e portanto, os tratamentos mais efetivos na conservação dos frutos.

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Com relação à textura a maior conservação foi atingida nos tratamentos a temperatura de 15,02 e 25 °C, que não diferiram significativamente entre si. Houve redução nos valores da textura em todos os tratamentos, duranteos 30 d de armazenamento (Tabela 9). Este fato é concordante com Chitarra y Chitarra (2005) que relatam a perda de firmeza decorrente de modificações na estrutura e na composição da parede celular, pela ação de enzimas como as pectinases, celulases e B-galactosidades em frutos.

Praticamente sendo encontrado em todos os tecidos vegetais (Côrrea et al., 2007), e sua atividade ser dependente da espécie, das condições de cultivo e do estádio de maturação (Martins et al., 2007) a análise da atividade da enzima polifenoloxidase (Tabela 11) também corroborou para a constatação da qualidade das jabuticabas. Dessa maneira, verificou-se que a atividade da polifenoloxidase decresceu ao longo dos 30 d de armazenamento refrigerado independente do tratamento.

CONCLUSÃO

O tratamento hidrotérmico por 10 min nas temperaturas de 20 e 25 °C pode ser efetivo na manutenção da quali-dade pós-colheita dos frutos de jabuticaba, prolongando o período de comercialização em 15 d em relação ao tratamento testemunha.

AGRADECIMENTO

Apoio financeiro Fundação de Apoio a Pesquisa no Estado de São Paulo (FAPESP)

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ÁREAS AMBIENTALMENTE SENSIBLES A LA DESERTIFICACIÓN EN LA MICROCUENCA CALLECITAS, ESTADO GUÁRICO

Bestalia Flores*, Adriana Florentino**, Jairo Ferrer***, Ángel Valera*** e Iván Maza****

*Investigadora. Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas (INIA). Estado Aragua, Venezuela.

**Profesora. Universidad Central de Venezuela (UCV). ***Profesores. Universidad Nacional Experimental Rómulo Gallegos (UNERG) y ****Universidad de Oriente (UDO). Venezuela.
bflores@inia.gob.ve , florentino.adriana@gmail.com , jairofe@yahoo.com ,angelvalera@cantv.net , ivanjosemaza@yahoo.es

RESUMEN

La desertificación es la consecuencia de un conjunto de procesos activos en ambientes áridos, semiáridos y sub húmedos secos. Se evaluó la microcuenca Callecitas, importante tributario del río El Castrero que aporta agua a San Juan de los Morros capital del estado Guárico y al embalse de Camatagua. Se definieron las áreas ambientalmente sensibles a la desertificación (AASD), agrupando los indicadores en cuatro cualidades que definen la calidad del suelo, clima, vegetación y manejo. El enfoque empleado se apoya en características que pueden ser tomadas fácilmente en campo. Se calificaron los atributos: textura de suelo, material parental, fragmentos de rocas en superficie, gradiente de la pendiente, profundidad del suelo, distribución de las precipitaciones, riesgo de incendio de la vegetación, protección de la flora contra la erosión, resistencia de la vegetación a la sequía, cobertura de la planta, intensidad y uso de la tierra y la aplicación de políticas para su protección. Se utilizó un sistema de información geográfico para generar el mapa final de las AASD, así como, los mapas de los atributos mencionados. Los resultados muestran que el 69,2% del área presenta niveles críticos de sensibilidad a la desertificación, mientras que el 30,3% es frágil. No se evidenciaron zonas libres de riesgo, siendo el sobre pastoreo, las altas pendientes, una vegetación natural muy pobre y los cultivos anuales intensivos, las causas que promueven la degradación de la tierra.

Palabras Clave: calidad de suelo; cuencas; indicadores de calidad; calidad de manejo; cuenca del río Guárico.

]]> ENVIRONMENTALLY SENSITIVE AREAS TO DESERTIFICATION IN THE CALLECITAS MICROBASIN, STATE OF GUARICO

SUMMARY

Desertification is the consequence of a set of active processes in arid, semiarid and dry subhumid environmet. We evaluated the microbasin Callecitas which is important tributary of the river The Castrero, which provides water to San Juan de Los Morros Guárico State and the reservoir Camatagua. Areas were environmentally sensitive defined to desertification (AASD), grouping the indicators into four qualities that define soil quality, climate, vegetation and management. The approach used is based on characteristics which can be easily taken in the field or be found in previous works. The attributes described were: soil texture, parent material, rock fragments on surface, slope gradient, soil depth, rainfall distribution, vegetation fire risk, vegetation impact against soil erosion, drought vegetation resistance, plant coverage, land use intensity and policies implementation for protection of soil. A geographical information system was used to generate the final map of ESAD, as well as maps of the attributes previously mentioned. The results show that 69.2% of the area has critical levels of sensitivity to desertification, while 30.3% is fragile. There was no evidence of risk-free zones, with overgrazing, steep slopes; natural vegetation is very poor and intensive annual crops causes that promote the degradation of land.

Key Words: soil quality; watershed indicators of quality; quality management; Guárico River basin.

RECIBIDO: mayo 22, 2009  ACEPTADO: marzo 02, 2010.

INTRODUCCIÓN

En la Convención de las Naciones Unidas de Lucha Contra la Desertificación, se conceptualizó este último término como la degradación de las tierras y de la vegetación, la erosión de los suelos y de las tierras fértiles en las áreas áridas, semiáridas y subhúmedas secas, causada principalmente por las actividades humanas y por las variaciones del clima. La sequía puede desencadenar o agravar la desertificación (UNCCD, 1994). Además, afecta aproximadamente un 40% del planeta y un 70% de todas las tierras secas muestran procesos de desertificación (Holtz, 2003). De estas últimas, en África un 73% están graves o moderadamente degradadas, en América del Norte el 74% presenta alguna degradación y en América Latina y el Caribe alcanza un 75% (PNUMA, 1999; Holtz, 2003). La desertificación es la consecuencia de un conjunto de procesos activos en ambientes áridos y semiáridos, dónde el agua es el principal factor limitante de la productividad en los ecosistemas (Kirby y Kosmas, 1999). Estos procesos son: degradación de la cobertura vegetal, erosión hídrica y eólica, salinización, reducción de la materia orgánica del suelo, encostramiento, compactación y acumulación de sustancias tóxicas por las plantas y animales (PNUMA, 1999).

Las consecuencias de la desertificación incluyen la merma en la producción de alimentos, agrava las hambrunas, incrementa los costos sociales, disminuye la suplencia de agua fresca en cantidad y calidad, aumenta la pobreza e inestabilidad política, reduce la resiliencia de las tierras debido a la variabilidad climática y la productividad (UNCCD, 1994).

Los métodos comúnmente utilizados para evaluar la desertificación, incluyen: monitoreo en la zona, cambios en la productividad, estudio de muestras basadas en criterios de campo y opinión de uso de la tierra, informe de expertos, sensores remotos y modelos de simulación (Pla, 2005). De igual manera, se han propuesto una serie de indicadores para su evaluación, tomando particularmente aspectos naturales y socioeconómicos (Rubio y Brochet, 1998). Sin embargo, la desertificación es un proceso tan complejo que requiere de indicadores adecuados que representen el mayor número de interrelaciones de los componentes bajo diferentes escenarios de clima, suelo y uso de la tierra.

En ese sentido, Kosmas et al. (2002) definen áreas ambientalmente sensibles a la desertificación (AASD) en función de las etapas de degradación de la tierra:

]]> a) Zonas altamente degradadas a través del mal uso de la vegetación, generando riesgos ambientales en áreas circundantes.

b) Áreas en las cuales sólo un delicado cambio en el balance entre la actividad natural y la humana probablemente de paso a la desertificación.

c) Regiones con riesgo bajo cambios significativos de clima, si una particular combinación de uso de la tierra es aplicada, el impacto puede producir daños severos.

La microcuenca Callecitas es tributario del río El Castrero, aporta agua a San Juan de los Morros capital del estado Guárico y presenta diferentes etapas de sensibilidad (Vera, 2000) por varias razones: en primer lugar, las altas pendientes aunado a la escasa vegetación que provoca pérdida de suelo por erosión y la contaminación aguas abajo con sedimentos y desechos orgánicos; en segundo lugar, el incremento de la frontera agrícola en zonas topográficamente marginales ocasiona una rápida disminución de la fertilidad de los suelos, su deterioro físico y promueve la desertificación. Por tal motivo, se planteó determinar la sensibilidad a la desertificación de las unidades de tierra presentes en la cuenca bajo estudio, a través de la metodología propuesta por Kosmas et al., (1999), aplicando los indicadores de suelo, clima, vegetación, uso y manejo de la tierra.

MATERIALES Y MÉTODOS

Características del área de estudio:

El estudio se realizó en el sector Callecitas, el cual pertenece administrativamente al municipio autónomo Juan Germán Roscio, estado Guárico, Venezuela. Abarcauna superficie aproximada de 591 ha, enmarcada en las coordenadas UTM: 664500-670000 Este y 1090500-1093500 Norte, del Huso 19 (Figura 1). Por ser una zona montañosa, sus características están influenciadas por el ascenso orográfico de los vientos cargados de humedad y la exposición de las pendientes, con precipitación promedio anual de 1465 mm.año-1, temperatura y evapotranspiración promedio anual de 22,1 ºC y 1.302,4 mm, respectivamente (MARNR, 1998). En las vertientes se observa una vegetación herbáceacon abundancia de pasto yaraguá (Hyparrhenia rufa) y capin melao (Melinis minutiflora), asociada con chaparro (Curatella americana).

Muestreo de Suelos

Se definieron tres áreas homogéneas considerando el gradiente de la pendiente (0-25%, 25-50% y >50%), el uso y tipo de paisaje (Elizalde, 1983). La toma de muestras se planificó con el apoyo de fotografías aéreas y chequeos de campo, estableciendo dos transectas para un total de 23 sitios de muestreo, realizándose por horizontes pedogenéticos hasta una profundidad de 1 m, inclusive el afloramiento de la roca.

]]> Variables evaluadas

Para la evaluación de los indicadores del suelo se empleó una referencia previa de la zona bajo estudio, como mapas geológicos (Urbani, 2005), trabajos ejecutados en el área (Vera, 2000), visitas a campo y toma de muestras de suelo; obteniendo de este modo datos de la textura por el método de Bouyoucos modificado (Pla, 1983), material parental, fragmentos de roca en superficie, profundidad del suelo (FAO, 1977) y gradiente de pendiente, mediante el uso de mapas topográficos y fotografías aéreas. Los indicadores de clima se lograron a partir de registros climáticos de la zona, tomando como base los criterios de suplencia hídrica para el desarrollo de las plantas, así como el mantenimiento del caudal de agua de las vertientes.

Las variables climáticas evaluadas fueron: precipitación, temperatura y meses húmedos (MARN, 1998). La vegetación se evaluó a partir de las especies más dominantes en la zona de estudio (Kosmas et al., 2002) mediante el cálculo de las siguiente variables: a) porcentaje de cobertura con el uso de fotografías aéreas, cartografía de la flora y visitas de campo; b) protección contra la erosión de donde se estimó el grado de cobertura que le brinda la vegetación al suelo, imágenes satelitales, fotografías aéreas generando el mapa de vegetación (Flores, 2006) y riesgo de incendio, según el grado de combustibilidad de la misma. Por último, el manejo se definió en función del tipo, intensidad y políticas de uso de la tierra, igualmente, se aplicaron encuestas, entrevistas con expertos, el uso de fotografías aéreas y observación directa en campo.

Indicadores de riesgos de desertificación

Se aplicó la metodología de AASD de Kosmas et al. (1999), generada para el Mediterráneo y aplicada en la Isla de Lesvos, Grecia (Kosmas et al., 2002), con algunas adaptaciones propuestas por Flores (2006). Se evaluaron las cualidades de la tierra relativa a la calidad del suelo, clima, vegetación y de manejo, empleadas para definir las AASD.

Para calcular la calidad de suelo se consideraron los atributos: textura, material parental, fragmentos de roca en superficie, profundidad y gradiente de la pendiente siguiendo la relación:

ICS: (Textura x material parental x fragmento de roca x profundidad x pendiente)^1/5

Donde: ICS = índice de calidad de suelos (Kosmas et al., 1999). En el Cuadro 1 se muestran las relaciones de valoración de los atributos del suelo utilizadas para calcular el ICS.

]]> La calidad del clima se estimó utilizando variables que influyen en la disponibilidad de agua para las plantas, tales como: cantidad de lluvia, temperatura del aire y aridez. La medida más efectiva de la disponibilidad de agua en el suelo es la evaluación de la precipitación total menos la evapotranspiración; sin embargo, este cálculo requiere datos relativamente detallados como la característica de retención de humedad en el suelo y de la vegetación, entre otros, producto de esta información Kosmas et al. (2002) proponen un índice de aridez, agrupado en seis clases, el cual se obtiene a partir de la siguiente ecuación:

 Donde:

ÍA = índice de aridez. ti = temperatura media mensual (°C).

Pi = precipitación media mensual (mm).

k = proporción de meses que 2ti-Pi > 0.

En el Cuadro 2 se muestran las relaciones de valoración de los atributos utilizados para calcular la calidad del clima, mediante el uso de la siguiente ecuación:

ICC = (precipitación x aridez)^1/2

Donde: ICC = índice de calidad clima (Kosmas et al., 1999).

La calidad de la vegetación se valoró en términos de riesgo de incendio y capacidad de recuperación, protección que le brinda al suelo contra la erosión, resistencia a la sequía y cobertura de las plantas. En cuanto al impacto de la lluvia sobre el suelo, su capacidad de vegetación para regular el ciclo hidrológico y mantener el microclima, fue evaluado el efecto de los rayos solares en el suelo y la calidad de la vegetación, utilizando la siguiente relación:

]]> ICV = (Riesgo de incendio x protección contra la erosión x resistencia a la sequía x cobertura de las planta)^1/4

Donde: ICV = índice de calidad de la vegetación (Kosmas et al., 1999). Las relaciones de valoración de los atributos usados para calcular la calidad de la vegetación se muestran en el Cuadro 3. La calidad del manejo se estimó según la siguiente relación:

 ICM = (Intensidad de uso x aplicación de política ambiental)1/2

Donde: ICM = índice de calidad manejo (Kosmas et al., 1999). Para el cálculo de la intensidad de uso de la tierra, se consideró el establecimiento de cultivos, pastos, zonas naturales y minería o zonas recreativas, con la finalidad de identificar el grado de estrés inducido por la acción antrópica. La aplicación de políticas está relacionada con la protección ambiental y el grado de intensidad encontrado para cada uso de la tierra. Los criterios utilizados en cada caso se presentan en el Cuadro 4. Luego de estimar la calidad del clima, suelo, vegetación y manejo, se utilizaron los cuatro indicadores derivados para calcular el IAASD, según la siguiente relación:

IAASD = (ICS x ICC x ICV x ICM)1/4

Donde:

IAASD = índice de áreas ambientalmente sensibles a la desertificación;

ICS = índice de calidad de suelos; ICC = índice de calidad de clima;

ICV = índice de calidad de vegetación;

ICM = índice de calidad de manejo (Kosmas et al., 1999).

]]> Según los resultados del IAASD se muestran los tipos: crítico, frágil, potencial y no afectado. Cada uno es definido en una escala de tres clases, 1 poco sensible, 2 sensible y 3 altamente sensible (Cuadro 5). Los símbolos de mapeo para cada tipo de AASD incluye la clase, subclase y cuatro letras que corresponden a la calidad de uso de la tierra (s para suelo, c para clima, v para vegetación y m para manejo) y cuatro números indican el grado de limitación de cada calidad (Figura 2).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Características generales de la microcuenca La microcuenca Callecitas presenta una forma de pendiente en su mayoría convexa, los suelos de la zona se formaron a partir de materiales geológicos pertenecientes a la formación Santa Isabel (PDVSA-INTEVEP, 2000), como resultado de la meteorización de los materiales primarios, tales como: albita (50% de la composición de la roca), clorita (20%) y cuarzo (25%), pueden liberar cationes de Ca, Mg y Fe, llegando a precipitaren formas insolubles (Fe+++) o ser adsorbidos (Ca y Mg). La profundidad del suelo va de < 75 cm en las zonas con gradiente ≤ 12% a moderada( 75-30 cm) en el resto del área, presentando algunos sitios donde no alcanza los 30 cm en la medida que se incrementa la pendiente (Cuadro 6).

La pedregosidad superficial es una característica importante, así como las afloraciones rocosas en los sitios de excesiva pendiente. La mayor parte del área presentó una vegetación natural predominantemente de gramíneas con algunos árboles aislados como: chaparro (Curatella americana), guayaba sabanera (Psidium guianensis), entre otros y en menor proporción bosque siempre verde y bosque de galería en la cercanía de los cursos de agua (Cuadro 6).

Los suelos presentaron buen drenaje en estos no se encontraron moteados grises u otros indicios debido a las altas pendientes que favorecen el escurrimiento superficial y subsuperficial. En la medida que se incrementó el gradiente, la textura fue más gruesa aún cuando se observó que en algunos sitios la capa superficial desaparecía y el horizonte argílico se formaba. Los sistemas más importantes son: ganadería extensiva, maíz, leguminosas y hortalizas (Figura 3). Esto coincide con Vera (2000), quien indicó esta actividad como la de mayor extensión en la subcuenca El Castrero (42%).

Calidad del suelo

La calidad del suelo fue baja en un 81,7% con respecto al riesgo de desertificación, seguido por los suelos de mediana calidad (18,3%), en donde no se encontró zonas de alta calidad (Figura 4). El elevado porcentaje de valores bajos y moderados es atribuido a las altas pendientes predominantes en la zona y a la textura de los suelos, condiciones que favorecen los procesos de erosión y restringen la capacidad de almacenamiento de agua en el suelo (Gisbert et al., 2002; Viloria et al., 2009). La configuración irregular del terreno, las inclinaciones bruscas y los paisajes diseptados, favorecen las altas tasas de erosión en la zona de estudio. La mayor parte de la microcuenca (76,72%) está cubierta con fragmentos de rocas que ofrecen cierta protección al suelo, restringe la erosión y protege la cuenca, predominando la proporción de fragmentos de roca sobre una superficie entre 20-60%; los suelos son moderadamente profundos entre 30-75 cm y profundos >75 cm en valles y áreas cubiertas por la vegetación que reducen las pérdidas de éstos por erosión. Las zonas con pendientes bajas son relativamente limitadas y están asociadas a la valoración de calidad moderada en un 18%.

]]>

Calidad del clima

El total de la microcuenca se caracterizó por tener un clima de bajo riesgo a la desertificación, atribuido a la alta precipitación anual que ocurre en la zona, las cuales se concentran entre los meses de abril y octubre, con un máximo entre junio y agosto en 200 mm, luego ocurre un período seco en noviembre-marzo, con un promedio de 1.465 mm año-1 y al bajo índice de aridez obtenido a < 0,50. De acuerdo con el índice de aridez y la precipitación de la zona, no se presentó déficit de humedad en el suelo, el cual no impidió el crecimiento y desarrollo de la vegetación. Sin embargo, las altas pendientes y las clases texturales (F, FA y FAL) indican una posible restricción del contenido de humedad del mismo, al favorecer la escorrentía superficial y el incremento del riesgo de incendio, especialmente en las áreas cubiertas por pastos naturales de baja cobertura (Gisbert, 2002), cultivos intensivos y ganadería extensiva. En virtud de presentar un resultado homogéneo en toda el área, no se muestra un mapa de calidad de clima.

Calidad de la vegetación

La mayor parte de la vegetación que existe en la zona se define de moderado a bajo el riesgo de desertificación, representado en la Figura 5 con 63,3 y 36,7%, respectivamente. Una gran proporción de la microcuenca está cubierta con follaje herbáceo, principalmente del pasto yaraguá (Hyparrhenia rufa), asociado al uso de ganadería extensiva que brinda poca protección al suelo superficial impactado por las gotas de lluvia al inicio de las precipitaciones. Se considera que la cobertura vegetal es atributo crucial para el control de la erosión del suelo en áreas de topografía marginal. El pasto natural relacionado a los cultivos anuales con manejo inadecuado y la ganadería extensiva cubren el 65% del área bajo estudio, dejando el suelo descubierto, propiciando la pérdida de agua por escorrentía y los procesos de erosión hídrica, planteado por Vera (2000).

Las zonas poco expuestas a estos procesos representan aproximadamente un 37% del total y están relacionadas al bosque siempre verde y a los drenajes vitales que presentan los bosques de galería (Figura 3). La vegetación herbácea de alto riesgo de incendio, combinada con las quemas inducidas para aprovechar los rebrotes, incrementan las posibilidades de transmisión de fuego hacia las áreas cercanas a la cobertura vegetal de bajo riesgo de incendio e induce en el suelo la erosión hídrica. El uso exagerado de esta técnica, principalmente cuando va acompañada de pastoreo excesivo o de agricultura intensiva, degrada la cubierta vegetal, a su vez, origina baja productividad del suelo, contaminación de las aguas y la pérdida de la biodiversidad.

Calidad del manejo

]]> La calidad de manejo de la tierra fue muy baja, representando un 67,6% del área, especialmente en zonas bajo pastoreo y cultivos anuales (Figura 6). Los cultivos hortícolas se incrementaron en los últimos ocho años como consecuencia de la necesidad que tienen los productores de mejorar sus ingresos, obteniendo mayores ganancias en superficies más pequeñas, así como un mercado más fácil para sus productos. En las zonas de mayor pendiente se encuentra la actividad de ganadería extensiva, responsable de la reducción de la vegetación natural, debido a la quema utilizada para promover el crecimiento de hierbas. Igualmente, otro factor que favorece la pérdida de la biodiversidad es el sobre pastoreo.

Lo expresado anteriormente concuerda con Vera (2000), quien expresó que en el pastoreo extensivo, los cultivos intensivos y los conucos sedentarios presentes en la subcuenca El Castrero, es común la quema de la vegetación antes de la entrada de lluvias. Una consecuencia del sobre pastoreo es el incremento de la escorrentía superficial y las pérdidas de suelo por erosión, especialmente al inicio de las lluvias. El área bajo bosque natural presentó nula o muy baja intervención humana, exhibiendo una alta calidad de manejo y ofreciendo una adecuada protección contra la erosión. Las zonas con calidad de manejo regular corresponden a las asociaciones de bosque de galería y cultivos permanentes.

Áreas ambientalmente sensibles a la desertificación El mapa de las AASD (Figura 7) muestra cómo la mayor parte de la microcuenca fue clasificada de crítica 69,2% a frágil 30,3%; en la cual no existen zonas sin amenaza de desertificación. Las áreas críticas C1, C2 y C3 estaban localizadas donde hubo sobre pastoreo, topografía marginal y vegetación muy pobre; o en las zonas de cultivos anuales intensivos que promueven la degradación de la tierra. Los resultados concuerdan con Vera (2000) en su análisis de la sensibilidad ambiental de la subcuenca El Castrero, demostrando que el 67% fue muy sensible ambientalmente. De este modo, gran parte del área tenía altas pendientes, escasa profundidad del suelo y bajo uso de ganadería extensiva. Las áreas frágiles (F1, F2 y F3) son sensibles a la degradación solo bajo cambios de clima y uso de la tierra, en el que fomente la reducción del potencial biológico, con el consecuente resultado de la pérdida de la cobertura vegetal alta (bosques de galería) y elevadas tasas de erosión. Además, son amenazadas por la implantación de usos diferentes al bosque natural, como cultivos anuales( maíz y hortalizas) o ganadería, trayendo como consecuencia la quema de vegetación e incremento de las fronteras agrícolas, aumentando los riesgos de incendio en la zona y los procesos erosivos. Los resultados indican que se deben conservar las zonas de bosques existentes (frágiles) y realizar un uso agrícola restringido en el resto del área. De otro modo, se compromete la producción del agua tanto en cantidad como en calidad.

CONCLUSIONES

- El estudio realizado en la microcuenca Callecitas, reveló que la mayor parte de ella (69,2%) presenta sensibilidad crítica a la desertificación, mientras que en el resto existe una condición de fragilidad (30,3%), producto fundamental de las altas pendientes del tipo de uso y manejo inadecuado aplicado. Los resultados la colocan en alto riesgo, principalmente si se considera el desarrollo de cultivos de alto impacto como las hortalizas, las cuales se han extendido durante los últimos años.

- Se presenta una calidad de manejo baja en el 67% de la zona de estudio, correspondiendo básicamente a los usos de ganadería extensiva, hortalizas y maíz. Solo el 28% mostró un manejo de alta calidad que pertenece a los bosques de galería y al bosque siempreverde de los sectores del monumento natural Juan Germán Roscio, que todavía indica poca intervención.

- Los resultados mostrados producto del uso indiscriminado de los recursos ambientales comprometen seriamente la sostenibilidad de la microcuenca para la producción de agua en cantidad y calidad. En consecuencia, se deben aplicar políticas adecuadas para conservar las zonas boscosas que aún existen. Además, se requiere implementar prácticas conservacionistas tendentes a reducir el impacto agrícola. Esto resulta prioritario en un momento donde el cambio climático está afectando de manera considerable las precipitaciones.

]]> AGRADECIMIENTO

Al Fonacit, Proyecto G-2002000557, por el financiamiento para el desarrollo de esta investigación, que forma parte del Trabajo de Grado (Flores, 2006) realizado en el postgrado en Ciencia del Suelo, Facultadde Agronomía, Universidad Central de Venezuela, Maracay.

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FLUCTUACIÓN POBLACIONAL DE SCOLYTIDAE (INSECTA: COLEOPTERA) EN CACAO DEL ESTADO ARAGUA, VENEZUELA

Rafael Navarro* y Rigel Liendo*

*Investigadores. Jubilado y activo, respectivamente. INIA. Centro Nacional de Investigaciones Agropecuarias (CENIAP). Maracay, estado Aragua, Venezuela. rnavarro@inia.gob.ve, rliendo@inia.gob.ve

RESUMEN

El orden Coleoptera incluye especies de la familia Scolytidae, algunas son plagas de árboles en varias regiones del mundo, principalmente las que se alimentan de hongos simbiontes introducidos y cultivados en sus galerías. El tamaño de las poblaciones y su variación, a través del tiempo y el espacio, son importantes variables para determinar el manejo integrado de la comunidad de insectos en el campo. Se utilizaron trampas de interceptación de vuelo cebadas con etanol en las localidades Cuyagua, Cumboto, Choroní y Chuao del estado Aragua, donde se colectaron insectos de la familia Scolytidae, pertenecientes a la Tribu Xyleborini: Xyleborus ferrugineus (Fabricius), X. affinis Eichhoff, X. spinulosus Blandford, X. vespatorius Schedl, X. volvulus (F.), Xylosandrus morigerus (Blandford), X. retusus (Eich.), Premnobius cavipennis Eichhoff, Sampsonius dampfi Schedl., Dryocoetoides nitidus Schedl y Xyleborinus sp. y de la Tribu Cryphalini: Hypothenemus opacus (Eichhoff), H. erectus LeConte, H. sp. y Cryptocarenus sp. Asimismo, se colectaron los insectosque emergieron de los tallos de plantas enfermas como posibles responsables de la trasmisión del hongo Lasiodiplodia theobromae (Pat.), de las especies: Xyleborus ferrugineus (F.), Xylosandrus morigerus (Blanford), X. affinis, X. spinulosus Blandford, H. opacus (Eichhoff) y H. erectus Le Conte. Las últimas cuatro especies mostraron altas poblaciones durante los períodos de baja precipitación, opuesto a lo observado con X. ferrugineus (F.) y X. morigerus (Blanford). Se obtuvieron las fluctuaciones de las poblaciones de estas seis especies en los sembradíos de cacao del estado Aragua.

Palabras Clave: fluctuación de población; insectos perforadores; plagas de cacao; Scolytidae; trampas con etanol.

POPULATION FLUCTUATION OF SCOLYTIDAE (INSECTA: COLEOPTERA) IN COCOA OF ARAGUA STATE, VENEZUELA

SUMMARY

Size of population and its variations through time and space are important variables that can be used to determine insect community structure in the field. The order Coleoptera includes species of the family Scolytidae as pests of forests in several regions of the world. The importance and density of this group is increasing in Venezuela mainly with species of ambrosia beetles, which feed on symbiotic fungi introduced and cultivated in their galleries. The objective of this research was to evaluate the occurrence and density of Scolytidae species damaging plants of cocoa in Cuyagua, Cumboto, Choroni and Chuao, State of Aragua, Venezuela. Ethanolic traps were used to study population fluctuation of Scolytidae species in plantations of cocoa. The Scolytidae species collected and identified of the tribe Xyleborini were Xyleborus ferrugineus Fabricius, X. affinis Eichhoff, X. spinulosus Blandford, X. vespatorius Schedl, X. volvulus (F.), Xylosandrus morigerus (Blandford), X. retusus (Eich.), Premnobius cavipennis Eichhoff, Sampsonius dampfi Schdl, Dryocoetoides nitidus Schedl y Xyleborinus sp., and of the tribe Cryphalini were Hypothenemus opacus (Eichhoff), H. erectus LeConte, H. sp. y Cryptocarenus sp. Likewise species that emerged from infected plants were collected X. ferrugineus (F), X. morigerus (Blanford), X. affinis, X. spinulosus Blandford, H. opacus (Eichhoff) and H. erectus LeConte. The last four species presented larger populations during periods of low rainfall while the first two presented other patterns. Population fluctuation was obtained for the six species that can be used in a program of Integrated Pest Management (IPM) in cocoa planting in Aragua State.

Key Words: cocoa pests; ethanolic traps; population fluctuation, Scolytidae; stem borer.

]]> RECIBIDO: septiembre 04, 2009  ACEPTADO: diciembre 08, 2010

INTRODUCCIÓN

En la naturaleza, las poblaciones de diferentes especies de insectos se caracterizan por sus fluctuaciones en el número de sus individuos a través del tiempo, ocasionado por diversos factores bióticos y abióticos existentes en su entorno, que influyen de manera directa e indirecta, donde la disponibilidad de recursos es muy importante. El conocimiento de esta fluctuación permite estimarlos cambios de densidad según la época del año, siendo muy útil para desarrollar planes de manejode plagas. Según Chávez (2009), la identificación de los factores que condicionan la fluctuación poblacional de los insectos, permite pronosticar cómo es el patrón de dispersión y crecimiento cuando se ve limitado por la resistencia ocasionada por el medio ambiente, su localización y la manera como se sitúan en sus hospederos. Coulson y Wintter (1990) sugieren que una manera de visualizar los cambios relacionados con el tamaño en las poblaciones de insectos es mediante curvas que vinculen la densidad de especies en función del tiempo. Así mismo, Ulrich et al. (2005) señalan que alrededor de 1.300 especies de insectos perforadores del tallo de la familia Scolytidae, tribu Xyleborini realizan la fungicultura más avanzada dentro del orden Coleoptera, y sus hembras después del apareamiento dispersanel hongo llevándolo a otros hospederos, donde el cultivoprincipal son los hongos en combinación con las levaduras y bacterias. Vale (1987) observó la presencia de las especies: Premnobius cavipennis, Xyleborus ferrugineus, Sampsonius dampfi, Xylosandrus morigerus, X. spinulosus, Hypothenemus eruditus e H. buscki en plantacionescacaoteras de Ocumare de la Costa. Por su parte, Goitía y Rosales (2001) apreciaron una alta incidencia de escolítidos asociado con síntomas de necrosis en el árbol de cacao, atribuido probablemente a la presencia del hongo Ceratocystis fimbriata Ellis y Halst y el mayorporcentaje de escolítidos en el estado Aragua fue determinado en Ocumare de la Costa, dondedestacaron las especies: H. eruditus Westwood, X. ferrugineus Fabricius y X. vespatorius Schedl, por las cantidades capturadas. Rondón y Guevara (1984) aislaron un hongo que se identificó como Lasiodiplodia theobromae (Pat.), presente en el cuerpo de los insectos del género Xyleborus que emergieron de tallos y ramas en los árboles de cacao enfermos, en zonas cacaoteras de la región. El objetivo de este trabajo fue determinar el aumento o disminución del tamaño poblacional de las especies X. ferrugineus (F.), X. affinis, X. spinulosus Blandford, X. morigerus, H. opacus (Eichhoff) e H. erectus (Le Conte), durante 12 meses y bajo el régimen de precipitaciones de las localidades Cuyagua, Cumboto, Choroní y Chuao del estado Aragua, con la finalidad de utilizarlo en un programa de Manejo Integrado de Plagas (MIP).

MATERIALES Y MÉTODOS

El estudio se realizó en los valles marinos de la Cordillera de la Costa, ubicado en la vertiente norte de la serranía entre Chuao y Patanemo, coordenadas 10º 20’ - 10º 33’N y 67º 35’ - 67º 55’O en Valle de Chuao, Choroní, Cuyagua, Ocumare de la Costa y Bahía de Turiamo (MARN, 2000). Las regiones costeras septentrionales de Venezuela están bajo la influencia predominante de los vientos alisios del noreste, cuyo régimen es constante en dirección pero variable en intensidad y contenido de vapor de agua, regulando las condiciones climáticas de esta región fisiográfica. La zona presenta un bioclima muy restrictivo (bosque seco tropical) para las actividades de uso de la tierra, con un ambiente de elevadas temperaturas( promedio anual de 26-28 ºC) y baja precipitación promedio anual (795,2 mm), originando un ambiente seco con alta tasa de evaporación media anual (1.140-1.400 mm) y evapotranspiración de 1.120-1.360 mm. Es importante señalar, que estas condiciones determinan las necesidades de demanda de riego, alrededor de los 400 mm, para poder producir cacao en la región, que durante los años 1999 y 2000 presentó condiciones climatológicas diferentes a las normales en los meses de julio a diciembre, como consecuencia de un fenómeno poco frecuente de vaguadas tropicales. Los muestreos se efectuaron por localidad, en parcelas con superficie alrededor de 3 ha, cada 15 d durante 12 meses continuos.

Las trampas fueron suspendidas a una altura de 1,20 m del suelo o distanciadas 20 m entre ellas y alejadas 15 m del borde del perímetro externo de la parcela. En cada parcela fueron instaladas 15 trampas de interceptación de vuelo, utilizando un modelo modificado, obtenido después de ensayar con varios diseños propios y el propuesto por Vale (1987) bajo condiciones de campo. Las innovaciones consistieron en cambios de los componentes estructurales, para lograr construir trampas con materiales de menor costo y mayor eficiencia de captura. Por otra parte, atendiendo la recomendación sugerida por Ikeda et al. (1980), fueron empleadas dos láminas de acrílico transparente alineadas, formando una figura de cruz con medidas de 10 x 20 cm de ancho y alto, con el propósito de extender la superficie de impacto hacia un consecuente aumento en la eficiencia de la captura de aquellos insectos que provenían de varias direcciones. Otro aspecto significativo fueron las láminas que estaban unidas en la parte superior con un plato plástico que servía de barrera contra la lluvia y constituía una pieza del soporte estructural, aspecto importante para poder suspenderla del árbol de cacao. La parte inferior de cada lámina se conecta a un embudo obtenido del corte de un tercio del tamaño de la parte superior de una botella plástica de un galón, utilizada para almacenar agua potable. En la parte inferior del embudo se enroscó un envase de vidrio o plástico de 200 cm3 de capacidad, que contenía alrededor de 100 ml de etanol al 70%, utilizado como atrayente y a la vez como medio de preservación de los insectos capturados( Figura 1).

Las modificaciones se realizaron para lograr en conjunto, una trampa que presente una mayor eficiencia en la captura de los insectos investigados y que se pueda construir con diversos componentes menos costosos, accesibles y de fácil ensamblaje por los productores cacaoteros. Los envases cerrados e identificados con los insectos capturados fueron trasladados al Laboratorio de Entomología del Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas( INIA), Maracay, estado Aragua. Posteriormente, en el laboratorio se realizaron los conteos por especie, registrando la fecha y localidad. Este proceso se ejecutó mediante la comparación con material descrito en el año 2000 por L. J. Joly (UCV-FAGRO, Venezuela).

La información sobre las condiciones climáticas se obtuvo de los registros del servicio de climatología del INIA. Igualmente, se colectaron los insectos que emergieron de los tallos de las plantas enfermas como posibles responsables de la trasmisión del hongo Lasiodiplodia theobromae (Pat.), identificados como: X. ferrugineus (F.), X. morigerus (Blanford), X. affinis, X. spinulosus Blandford, H. opacus (Eichhoff) y H. erectus Le Conte, que justificó su cuantificación a través del tiempo en las localidades cacaoteras del estado Aragua.

Análisis estadístico

]]> Se realizó la prueba de análisis de varianza de Kruskall y Wallis para establecer si había diferencia estadística significativa entre el número de insectos capturado entrelas localidades. Para estimar el grado de correlación entre la precipitación y el número de insectos en cada localidad se empleó el estadístico de Spearman (Guilford y Fruchter, 1984). Los valores numéricos de las variables correspondían al número de individuos capturados en 1 mes por cada trampa. El paquete estadístico informático utilizado para el procesamiento de los datos fue el SPSS® versión 17 IBM®.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

En el lapso del muestreo se colectaron 125.588 adultos de escolítidos en Cuyagua, Cumboto, Choroní y Chuao, distribuidos de la siguiente manera: X. spinulosus (30,1%), H. opacus (24,5%), X. affinis (21,7%), H. erectus (20,1%), X. morigerus (2,1%) y X. ferrugineus (1,5%). El estadístico de ANOVA no evidenció diferencias significativas (P<0,05) entre las cantidades de adultos colectadas en las localidades.

La comparación del grado de asociación con el coeficiente de correlación (r) de Spearman, entre la distribución de las poblaciones de insectos en cada localidadvs. precipitación media mensual, mostró una asociación negativa y significativa (P<0,05) para X. spinulosus, H. erectus, H. opacus y una relación negativa, no significativa para X. affinis. En el caso de X. morigerus fue negativa y significativa (P<0,05) y para X. ferrugineus hubo una asociación especial, porque durante el año 1999 fue positiva y significativa, pero en el 2002 resultó negativa y significativa. El análisis de la dinámica poblacional y los valores de r demostró que existen otros factores que afectan el comportamiento de cada especie, los cuales indican ser independientes de los patrones de distribución de las lluvias.

La curva de distribución de la especie X. ferrugineus mostró un porcentaje de captura menor en comparación con las otras especies. La asociación entre dichas cantidades y la precipitación dio positiva y significativa( P<0,05) durante el año 1999, poblaciones más altas entre febrero- marzo, junio-julio y noviembre-diciembre( Figura 2).

En el año 2002 esta tendencia se mantuvo, cuando fue normal el patrón de distribución de las lluvias obtuvo una asociación negativa y significativa (P<0,05), aún cuando hubo diferencias en el número de adultos capturados. Noriega et al. (2007) sugieren que los insectos xilomicetófagos pueden hacer uso de los escasos recursos, manteniendo bajas sus poblaciones. Según Morales et al. (2000) observaron fluctuaciones poblacionales de 16 especies Scolytidae en función de la temperatura y precipitación en plantaciones de Eucalyptus grandis en el estado Minas Gerais en Brasil, donde sus resultados indican mayores porcentajes estaban asociados a X. paraguayensis y X. affinis durante los períodos de lluvias escasas, siendo contrario a los valores para X. ferrugineus obtenidos en el presente trabajo. Las poblaciones de X. morigerus mostraron un porcentaje de captura más alto comparado con X. ferrugineus, sin embargo, fueron bajos en comparación con las otras especies (Figura 3). La dinámica de esta especie indica que la asociación entre las capturas y la precipitación es negativa y significativa (P<0,05), con valores máximos entre los meses de febrero-abril y septiembre- noviembre de 1999.

En el año 2002 la asociación fue negativa y no significativa, el máximo valor fue en los meses de febrero y julio. Las especies X. affinis y X. spinulosus mostraron los porcentajes más altos de captura (Figuras 4 y 5). La correlación entre el número de captura y la precipitación fue negativa y significativa, siendo más elevado entre los meses febrero y marzo. Contrario a ésto, ocurrió en los meses de mayo y diciembre, cuando se produjo altas precipitaciones que provocaron un severo efecto sobre la dinámica poblacional en el segundo semestre del año 1999. En estas especies se mantuvo una tendencia similar en el 2002, aún cuando los niveles de precipitación en ese lapso fueron bajos.

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Las especies H. erectus (Figura 6) y H. opacus (Figura 7) mostraron la mayor cantidad de capturas en el período seco, entre los meses febrero y marzo, luego, hubo un descenso pronunciado de junio a diciembre independiente del régimen de precipitación. La asociación entre la cantidad de insectos y la precipitación resultó siempre negativa y significativa (P<0,05). Por su parte, Noriega et al. (2007) indican que este comportamiento es atribuible a la marcada estacionalidad de muchos grupos de insectos, en especial los coleopteros xilomicétofagos y copronecrófagos.

De igual forma, Iturre y Darchuck (1996) utilizaron trampas cebadas con etanol en la provincia de Santiago del Estero, Argentina, en donde se capturaron ocho especies de escolítidos en plantas de Eucalyptus: Cryptocarenus heveae, H. eruditus, X. paraguayensis, Cnesinus sp., H. oscurus, X. ferrugineus, H. sp. e H. elephas. Los autores sugieren que los máximos poblacionales de estas especies, en cierta medida, estaban más condicionados por sus ciclos biológicos y menos por los factores climáticos.

CONCLUSIÓN

- Los resultados del trabajo muestran que se logró obtener la fluctuación de las poblaciones de X. ferrugineus (F.), X. morigerus (Blanford), X. affinis, X. spinulosus Blandford, H. opacus (Eichhoff) y H. erectus Le Conte durante los meses del año, para determinar las épocas de aumento o disminución poblacional, con la finalidad de incluirlos en un programa de MIP en las siembras de cacao del estado Aragua.

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ANALISIS RAPD ENTRE Y DENTRO DE POBLACIONES DERIVADAS DE GIRASOL SILVESTRE x CULTIVADO

Hilda  Fernández *, Enio  Soto *, Efraín  Salazar * y  Maira  Betancourt **

*Investigadores e **Ingeniera Agrónoma, contratada. INIA-CENIAP. Estado Aragua. Venezuela. Email: hfernandez@inia.gob.ve , hilfergon@hotmail.com

RESUMEN

El objetivo de este estudio fue estimar las relaciones genéticas (RG) entre 10 poblaciones generadas mediante cruces de girasol silvestre por la línea cultivada HA-89 utilizándose 26 marcadores RAPD. Se procedió a la siembra de los materiales en invernadero para obtener las hojas jóvenes y sanas, aislándose el ADN, el mismo se cuantificó y diluyó a una concentración aproximada de 15 ng μl-1, luego se amplificó en presencia de la enzima Taq polimerasa con los 30 iniciadores aleatorios decámeros de la compañía Operón Technologies. Los productos de amplificación se separaron mediante electroforesis en geles de agarosa al 1,2%, se visualizaron y analizaron, para luego construirlas matrices binarias (0,1) y se realizó el análisis estadístico. Para estimar las RG dentroy entre las poblaciones, se utilizó el coeficiente de asociación Simple Matching y las mismas se representaron en un dendrograma construido con el método de Ward, apreciando que la poblacióncon pedigrí H. deserticola se ubicó más cerca a la línea cultivada HA-89 y H. anomalus resultó ser la más distante.

Palabras Clave: girasol cultivado y silvestre; RAPD; relaciones genéticas.

RAPD ANALYSIS BETWEEN AND WITHIN POPULATIONS DERIVED FROM WILD X CULTIVATED SUNFLOWER

SUMMARY

This study aimed to estimate genetic relationships (GR) among 10 populations generated by crossing wild sunflower with HA-89 cultivated line, 26 RAPD markers were used. Plants were grown under greenhouse conditions to obtain young and healthy leaves, from which DNA was isolated. Isolated DNA was quantified and diluted to a concentration of 15 ng ul-1, and then amplified in the presence of Taq polymerase with 30 random decameric primers by Operon Technologies. Amplification products were electrophoretically separated in 1,2% agarose gels. They were visualized and analyzed. Binary matrices (0,1) were made, and statistical analysis was done. To estimate the genetic relationships within and between populations, simple matching association coefficient was used, and phenetic relationships were represented in a dendrogram constructed with the Ward method. Population with H. deserticola pedigree was the one located closest to the cultivated line HA-89 and population with H. anomalus pedigree was the most distant.

]]> Key Words: cultivated and wild sunflower; genetic relations; RAPD.

RECIBIDO: noviembre 22, 2010 ACEPTADO: abril 25, 2010

INTRODUCCIÓN

En Venezuela el cultivo de girasol, Helianthus annuus L., es una alternativa valiosa para suplir el gran déficit en materias grasas existente en el país, razónpor la cual se debería incentivar la siembra a gran escala y de este modo evitar que el Estado venezolano erogue significativas sumas de divisas en importaciones, tanto de materia prima como de semilla. Además, el aceite de girasol es rico en ácidos grasos insaturados, como el ácido oleico, que a su vez le confiere mayor estabilidad. El cultivo presenta ventajas comparativas respecto a otros rubros, sobre todo en períodos lluviosos y la cosecha es totalmente mecanizada (Soto y Fernández, 1997; Fernández y Soto, 1998; Soto, 2005). Las especies silvestres del género Helianthus constituyen una importante reserva de la variabilidad genética para el girasol cultivado. La hibridación entre este germoplasma y el silvestre es ampliamente utilizada para su mejoramiento genético. La mayor fuente de andro esterilidad citoplásmica proviene del girasol anual silvestre, Helianthus petiolaris (Leclercq, 1969). Por otro lado, se utilizó exitosamente una amplia gama de recursos genéticos como fuente de resistencia a plagas y enfermedades (Seiler, 2010).

La hibridación interespecífica se empleó con el objetivo de introducir variación en la restauración de la fertilidad, balancear la proporción de ácidos grasos, inducir la tolerancia a la sequía y sales (Laferrière, 1986; Seiler, 1992; Fick y Miller, 1997; Jan, 1997), incrementar la concentración de aceite y mejorar la adaptabilidad de la planta a ambientes secos, como es el caso de las hibridaciones con H. anomalus Blake y H. desertícola Heiser (Seiler, 2007). Asimismo, los experimentos relacionados con cruzamientos interespecíficos contribuyeron al conocimiento de los mecanismos de evolución en las plantas, especialmente el relacionado con la hibridación (Rieseberg et al., 1995; Rieseberg, 1996). En girasol, los marcadores RAPD se emplearon por diferentes autores como Nandini y Chikkadevaliah (2005), quienes analizaron las relaciones filogenéticas entre híbridos, líneas parentales y variedades; Liu et al. (2003), por su parte, utilizaron el análisis RAPD junto al AFLP para determinar las RG entre 23 cultivares élite de girasol de uso confitero; Pankovic et al. (1997), estudiaron las distancias genéticas entre líneas de este cultivo; Besnard et al. (1997), analizaron las regiones específicas de introgresión en cultivares de H. argophyllus para marcar genes de resistencia al hongo Phomopsis.

De este modo, Lawson et al. (1998) realizaron estudios sobre genes relacionados con resistencia a la sequía y Encheva et al. (2005) analizaron híbridos intergenéricos entre H. annuus L. y Verbesina helianthoides (Genus verbesina). En Venezuela, la técnica RAPD fue utilizada por diversos autores, entre los que destacan Salazar et al. (2006) en la identificación de genotipos de ajonjolí y Pérez-Almeida et al. (2010) en el estudio de la diversidad genética en seis especies de Passiflora. Con respecto a las relaciones genéticas (RG), su conocimiento entre variedades y especies permite elegir progenitores, así como, evaluar y caracterizar los recursos genéticos disponibles para hacer un uso más eficiente de la variabilidad genética (Lu et al., 1994).

El coeficiente de coancestría (fAB) propuesto por Malécot (1948) se utilizó tradicionalmente como una medida de la RG entre dos genotipos para determinar el tamaño poblacional en cultivos alogamos, pero su uso se limitó últimamente a varios cultivos porque sus estimados no siempre expresan la verdadera RG, basándose en premisas como la herencia mendeliana y la contribución similar de ambos progenitores en ausencia de selección y otras causas de deriva genética que son irreales en materiales mejorados (Hunter, 1989). Además, no se dispone en muchos casos de los datos genealógicos requeridos para su cálculo (Cox et al., 1986). Los marcadores moleculares, basados en el polimorfismo de ADN, expresan semejanza entre genotipos por muestreo directo del genoma (Messmer et al., 1993) y a diferencia del coeficiente de coancestria (fAB), estiman la proporción de alelos idénticos. El objetivo de este trabajo fue estimar las RG entre y dentro de 10 poblaciones generadas mediante cruces de girasol silvestre x la línea cultivada HA-89, que facilitan el manejo de la colección y su uso en programas de mejoramiento genético.

MATERIALES Y MÉTODOS

Material vegetal En este trabajo se estudiaron 10 poblaciones generadas mediante cruzamientos interespecíficos entre las especies anuales H. anomalus, H. praecox, H. desertícola y la perenne H. tuberosus por la línea cultivada HA-89,realizados por el departamento de Estados Unidos, Fargo Dakota del Norte (Seiler, 1991, 1993). Estos materiales pertenecen al Banco de Germoplasma del Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas (INIACENIAP), son seleccionados para demostrar el buen comportamiento agronómico y, por consiguiente, buena adaptación a las condiciones edafoclimáticas de Venezuela (Cuadro 1).

Análisis RAPD

]]> Para la extracción de ADN se procedió a la siembra en invernadero de tres réplicas por cada población, con el propósito de determinar la variabilidad dentro y entre las poblaciones. Dos semanas después de la germinación, se colectaron 0,250 g de hojas jóvenes y sanas, aislándose el ADN de cada una de las plantas por separado, siguiendo el protocolo de Doyle and Doyle (1990). Este ADN se cuantificó y diluyó a una concentración aproximada de 15 ng μl-1, luego se amplificó en presencia de la enzima Taq polimerasa con los 30 iniciadores aleatorios decámeros de la compañía Operón Technologies. Los productos de este proceso son separados mediante electroforesis en geles de agarosa al 1,2%, visualizados y analizados con el equipo ChemiDoc- It™, software Quantity One®. Los patrones de bandas obtenidos fueron codificados como cero y uno para fragmentos ausentes y presentes, respectivamente, para luego construir una matriz binaria que permitió realizar el análisis estadístico.

Análisis de los datos

Las RG fueron estimadas a partir de los patrones de bandas generados para el conjunto de loci estudiados. La similitud entre los genotipos se evaluó a través del coeficiente de asociación de concordancia Simple Matching (Sokal et al., 1958), recomendado por Powell et al. (1996) y Laurentin (2009) para marcadores dominantes como los RAPD. Con los valores obtenidos se construyó una matriz de similitud, basado en los resultados se graficó un dendrograma usando el método de Ward (InfoStat, 2004). Para comprobarla eficiencia y bondad de ajuste del agrupamiento, se calculó el coeficiente de correlación cofenéticar, mediante el test de Mantel (Mantel, 1967) que estima la relación entre la matriz cofenética lograda a partir del dendograma y la matriz de similitud original (Sokal y Rohlf, 1994).

Estos cálculos se realizan mediante los programas estadísticos InfoStat versión 2007p y NTSYSpc versión2.20L (Exeter software, 2000). El contenido de información polimórfica (según sus siglas en inglés PIC) de cada marcador se utilizó para evaluar la capacidad de los iniciadores en detectar locus polimórficos y su frecuencia en los genotipos estudiados( Anderson et al., 1993); el mismo se calculó de acuerdo a Roldan-Ruiz et al. (2000), mediante la fórmula:

PIC= 2 fi (1-fi)

Donde:

PIC = PIC del marcador i;

fi = frecuencia de las bandas donde está presente el marcador;

(1-fi) = frecuencia de las bandas ausentes del marcador.

]]> El valor de PIC en los marcadores RAPD tiene un máximo valor de 0,5, cuando la mitad de los individuos tienen la banda y la otra mitad no la tienen (De Riek et al., 2001).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

En los 26 iniciadores utilizados se produjo un total de 229 bandas polimórficas, tanto para la línea cultivada HA-89 como para las poblaciones derivadas; el mayor número lo presentó OPB09 con 15 y OPY09 con 14, el menor número se derivó por el OPF12 y K03 con 4. La Figura 1 muestra los diferentes perfiles electroforéticos obtenidos para 16 poblaciones de las 30 estudiadas con el iniciador 0PW06, donde se observó que las tres réplicas de H. praecox (carriles 11, 12, y 13) presentan un perfil idéntico con este iniciador.

El valor promedio del PIC fue de 0,37, con un mínimo de 0,23 del iniciador OP K05 y máximo de 0,50 del OPM04 (Cuadro 2). Un elevado valor presentado del 50% de los iniciadores utilizados indicó el gran poder discriminatorio de estos marcadores al diferenciarlos genotipos estudiados, empleándose como referencia en sucesivas investigaciones. Estos resultados coinciden con los obtenidos para marcadores RAPD por Liu et al. (2003), quienes aplicaron 26 iniciadores para determinarlas RG en líneas élite de girasol de uso confitero, encontrando que el 86% de estos fueron polimórficos, y el PIC alcanzó un promedio de 0,41, separándoselos genotipos estudiados en grupos heteróticos.

El dendrograma obtenido presentó un coeficiente de correlación cofenética de 0,679; representando un valor intermedio de ajuste entre éste y la matriz de similitud original (Figura 2). Sin embargo, las poblaciones lograron diferenciarse y las relaciones de similitud alcanzadas mostraronla formación de cinco grupos: el primero, constituido por la línea cultivada HA-89, dos de H. desertícola (DES) y dos de H. tuberusus no ramificado (TUB). El segundo, conformado por cuatrode H. tuberosus no ramificado (TUB); el tercero, compuesto por una población de H. desertícola, tres de H. tuberosus no ramificado (TUB) y dos de H. tuberosus ramificado (TUBN); el cuarto, por una de H. tuberosus ramificado( TUBN), dos de H. tuberosus no ramificado( TUB) y tres de H. praecox (PRA), y el quinto por las H. anomalus (ANO).

Con respecto a las RG de las 10 poblaciones con la línea cultivada HA-89, se puede apreciar en el dendrograma, dos con pedigrí H. desertícola que se ubicaron más cerca a la línea HA-89, seguidas de la misma cantidadde H. tuberosus no ramificado, y la más distanteresultó ser la conformada con pedigrí H. anomalus.

De esta manera, se observó que dentro de las poblaciones todavía se conserva la pureza varietal, puesto que se agruparon como se esperaba; donde la tres y la cuatro de H. tuberosus presentaron mayor similitud con el coeficiente más bajo de distancia (0,40), y las más disimiles fueron las de H. desertícola con 0,58.

Con el resultado del agrupamiento se pudo observar que entre las poblaciones (posiblemente en el proceso de manipulación y autofecundación) ocurrió contaminación por polen, tal es el caso en el grupo tres, de H. desertícola con H. tuberosus; los cuales se situaron en el dendrograma, a una distancia inferior a 0,50; y en el grupo cuatro, una de H. tuberosus con H. anomalus, ubicadas a 0,53.

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CONCLUSIONES

- El análisis RAPD de los 26 iniciadores utilizados permitió detectar las poblaciones de girasol silvestre más cercanas genéticamente a la línea cultivada HA-89 y la pureza varietal de las mismas, facilitando así, el manejo de la colección y su uso en programas de mejoramiento genético, confirmando una vez más, la utilidad de los marcadores RAPD para establecer RG y diferenciar materiales, con el propósito de mejorarla productividad de las especies.

AGRADECIMIENTO

Al profesor Gian Paolo Vannozzi por la donación del germoplasma evaluado.

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DETERMINACIÓN DEL UMBRAL Y NIVEL DE DAÑO ECONÓMICO DEL CHINCHE VANEADORA DEL ARROZ, SOBRE LA VARIEDAD CIMARRÓN EN CALABOZO ESTADO GUÁRICO, VENEZUELA

Luis E. Vivas C. * y  Armando  Notz **

*Investigador. Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas. INIA Guárico. Venezuela.

**Profesor. Universidad Central de Venezuela (UCV). Estado Aragua. Venezuela. E-mail: lvivas@inia.gob.ve ; lvivas18@yahoo.es ; anotz@cantv.ne t

RESUMEN

Se realizaron estudios en campos de arroz, Oryza sativa (L.), con riego ubicados en parcelas del sistema de riego río Guárico (SRRG) y la Estación Experimental Guárico entre los años 2004 a 2006. El objetivo de este trabajo fue determinar el nivel del daño económico (NDE) y umbral económico (UE) del chinche vaneadora Oebalus insularis Stal (Hemiptera: Pentatomidae) del arroz. Se presentan los resultados obtenidos del daño provocado de seis densidades poblacionales del chinche vaneador sobre el rendimiento del arroz, empleando jaulas metálicas diseminadas al azar en cada lote de terreno; los resultados se ajustaron al modelo matemático: Y = -79,66 + 192,47X. Se estableció como UE del insecto en tres adultos por pase sencillo de malla entomológica y el NDE en cuatro adultos.

Palabras Clave: Oryza sativa (L.); Oebalus insularis Stal; Hemiptera; manejo de plagas; nivel del daño económico; plagas del arroz; umbral económico;

DETERMINATION OF DAMAGE THRESHOLD AND LEVEL OF ECONOMIC VANEADORA RICE BUG ON THE VARIETY CIMARRÓN IN CALABOZO, GUARICO STATE, VENEZUELA

SUMMARY

]]> Studies were conducted in field rice, Oryza sativa (L.), irrigated growing areas: river Guárico Irrigation System, Guárico Experimental Station between 2004 -2006 located in Calabozo, Venezuela. The objective were: To determinate economic injury level and economic threshold of Oebalus insularis Stal (Hemiptera: Pentatomidae). The rice bug at six densities affected rice field by reducing panicle weight and full grains weight, using metal cages. Results were well adjusted to the mathematic model: Y = -79,66 + 192,47X. The economic injured levels and the economic threshold was 4 and 3 insect adults respectively, for a single entomological net sample.

Key Words: Oryza sativa (L.); Oebalus insularis Stal; Hemiptera; management pest; economic injury level; pest of rice; economic threshold.

RECIBIDO: abril 23, 2010    ACEPTADO: noviembre 20, 2010

INTRODUCCIÓN

    El cultivo de arroz, Oryza sativa (L.), es el más importante del mundo dado que alimenta las dos terceras partes de la población (Vivas 2008; Vivas et al., 2002). En América Latina y el Caribe se producen anualmente un total de 26,4 millones de toneladas, siendo los principales países productores: Brasil (49,7%), Colombia (9,8%), Perú (9,3%), Argentina (3,9%) y Venezuela (3,6%) (Pérez, 1999; FAO, 1995,1998; FAO, 2006). El consumo per cápita de arroz en Venezuela es de 15 kg año-1 (ACA, 2005); la producción para el año 2005 fue de 950.000 t, con un rendimiento promedio de 5 t ha-1, en una superficie de 190.000 ha (FAO, 2006). En el país, el 90% de la producción se concentra en los estados Portuguesa y Guárico, con pequeños aportes de Barinas y Cojedes (Adams et al., 1990; MAC, 1996a, 1996b; Salas, 1991, 1994; Sánchez, 1995; Vivas, 2008; Vivas et al., 2002).

Durante el período 2000 a 2006, en el sistema de riego río Guárico (SRRG) de Calabozo, estado Guárico, se estimó la siembra anual de 30.000 ha en la época seca y 25.000 ha en la época de lluvia, representando la variedad más importante Cimarrón con un 60% y 40% para el resto de las variedades, entre ellas: Fedearr oz 50, Fedearr oz 2000, Fonaia p 2000, Venezue la 21 (Adams et al., 1990; MAC, 1996a, 1996b; INIA, 2002, 2003; Salas, 1991, 1994; Sánchez, 1995; Vivas, 2008; Vivas et al., 2002). En un trabajo posterior se determinó que las diferentes variedades de arroz no influyeron en la densidad poblacional del chinche vaneadora, Oebalus insularis Stal (Hemiptera: Pentatomidae; Vivas et al., 2010). A nivel mundial, las plagas ocasionan pérdidas cercana sal 35% de la producción del arroz, pero solo el 12% es provocado por estos insectos al total mencionado (Tascón y García, 1985; Pantoja et al., 1997). Entre las plagas más importantes del arroz bajo riego en América Latina, se encuentra el chinche vaneadora del arroz.

Los adultos y las ninfas causan daño al alimentar sede la panícula. Al ser succionados los granos por esta plaga pueden quedar total o parcialmente vacíoso quebrarse en el momento de la molienda, causando mermas en el rendimiento y calidad del grano (Daza, 1991). En Venezuela, se registra a Oebalus ypsilon - griseus (De Geer) y O. insularis Stal (Aponte, 1989, 1990; Aponte et al., 1992; Aponte et al., 1997), siendo O. insularis la especie más abundante en el estado Guárico y O. ypsilon - griseus en el estado Portuguesa (Aponte et al., 1992; Aponte et al., 1997; Vivas, 1997b, 2002). Pantoja et al., 1997 cita a Oebalus ornatus (Sailer) en los estados Guárico y Portuguesa.

La densidad de chinches en el cultivo de arroz se incrementó al inicio de la floración hasta la cosecha. Tanto adultos como ninfas atacaron la panícula, alimentándose de los granos en formación causando manchado, vaneamiento, defectos y reducción en el rendimiento (Pantoja et al., 1997). Según De Galvis et al. (1982), el daño ocasionado sobre los granos sin descascararse pudo detectar por la presencia de manchas de color marrón causadas por hongos que penetran por el sitio donde el insecto perforó el grano. Las poblaciones de dos a cuatro chinches por planta durante 96 h en panículas en estado lechoso, disminuyen el número y peso en los granos (Gutiérrez et al., 1982). Los chinches después de alimentarse, dejan sobre la superficie de los granos marcas en forma de volcán color beige de diferentes tamaños, las cuales pueden servir como un indicador para evaluar la actividad alimenticia( Bowling, 1979; Hollay et al., 1987).

Las mismas características se observaron en plantas de trigo afectadas por O. pugnax y N. viridula (Viator et al., 1983). La presencia de las marcas de alimentación se relacionó con las disminuciones en la calidad y rendimiento del arroz (Swanson et al., 1962; Smith, 1978; Gutiérrez et al., 1985; Hollay et al., 1987). Además, el orificio causado por la penetración del estilete permitió la entrada de hongos (Hollay et al., 1987). El umbral económico (UE) representa el nivel poblacional por encima del cual es necesario tomar una medida de control (Stern, 1973). Para obtener una mejor precisión, este umbral debería establecerse para cada cultivar, dado que la susceptibilidad de las plantas varía de un cultivar a otro. De esta manera, el UE está en función del valor del cultivo y costo del control de la plaga. Cuando no se conoce el UE se puede implementar un plan de muestreo secuencial sobre la base de un umbral preliminar, llamado por Lincoln (1978) “Nivel de acción”. Este nivel provisional puede usarse con ciertas reservas según la recomendación que se le haga a la precisión del muestreo.

Existe información al respecto en algunos países. En Colombia, Fedearr oz (1983) indica que para decidir el uso de control químico es necesario muestrear el lote, y si se presenta un nivel de infestación de tres chinche vaneadora por espiga, se aconseja aplicar insecticidas. En Cuba, Gutiérrez et al. (1982); Meneses et al. (1995); CRIN (1991) sugieren aplicar control cuando se recolecte por pase de malla un promedio de insectos de: 2,20 en la floración, 0,67 durante la floración, 0,67 en el estado lechoso del grano y 4,34 para el grano yesoso. En Venezuela, Aponte (1990) y Vivas (1992) recomiendan como momento oportuno para el control de O. ypsilon-griseus, cuando sean capturados cinco adultos o ninfas por pase doble de malla y aproximadamente 2,5 chinches por pase sencillo de la misma. En Honduras, Peairs (1979) citado por Andrews y Quezada (1989), sugieren la aplicación de control químico cuando se capturen cinco ninfas o adultos de Oebalus spp. o Alkindus atratus por metro de surco. En Texas (EE.UU), Drees (1996); King y Saunders (1984) señalan que para estimar las poblaciones del chinche utilizan muestreo visual (binoculares), que permite efectuar el contaje fuera de la plantación y recomiendan revisar 100 panículas; el umbral de acciónes de 10 insectos para el total de espigas revisadas.

]]> En Florida (EE.UU), Jones y Cherry (1986) citado por Guharay (2002), establecen como umbral de acción la captura al inicio de la floración, cuatro a cinco chinches en un promedio de 10 pases de malla, y en la etapa de llenado del grano 10 insectos en 10 barridas de la malla. En este trabajo, se presenta una relación entre la disminución en el rendimiento asociado con varios niveles poblacionales del chinche vaneadora del arroz en jaulas metálicas. El objetivo fue determinar el umbral y nivel de daño económico de esta plaga sobre el cultivo de arroz, empleando la variedad Cimarrón en parcelas del SRRG en Calabozo, estado Guárico.

MATERIALES Y MÉTODOS

En campos de la Estación Experimental de Guárico y en parcelas del SRRG, se adecuaron lotes de terreno, donde se realizó un experimento para medir el grado de daño mecánico causado por poblaciones controladas del chinche vaneadora del arroz, según la metodología de Vivas (1997a); Vivas y Astudillo (2006). Se utilizaron superficies de 0,5 ha en dos parcelas comerciales y en un campo del Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas (INIA) Guárico, empleando 35 jaulas metálicas diseminadas al azar en cada área. En este estudio, se establecieron siete tratamientos con cinco repeticiones en un diseño completamente aleatorizado, consistentes en diferentes niveles poblacionales de chinches, formándose 0, 1, 2, 3, 4, 6 y 8 parejas de adultos por jaula; éstas midieron 0,6 m de diámetro por 1,5 m de altura y fueron cubiertas en su totalidad con tela metálica “mosquitero”. Las patas de la jaula midieron20 cm y se enterraron en el suelo, además, en la parte superior tenían una abertura para introducir los chinches. Para el ensayo se escogió la variedad Cimarrón , durante el período 2000 al 2005 que representó el material vegetal más cultivado en el SRRG en Calabozo, aproximadamente el 60% del área sembrada( INIA, 2002, 2003; Vivas, 2008) y la infestación de las plantas se realizó cuando éstas tenían entre90 a 92 d de desarrollo.

El experimento se realizó bajo el siguiente procedimiento: a. L as jaulas se colocaron sobre las plantas de arroz (± 40 tallos por jaula) a los 65 d de desarrollo del cultivo, asegurando la remoción de malezas y de insectos con la aplicación del insecticida de contacto monocrotofos (Inisan®) a la dosis de 1,5 l ha-1. b. Se recolectaron los insectos el día anterior a la infestación en parcelas con altas poblaciones, se separaron por sexo y se mantuvieron en un lugar con acondicionador de aire a 23 ºC y provistos con plantas de arroz. Posteriormente, se liberaron las parejas en cada jaula, variando el número de acuerdo al tratamiento. c. El ensayo se revisó a diario y cuando fue necesario se agregaron nuevos insectos, tomando en cuenta el sexo de los mismos, con el objeto de remplazar las pérdidas por mortalidad natural. Este procedimiento se realizó por un período de 5 d. d. Una vez finalizado, se aplicó un insecticida sistémico granulado carbofuran (100 g l-1), Furadan 10G® a la dosis de 10 kg ha-1, con la finalidad de eliminar todos los insectos aproximadamente a los 5 d. Así mismo, se aplicó el insecticida de contacto monocrotofos 600 g l-1 (Inisan®) a la dosis de 1,5 l ha-1 para asegurar su total remoción. Las jaulas permanecieron sobre las plantas hasta la cosecha.

Por cada tratamiento se cosecharon 40 panículas, de las cuales se evaluaron las variables siguientes: peso total de granos, peso granos enteros sanos, peso granos vanos, peso granos vanos manchados, peso granos manchados, porcentaje de daño visual y calidad molinera. Con estos datos se calculó el porcentaje de disminución en peso y el porcentaje de reducción de la calidad molinera del grano para cada uno de los tratamientos. Para el análisis estadístico se utilizaron los paquetes de computación SAS (1985) e Info Stat (2004). Se empleó el análisis de varianza con un diseño completamente aleatorizado y se utilizó la prueba de media de rango múltiple de Duncan al 5%. Para determinar el modelo matemático con el propósito de predecirlos niveles de infestación, se procedió a utilizar un análisis de regresión lineal simple con el siguiente modelo matemático: Y = a + bX y un polinomio de segundo grado con el modelo: Y = a + bX + cX²; se probó la significación de cada modelo con los paquetes estadísticos antes mencionados.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Se determinó el efecto del daño mecánico ocasionado por seis poblaciones de chinche vaneadora del arroz entre los 90 y 95 d de edad del cultivo, lapso que coincide con la fase de maduración del arroz, señalada como el momento en que la plaga ocasiona mayor daño, y por ende, pérdida de rendimiento (Aponte, 1990; Aponte et al., 1992; CIAT, 1989; Gómez y Meneses, 1985; Pantoja et al., 1997). Una vez realizado el análisis de varianza para las variables en estudio (Cuadro 1), solo en los casos del grano normal, manchado y total, se evidenció la existencia de diferencias altamente significativas entre los tratamientos (P≤0,0001). Las variables grano vano y vano manchado no presentaron diferencias estadísticamente significativas entre los análisis, debido posiblemente a efectos fisiológicos inherentes a la planta o al ambiente. Para diferenciar el efecto de los tratamientos sobre el rendimiento expresado como grano normal, manchado y total, se procedió a realizar la prueba de medias de Duncan (Chacín, 1999; Spiegel, 1992; Steel y Torrie, 1985). En el Cuadro 1 y la Figura 1 se presenta la relación de la densidad del insecto y el rendimiento del cultivo, expresado en la forma antes señalada. Se observa que los incrementos en la densidad estuvieron relacionados con reducciones significativas (P≤0,0001) en el peso de los granos normales y de los manchados. Para el caso de los primeros, las densidades con 2, 3, 4, 6 y 8 resultaron diferentes (P≤0,0001) a las densidades con cero y una pareja de insectos. Esto permite una primera aproximación del UE que puede estar entre dos y cuatro insectos y el NDE por encima de cuatro.

El análisis de regresión simple para la variable grano entero manchado resultó la ecuación: Y = -79,66 + 192,47X con un coeficiente de R2= 0,71 y una probabilidad (P≤0,0001) altamente significativa. Se tomó la variable peso del grano entero manchado, dado que es uno de los parámetros que emplea la agroindustria al momento de realizar deducciones del precio final para cancelar al productor.

]]> Desde el punto de vista económico, esto se traduce en menor valor por kilo de arroz producido (Cuadro 2). En el Cuadro 2 se presenta la densidad del chinche y las mermas en el rendimiento del cultivo. Las densidades mayores a las dos parejas de insectos resultaron en disminuciones significativas en el peso de los granos de arroz. Del mismo modo, la pérdida económica se ubica entre 80,820 y 553,055 Bs ha-1, resultado importante si se consideran los costos de control de esta plaga.

La reducción en el rendimiento se calculó basado al grano entero manchado con la fórmula citada por Pantoja (1986) y Vivas y Astudillo (2006):

Reducción de peso (kg ha-1) = Grano manchado (T2) - Grano manchado (T1)

y así sucesivamente para cada uno de los tratamientos subsiguientes.

Esta información se utilizó para el cálculo del UE mediante el siguiente procedimiento:

1. El productor de arroz para el período 2004-2006 recibió un precio de bolívares (Bs) 0,450 por kilo de arroz en cáscara. El costo promedio de la aplicación aérea por concepto de insecticidas fue de 35 Bs ha-1. El producto químico monocrotofos (Inisan ®), más usado en la zona, se recomienda a razón de 1,5 l Bs ha-1, que representa aproximadamente 30,828 Bs ha-1. El costo total (Bs 35 + 30,838) por aplicación aérea fue de 65,828 Bs ha-1. El umbral de ganancia o mínimo daño económico se puede calcular empleando la fórmula de Ogunlana y Pedigo, citada por Pantoja (1986) y Vivas y Astudillo (2006):

Donde:

UG= umbral de ganancia.

UG = costo por control (Bs kg-1) / Precio del cultivo (Bs kg-1)

]]> UG1 = 65,828/0,450 = 146,28 kg ha-1

Este valor indica que no se deben aplicar medidas de control antes que ocurra una pérdida de aproximadamente 146,28 kg h-1. Empleando el análisis de regresión: Y= -79,66 + 192,47X, donde Y representa la reducciónes perada en rendimiento (kg ha-1), -79,66 es el intercepto, 192,47 es la pendiente de la curva y X es el número de insectos adultos del chinche vaneadora, se tiene que:

Y= -79,66 + 192,47X 146,28 = -79,66 + 192,7X

Donde:

X1= 2,4 insectos= 2,4 insectos/ 0,42 m² (146,28 + 79,66)/(192,47)

Considerando que 0,42 m² representa aproximadamente a un pase sencillo de malla entomológica (INIA, 2002; Vivas, 1997a); el UE para una infestación en plantas de 90 a 95 d de edad sería de tres insectos por pase sencillo de la malla. 

Aplicando la misma fórmula para otros insecticidas que se utilizan en la zona, se tiene que:

2. El thiamethoxan 25% (Actara ®) se recomienda a razón de una dosis (100 g ha-1), que representa 59,052 Bs ha-1. El costo total (Bs 35 + 59,052) por aplicación aérea fue 94,052 Bs ha-1. El umbral de ganancia o mínimo daño económico será:

UG = costo por control (Bs ha-1)/Precio del cultivo (Bs kg-1)

UG2 = 209 kg ha-1.

]]> Esto significa que no se deben aplicar medidas de controlantes que ocurra una pérdida de aproximadamente 209 kg ha-1. Empleando el análisis de regresión Y = -79,66 + 192,47X, se tiene que:

X2 = 3 insectos = 3 insectos/0,42 m².

Para los productos carbofuran (330 g l-1) y Furadan 3F® PF (carbamato) se recomienda a razón de una dosis (l ha-1), que significa 66,9 Bs ha-1. El costo total por aplicación aérea (Bs 35 + 66,9) fue de 101,9 Bs ha-1.

El umbral de ganancia o mínimo daño económico:

UG = costo por control (Bs ha-1)/Precio del cultivo (Bs kg-1)

UG3 = 226,44 kg ha-1.

En este caso, no se deben aplicar medidas de control anticipadas a una pérdida de aproximadamente 226,44 kg ha-1. Empleando el análisis de regresión que aparece en la Figura 1 (Y= -79,66 + 192,47 X), se tiene que:

X3= 3,2 insectos = 3,2 insectos/0,42 m².

    Lo anterior confirma que el UE aplicando tres insecticidas diferentes fue de aproximadamente tres chinches por pase sencillo de malla entomológica. En el Cuadro 3, se presenta en forma resumida la información señalada.

Para verificar esta información y determinar el UE del chinche vaneadora del arroz, se utilizó la fórmula citada por Clavijo (1993); Vivas y Astudillo (2006) para la regresión simple:

]]>  (Y = -79,66 + 192,47 X) x (R2=71% y P≤0,0001)

Donde:

UE = umbral económico

CT = costo del vuelo + insecticida

P = precio del producto en el mercado por kg

PR = rendimiento que se pierde producto del daño del chinche en kg ha-1

EC = eficacia en el control.

Resultando para los productos: Monocrotofos para 2,4 chinches, el UE1= 1,3 Tiametoxam 25% para 3 chinches, el UE2= 1,0 Carbofuran para 3,2 chinches, el UE3= 1,05

El valor del UE que más se acercó al 1, se obtuvo con el producto tiametoxam 25% (Actara ®), por lo tanto, al aplicar la fórmula citada anteriormente resultó ser tres chinches por pase sencillo de malla entomológica.

]]> Esta información se utilizó con otro modelo matemático, un polinomio de segundo grado (Figura 2), con un R2= 73%, ligeramente superior a la ecuación de regresión simple. Obteniéndose:

Y = 144,25 + 43,20 X + 18,66 X² (R²= 73%, P≤0,0001)

Y = 144,25 + 43,20 X + 18,66 X² (R²= 73%)

En el Cuadro 4 se muestran los diferentes UE correspondientes a los productos químicos usados para el control del chinche. Así mismo, se observa que el umbral de ganancia para thiamethoxan fue de 209 kg ha-1, empleandola ecuación de segundo grado sería de 2,1 chinches por pase de malla entomológica; mientras que monocrotofos con un umbral de 146,26 kg ha-1 permite 4,6 chinches, y para carbofuran 226,44 kg ha-1 admite solo 1,5 chinches para aplicar una medida de control. Al comparar estos valores con el método anterior y considerando que los R2 son prácticamente iguales, se obtiene mayor beneficio utilizar la regresión simple, por el hecho que, el UE de tres insectos no varía con los diferentes químicos, facilitando su recomendación al productor.

El UE es un valor dinámico afectado por variables como el ingreso por cosecha y el costo de aplicación. Un aumento en el costo de aplicación puede resultar en un UE más alto, si se mantiene el precio del producto constante; en este caso, el productor puede tolerar una mayor cantidad del daño antes de aplicar alguna medida correctiva, porque la ganancia económica no compensalos gastos de aplicación del producto. Una baja en el precio del producto resultaría un efecto parecido (Pantoja, 1986; Pantoja et al., 1986). Por otro parte, un aumento en el precio del producto resultaría una reducción del UE o nivel de tolerancia al daño, asumiendo que el costo de control se mantiene constante.

Otros factores como la edad fisiológica del insecto, el tamaño de la planta al momento del ataque, órgano de la planta afectada, prácticas de manejo, temperatura, la variedad del cultivo, presencia de enemigos naturales, entre otros, pueden afectar el UE (Weber, 1989; Meneses et al., 1995; Meneses et al., 2001; Pantoja, 1986; Reyes citado por Tascón y García, 1985). Resultados similares a los obtenidos en este trabajo (chinche vaneadora) son citados por Weber (1989); CIAT (1989) en Colombia y Vivas (1992, 1999) en Venezuela. Del mismo modo, Espino et al. (2008a, 2008b) en los Estados Unidos lo menciona para el chinche Oebalus pugnax en el sureste de Texas. Existen trabajos en América del Sur y el Caribe que mencionan UE superiores a los obtenidos en este ensayo, por la Red de Mejoramiento del Arroz para el Caribe (siglas en inglés CRIN, 1991) en Cuba, Aponte (1989, 1990); Aponte et al. (1992, 1997) en Venezuela. Igualmente, en los Estados Unidos Rashid et al. (2006) lo cita para la especie O. pugnax.

CONCLUSIONES

]]> - El nivel del daño económico encontrado fue mayor a cuatro insectos por pase de malla entomológica. - El UE fue de tres insectos por pase sencillo de malla entomológica, ajustándose los resultados al modelo matemático Y = -79,66 + 192,47X.

AGRADECIMIENTO

Por la colaboración prestada del personal técnico y de investigación del INIA Guárico, en la realización del presente trabajo. Asimismo, a la doctora Zuhilma Narváez de la Universidad Central de Venezuela por su ayuda inestimable.

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EVALUACIÓN DEL CICLO DE VIDA DEL PSÍLIDO ASIÁTICO DE LOS CÍTRICOS EN CINCO PLANTAS HOSPEDERAS1

Pedro Morales V.*, Oxiomar Fonseca***, Yvon Noguera**, William Cabaña**, Fidel Ramos**, Ernesto Escalona***, Carolina Rosales*, Mario Cermeli*, Benigna Salas*** y Eduardo Sandoval***

1 Trabajo financiamiento por el Convenio de Cooperación Integral Cuba Venezuela. Proyecto: Producción de Controladores Biológicos e Implementación de Tácticas Agroecológicas para el Manejo de Plagas.

*Investigadores, **Técnicos Asociados a la Investigación y Auxiliares de Laboratorio. ***Investigadores contratados. INIA Ceniap. Laboratorio de Control Biológico. Maracay, estado Aragua. Venezuela. E-mail: pmorales@inia.gob.ve

RESUMEN

Se evaluó el ciclo de vida del psílido asiático de los cítricos, Diaphorina citri Kuwayama (Hemiptera: Psyllidae), en cinco plantas hospederas: Citrus aurantifolia (Christm.) Swing (lima), Citrus sinensis (naranja), Citrus reticulata (mandarina), Citrus grandis (pomelo) y Murraya paniculata (azahar de la India), en condiciones de laboratorio. Se evaluó la fase de huevo y de estadios ninfales I, II, III, IV y V, utilizando envases de vidrio con contenido de tierra cristal para el mantenimiento de los brotes. Se observaron diferencias estadísticamente significativas en la fase de huevo y de estadíos ninfales II, IV, V y en el tiempo total del ciclo para uno de los cultivos. La mayor duración del ciclo desde huevo hasta ninfa V correspondió al cultivo de mandarina con 18,8 ± 2,2 d y la menor ocurrió en el cultivo de pomelo, con 13,6 ± 1,2 d.

Palabras Clave: Citrus aurantifolia; Citrus sinensis; Citrus reticulata; Citrus grandis; Diaphorina citri; Murraya panícula.

LIFE CYCLE ASSESSMENT OF ASIATIC CITRUS PSYLLID FIVE HOSTS PLANTS1

SUMMARY

Life cycle of the Asiatic Citrus Psyllid, Diaphorina citri Kuwayama (Hemiptera: Psyllidae), was evaluated on five host plants; Citrus aurantifolia (Christm.) Swing (lime), Citrus sinensis (orange), Citrus reticulata (tangerine), Citrus grandis (grapefruit) and Murraya paniculata (orange jasmine), under laboratory conditions to determine the duration of each of its phases of development on each host. The phase of egg and the nymphal stadia I, II, III, IV and V were evaluated in bottles content gelatin substrate for host plant buds maintenance. Statistical differences between hosts were observed in the duration of egg, nymph II, nymph IV, nymph V and the whole cycle duration. The longer life cycle, from egg to nymph V correspondedto C. reticulata, with 18,8 ± 2,2 d and the smaller was obtained in C. grandis, with 13,6 ± 1,2 d.

]]> Key Words: Citrus aurantifolia; Citrus sinensis; Citrus reticulata; Citrus grandis; Diaphorina citri; Murraya panícula.

RECIBIDO: agosto 26, 2010  ACEPTADO: diciembre 10, 2010

INTRODUCCIÓN

El psílido asiático de los cítricos, Diaphorina citri Kuwayama, es un insecto que se desarrolla en plantas de la família Rutaceae, particularmente del género Citrus y Murraya (azahar de la India), además, se encuentradistribuido a lo largo de las regiones tropicalesy subtropicales de Asia (Étienne et al., 1998). La presencia de este insecto en Venezuela se reportó por primera vez en el mes de abril del año 1999, en Punto Fijo, Península de Paraguaná, estado Falcón. Se determinó que D. citri puede causar daños a plantas de cítricos, en forma directa al extraer grandes cantidades de savia de las hojas y pecíolos y en forma indirecta a la producción de mielecilla, capaz de propiciar la formación de fumagina (Cermeli et al., 2000). Así mismo, esta plaga transmite una enfermedad conocida como Greening o Huang Long Bing (HLB), producida por la bacteria Gram negativa Candidatus liberibacter spp. (Gao et al., 1993), que representa una alta incidencia en Asia y África, considerada como un factorlimitante para la producción de cítricos en esos continentes (Jagoueix et al., 1996). En Venezuela no se ha detectado esta plaga, aún cuando está presente en Belice, Brasil, Cuba, República Dominicana, Guatemala, Honduras, México y Estados Unidos (APHIS, 2010).

La plaga en D. citri indica cinco instares ninfales de colornaranja amarillento; el primer estadio del insecto mide 0,25 mm de longitud y el último de 1,5 a 1,7 mm. Los primordios de las alas son conspicuos; hilos cerosos cortospresentes solo en el ápice del abdomen. El ciclo de vida del insecto varía de 15 a 47 d, dependiendo de las condiciones climáticas. En la India los adultos pueden vivir 190 d en invierno, pero sólo 20 d en verano (Chavan y Summanwar, 1993). Las mayores densidades de población ocurren en los meses secos, disminuyendo en los meses de mayor precipitación (Mead, 1977; Chavan y Summanwar, 1993; Gravena et al., 1996). Con el objetivo de establecer crías masivas de D. citri y definir el hospedero que presentó mejor calidad, se evaluóla duración de las diferentes fases del ciclo de vida del insecto sobre Citrus aurantifolia (Christm.) Swing, Citrus sinensis, Citrus reticulata, Citrus grandis y Murraya paniculata, en condiciones de laboratorio.

MATERIALES MÉTODOS

El ensayo se realizó en el Laboratorio de Control Biológicodel Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas del Centro Nacional de Investigaciones Agrícolas (INIA Ceniap), durante el mes de julio, con valores de temperatura de 24,89 ± 1,48 ºC y humedad relativa de 64,89 ± 4,95%. En la cría masiva del insecto se colectaron ninfas y adultos del insecto en campo y se revisaron para determinar la presencia de parasitoides. Los ejemplares se colocaron en una jaula (1,5m x 1m x 1m) forrada con “tela dopiovello”, de aberturas con cierre a los lados y dos láminas de fibra de vidrio en la parte superior. Dentro de la misma se colocaron 10 plantas de lima, 10 de mandarina, seis de naranja y cuatro de azahar de la India; éstas se podaron frecuentemente para estimular, garantizar el brote y la reproducción del insecto. De allí, se extrajo el material requerido para el ensayo.

En la realización del ensayo se siguió la metodología implementada por Fonseca et al. (2007), modificada por Morales et al. (2008), que utiliza la renovación de brotes tiernos y el uso de un gel de enraizamiento comercial conocido como tierra cristal, que permitió mayor duración de los mismos en el laboratorio. En el Campo Experimental del INIA CENIAP se seleccionaron al azar cinco brotes tiernos de cada una de las especies de plantas a evaluar, colocándolos luego en bolsas plásticas transparentes previamente identificadas y con papel absorbente. El material se trasladó para su procesamiento al Laboratorio de Entomología de la Unidad de Protección Vegetal del INIA de la Gerencia General. Se colocó un brote de cada especie de planta en un envase de vidrio transparente con capacidad para 750 ml y 5 g de tierra cristal hidratada. Sobre el sustrato, se pusouna lámina de cartulina para evitar el contacto directo del brote con la tierra cristal.

Se realizó un diseño completamente aleatorizado con cinco tratamientos, cinco repeticiones por cultivo y 10 parejas de adultos por repetición para garantizar la oviposición, estos brotes se observaron a diario bajo la lupa estereoscópica, cuando no se visualizaron huevos del insecto, se sustituyeron por nuevos, seguiendo la metodología de evaluación de ciclo biológico del insecto señalada por Fonseca et al. (2007). Una vez presentados los huevos en el brote, éstos se colocaron en envases de vidrio transparente con 210 ml de capacidad con tierra cristal hidratada en el fondo, luego de la eclosión se individualizaron desde el primerestadio ninfal para estimar la duración de las diferentes fases de desarrollo, con 10 repeticiones para cada especiede planta hospedera (10 brotes de cada especie con una ninfa cada uno). Todos los envases se

cubrieron con “tela dopiovello” para garantizar la aireación. Se utilizó un diseño completamente aleatorizado con cincotratamientos (cultivares) y 10 repeticiones por cada uno. Con el programa Statistix 8.0 se realizó el análisis de varianza de Kruskal-Wallis y la prueba de comparaciones de rangos de media para los datos no paramétricos, con la finalidad de analizar la duración de cada estadio por ensayo.

]]> RESULTADOS Y DISCUSIÓN

En el Cuadro se observa los resultados referentes a la duración de las diferentes fases del ciclo de D. citri en los cinco cultivos evaluados, evidenciando diferencias estadísticas significativas de los estadios de huevo, ninfa II, IV, V y en el tiempo total del ciclo entre los cultivos. Los valores mayores correspondieron al cultivo de mandarina con 18,8 ± 2,2 d, diferenciándose estadísticamente del cultivo de pomelo con la menor duración, de 13,6 ± 1,2 d. La evaluación de Tsai y Liu (2000) de la biología de D. citri sobre Citrus jambhiri Lush, C. aurantium L., C. paradisi Macfadyen y Murraya paniculata (L.) Jack en condiciones de laboratorio obtuvo promedios similares entre hospederos en cuanto a duración de ciclo y excepción del tiempo del quinto estadio ninfa 1. Por el contrario, Nava et al. (2007), estudiaron la biología de D. citri de diferentes hospederos y temperaturas, sin observar alguna influencia de las especies evaluadassobre la duración y viabilidad de los huevos del psílido.

De igual manera, la duración del estadio ninfal fue similaren los tres hospederos, entre 13,5 y 14 d. La viabilidad fue significativamente más baja para los insectos criados en C. sunki, indicando que los mejores hospederos para la cría del psílido son C. limonia y M. paniculata. Según Fonseca et al. (2007), estudiaron la biología de D. citri en diferentes hospederos, reportando que no hubo diferencias significativas para las tres plantas utilizadas, con valores desde 13,5 ± 0,64; 15,0 ± 1,23 hasta 15,6 ± 1,44 d para C. grandis, M. paniculata y C. limon, respectivamente. Es posible que el ciclo de vida del insecto en general, o en alguno de sus estadios ninfales, se afecte en su duración según el hospedero donde se desarrolle. El azahar de la India presentó valores intermedios, sin embargo, Tsai y Liu (2000) señalan que su ventaja para la cría masiva del insecto radica en las brotaciones continuas que presenta esta especie en comparación con los cultivares comerciales de cítricos.

CONCLUSIÓN

- L a mayor duración del ciclo de vida del psílido asiático de los cítricos ocurrió en el cultivo de mandarina, mientras que la menor se observó en el pomelo. Aún cuando el azahar de la India presentó duración intermedia, porque tiene la ventaja de emitir brotaciones foliares continuas durante el año, haciéndolo un insumo ideal para el mantenimiento de crías en laboratorio.

BIBLIOGRAFÍA

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NOTA TÉCNICA

RESPUESTA DEL AMARANTO A DOS DISTANCIAS DE SIEMBRA Y A DENSIDADES DE POBLACIÓN¹

Rodolfo Repollo*, Rosa de Troiani*, Elke Nollemeyer*, Teresa Sánchez* y Nilda Reinaudi*

1Proyecto financiado por la Comunidad Económica Europea. *Profesores. Universidad Nacional de La Pampa (UNLPam). Facultad de Agronomía. Proyecto Amaranth:Future-Food. Argentina. E-mail: rodolforepollo@hotmail.com

AMARANTH’S RESPONSE TO TWO PLANTING DISTANCES AND POPULATION DENSITY¹

RESUMEN

 El objetivo de este estudio fue evaluar el comportamiento de tres genotipos de amaranto, Amaranthus sp.; con la finalidad de utilizarlos en cosecha mecánica. Estos fueron sembrados en la Facultad de Agronomía, Universidad Nacional La Pampa en surcos separados a 0,25 y 0,50 m y densidades de 100 x 103, 200 x 103 y 400 x 103 plantas ha-1. Se midió la altura de las plantas y la radiación fotosintéticamente activa a los 30 días después de la siembra (DDS) en la antesis y madurez fisiológica, así como, el índice de cosecha (IC) y rendimiento de semilla. Estadísticamente el diseño fue de bloques al azar con 4 réplicas x 3 genotipos x 3 densidades x 2 distancias. No hubo diferencias significativas (P= 0,01) en el IC y rendimiento en grano (kg ha-1) en los tres genotipos, entre distancias en surcos y densidades. La intercepción solar (IS) a los 30 DDS (51,2%) solo difirió significativamente (P= 0,01) en A. cruentus var. Don Guiem, para la distancia de 0,25 m y 100.000 plantas ha-1. Las plantas en la madurez no presentaron diferencias para los distintos tratamientos. Las densidades a campo oscilaron entre 50-90 x 103, 90-150 x 103 y 150-270 x 103 plantas ha-1, explicando la falta de significancia entre tratamientos.

Palabras Clave: Amaranthus sp.; densidad de población; distancia entre surcos; rendimiento de semilla;

AMARANTH’S RESPONSE TO TWO PLANTING DISTANCES AND POPULATION DENSITY¹

SUMMARY

]]> Field studies were conducted to evaluate the behavior of amaranths, Amaranthus sp.; with the purpose of being able to use them in the mechanical crop. Three amaranths were sowed in the Facultad de Agronomía, Universidad Nacional La Pampa in furrows separated to 0,25 and 0,50 m and densities of 100 x 103; 200 x 103 and 400 x 103 plants ha-1. The height of plants, photosyntetically active radiation (30 days of the sowing, anthesis and physiological maturity),), harvest index of crop and seed yield were measured. Experimental design was totally randomized blocks: 4 replications x 3 genotypes x 3 densities x 2 distances. There were no significant differences (P= 0,01) in the harvest index of crop and grain yield (expressed in kg ha-1), in the 3 genotypes between distances in furrows and densities. The solar interception at 30 days of the sowing (51,2%), only difered significantly (P= 0,01) in A. cruentus var. Don Guiem for the distance of 0,25 m and 100.000 plants ha-1. At maturity there were not significant different treatments. The densities in the field ranged between 50-90 x 103, 90-150 x 103 and 150-270 x 103 plants ha-1 which would explain the lack of significance between treatments.

Key Words: Amaranthus sp.; distance between furrows; grain yield; population density.

RECIBIDO: junio 25, 2010 ACEPTADO: noviembre 15, 2010

INTRODUCCIÓN

El amaranto, Amaranthus sp., es un cultivo ancestral, que constituyó el alimento básico de los incas, mayas, aztecas y otros grupos precolombinos de toda América (Sauers, 1950). Su excepcional adaptabilidad, conjuntamente con la cantidad y calidad de proteínas, produce en la actualidad una especial atencióncomo opción para la pequeña escala (Downton, 1973; Vietmeyer, 1982). Por sus características, este cultivo se presenta como una alternativa potencial para una superficie de aproximadamente 5 000 000 ha, ubicadas en la región semiárida de Argentina, al norte de la Patagonia, con precipitaciones comprendidas entre 400 y 800 mm anuales (Covas, 1984). Bansal et al. (1955), Henderson et al. (2000) y Torres Saldaña et al. (2006) encontraron que altas densidades permitieron incrementar la producción de semilla, por su parte, el cultivo presentó menor acame, debido posiblemente a una reducción del peso total de la planta.

Así mismo, Peiretti y Gesumaria (1991), observaron una disminución significativa en la obtención individual de semilla de Amaranthus cruentus L. con el aumento de la densidad entre 100.000 y 400.000 plantas ha-1, aún cuando simultáneamente se produjo un incremento en el rendimiento por unidad de superficie. En la Facultad de Agronomía, UNLPam, Argentina, 18 genotipos de Amaranthus provenientes de República Checa, México y Argentina se cultivaron en el ciclo2006- 2007 y 16 para los años 2007-2008, con la finalidad de estudiar las características agronómicas relacionadas con la producción del grano (Troiani et al., 2009; Repollo et al., 2009). El objetivo de este trabajo fue determinar el comportamiento de tres genotipos de amaranto, sembrados manualmente en hileras separadas a 0,25 y 0,50 m y a densidades de 100 x 103, 200 x 103 y 400 x 103 plantas ha-1 con la perspectiva de tomar decisiones para una cosecha mecánica.

MATERIALES Y MÉTODOS

Los genotipos Amaranthus cruentus var. Don Guiem (Gen 6), Amaranthus hypochondriacus var. Tarasca (Gen 9) y Amaranthus hypochondriacus FK 280-FH1 (Gen 12), se sembraron los primeros días de diciembre en el campo de la Facultad de Agronomía UNLP am (S: 36º 32, 726´, W: 64º, 18, 721´; 220 m.s.n.m), fueron elegidos por demostrar las mejores características agronómicas relacionadas con la producción del grano en la región semiárida pampeana (Troiani et al., 2009), actividad que se llevó a cabo en un suelo clasificado como Haplustol éntico, con una capacidad de intercambio catiónico de 18,5 cmol kg-1 suelo, 0,13% N, 2,9% de materia orgánica y 61 ppm de P. El diseño experimental fue de bloques completamente aleatorizados con arreglo factorial 3 x 3 x 2 con cuatro repeticiones; cada parcela fue de 11 m de longitud por 3,25 m ancho, resultando 7 y 14 filas para 0,50 y 0,25 m de distancia entre surcos, respectivamente. Además, en cada parcela 0,50 m de plantas de los extremos fueron desechadas para eliminar el efecto de bordura, igualmente, en las filas 1-2, 6-7 (0,50 m de espaciado) y 1-2, 13-14 (0,25 m de espaciado). Los surcos centrales fueron destinados para evaluar la producción de semilla, siendo cosechados y trillados manualmente, expresándose el resultado en kg ha-1 (superficie de 15 m2). Durante el ciclo del cultivo se registraron las variables siguientes de plantas: densidad, altura, diámetro de tallo a cosecha (medido a 5 cm del suelo) e intercepción de la radiación solar (IRS).

Estas últimas se realizaron con un radiómetro o barra de intercepción de la radiación, efectuándose a la cobertura del suelo (fecha 1), antesis (fecha 2) y madurez (fecha 3). Para calcular el índice de cosecha (IC) en la madurez fisiológica, se cortaron las plantas marcadas al ras del suelo, se secaron en estufa con circulación de aire forzadoa 60 °C para determinar biomasa, posteriormente el grano se separó en forma manual y se pesó para realizar el cálculo con el uso de la siguiente ecuación: [IC rendimiento de semilla/(biomasa aérea + rendimiento de semilla)]. La siembra, control de malezas y el raleo de plantas se realizó manualmente. Las densidades preestablecidas fueron de 100 x 103, 200 x 103 y 400 x 103 plantas ha-1, sembrado a razón de 2,6 kg ha-1 y se suministró un riego complementario equivalente a 100 mm. Se aplicó en tres oportunidades insecticida debido a la presencia de Epicauta adspersa. El estudio estadístico se realizó mediante el análisis de varianza (ANOVA) utilizando el software InfoStat 8 y dada la presencia de interacción en los distintos tratamientos, se efectuó un ANOVA para cada uno y el correspondiente test de Tukey para la significancia de medias en las variables altura de planta (HP), IC, rendimiento de semilla (R) e IRS.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

]]> En el Cuadro 1 se presentan las temperaturas y precipitaciones correspondientes al ciclo del cultivo que fueron desfavorables. Las mediciones de densidad de las plantas mostraron poblaciones bastante inferiores a las propuestas (Cuadro 2), principalmente, en la densidad más alta. Los valores medios indicaron70, 120 y 210 x 103 plantas ha-1 para la densidad baja, media y alta, respectivamente, representando las relaciones de proporción de 1:1,7:3, mientras las correlaciones propuestas eran 1:2:4 para los tres genotipos estudiados y distancias de 0,25 y 0,50 m entresurcos. Esta disminución de la población se debió a las condiciones climáticas extremadamente adversas (INTA- Agrometeorología, 2009). La HP presentó variaciones no significativas entre los genotipos (Cuadro 3), siendo Gen 12 el más bajo, mientras que Gen 6 y Gen 9 fueron muy similares en este aspecto. El IC osciló entre 0,2 y 0,09 independiente de los genotipos, presentando mayores proporciones a menor densidad de plantas.

Estos valores fueron muy bajos comparados con los obtenidos por Troiani et al. (2004) en la región pampeana, donde obtuvo en A. hypochondriacus L. cv. Artaza 412, valores de 0,3. Así mismo, el Gen 12 presentó un IC de 20,5%, en la campaña en los años 2007-2008, Troiani et al. (2008). Para el estudio del diámetro de tallo se promediaron los datos correspondientes a 10 plantas marcadas y se observó que cada genotipo fue más grueso a 0,50 m, y a 0,25 m; valores similares a los obtenidos por Repollo et al. (2009) en la campaña 2006-2007, trabajando con los mismos genotipos, y superiores a los encontrados por Torres Saldaña et al. (2006) para las variedades Frond osa y Tulychua co, con una densidad de 62.000 plantas ha-1. El Gen 9 presentó el mayor diámetro a 0,50 m de distancia entre surcos (Cuadro 4).

Esta estimación es un aspecto negativo para la cosecha mecánica. En las Figuras 1, 2 y 3 se presenta la evolución de la IRS para tres densidades de siembra y dos distancias entre surcos, observándose que la densidad de siembra tuvo muy bajo efecto en la eficiencia de la IRS. Además,a la altura del suelo la disminución de la radiación solar fue altamente significativa en el Gen 6 con 51,2, y 50,5% de intercepción para la distancia de 0,25 y 0,50 m, respectivamente, y densidades de 50-90 x 1003 y 90 -150 x 103 (P = 0,01). En los tres genotipos no hubo diferencias significativas de IRS entre densidades, distancias en la antesis y madurez, indicando que en las condiciones que se llevó a cabo el experimento se compensaron las diferencias en densidad de siembra dentro del surco (distancia entre surcos de 0,25 m) con un mayor desarrollo de la canopia, mientras que a 0,50 m, esta retribución no fue eficiente. El incremento en la IRS es considerado como el principal factor que influye en los rendimientos a medida que se acorta la distancia entre surcos. Está demostrado que la tasa de crecimiento es una función lineal de la radiación solar interceptada (Shibles et al., 1965, 1966), para esta última, los valores del amaranto fueron bajos, comparados con cultivos de arquitectura similar como el algodón (Mondino, 2000; Paytas, 2005).

]]>

El mayor espaciamiento entre hileras también produce otro efecto indeseado para la cosecha mecánica, dado que la canopia permaneció con fuerte intensidad en la fecha de cosecha (mediados de abril), especialmente para el Gen 9 y Gen 12, y aún más pronunciado ante la densidad media y alta de plantas. El rendimiento de los tres genotipos a cada distancia entre surco se presenta en la Figura 4, valores que fueron extremadamente bajos. El Gen 6 fue mayor (579 kg ha-1) a densidad intermedia y 0,50 m, mientras que el Gen 9 mostró menor producción que los otros dos genotipos, siendo menores a 0,25 m. Por otra parte, el Gen 12 produjo cantidades superiores con 604 kg ha-1 a 0,50 m y densidad de 100 x 103 plantas ha-1. No se encontraron diferencias significativas (P= 0,01) en el rendimiento en grano (expresado en kg ha-1), en los tres genotipos entre distancias entre surcos y densidades. Los Gen 6 y Gen 9 cumplieron su ciclo en 120 d (ciclo intermedio), mientras que el Gen 12 lo hizo en 90 d (ciclo corto). La ausencia de diferencia se puede explicar por la intensa sequía, altas temperaturas, acelerada evapotranspiración, fuertes vientos y depredadores que aparecieron en el estado pastoso del grano.

CONCLUSIONES

- L a evolución de la canopia (hojas activas) en el Gen 12 no fue la más adecuada para una cosecha mecánica en las densidades estudiadas, especialmente a la distancia entre surcos de 0,50 m y densidad baja e intermedia. La ventaja de este genotipo es su menor altura y ciclo corto. FIGURA 4. Rendimiento de los tres genotipos de amaranto a dos distancias y tres densidades.

- El Gen 9 a 0,50 m de distancia entre surcos, presentó el mayor diámetro de tallo a cosecha y junto con el Gen 6 presentaron mayor altura pero una buena performance para una cosecha mecánica.

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NOTA

TÉCNICA EXPERIÊNCIA SOBRE A PRODUÇÃO DE ALGODÃO DE FIBRA COLORIDA POR DUAS COOPERATIVAS DO ESTADO DA PARAÍBA, BRASIL

Vicente  De Paula Queiroga *, Jeane Ferreira Jerônimo * e  Jesús Ávila Meleán **

*Pesquisadores. Embrapa Algodão, Rua Osvaldo Cruz, Campina Grande, Brasil. **Pesquisador. INIA Portuguesa. Venezuela. E-mail: queiroga@cnpa.embrapa.br , javila@inia.gob.ve , janermi@gmail.com .

RESUMO

A produção de algodão, Gossypium hirsutum L., de fibra branca em pequenas parcelas de produtores do nordeste do Brasil, não vem gerando uma rentabilidade econômica adequada. Surge a possibilidade que se insere dentro dos programas de sementes da Embrapa SNT (Serviço de Negócios e Transferência de Tecnologia), para o plantio da cultivar BRS 200 Marrom, fibra colorida, sendo a mesma obtida nos programas de melhoramento da Embrapa. Ademais de oferecer sustentabilidade aos produtores, o algodão colorido (AC) gera ganho na rentabilidade econômica e ambiental, por eliminar o processo de tingimento industrial têxtil necessário para as fibras de cor branca. Apresenta-se o resultado de um trabalho preliminarda Embrapa SNT, onde foi plantado 100 ha da referia cultivarcolorido, durante o ano 2000, conjuntamente com 50 famílias associadas às cooperativas de Catolé do Rochae de Itaporanga. Observou-se que a apropriação e implementação de tecnologias sociais na produção do algodão não orgânico para seus produtores foram positivas. No presente trabalho se relata detalhadamente esse processo produtivo. Para alcançar produtividades satisfatórias que permitem a sustentabilidade é necessário que os produtores cumpram os seguintes requisitos:realizaro plantio nas áreas zoneadas, semear áreas menores ou iguais a dois hectares para facilitaro controle dos insetos, que a comunidade tenha capacidade de beneficiar seu próprio algodão em caroço (mini-usina), eliminando o intermediário. Foram produzidos 62.000 kg de sementes através da apropriação e validação de tecnologias por partedos produtores, devido a sua interação com os pesquisadores e difusores.

Palavras Chave: fibra colorida; Gossypium hirsutum L.; sementes; tecnologia social.

EXPERIENCIA SOBRE PRODUCCIÓN DE ALGODÓN DE FIBRAS DE COLOR POR DOS COOPERATIVAS DEL ESTADO DE PARAÍBA, BRASIL

RESUMEN

]]> La producción de algodón, Gossypium hirsutum L., de fibras blancas en las pequeñas parcelas de los agricultores al noreste de Brasil, no genera una rentabilidad económica adecuada. Surge la posibilidad que estos productores se incorporen dentro de los programas de producción de semillas de la Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa), Servicio de Negocios y Transferencia de Tecnología (SNT) para probar la siembra de algodón de fibras de color( AFC) del cultivar BRS 200 Brown obtenidas en los programas de Embrapa Algodón, el cual se caracteriza por poseer fibras de color, porque al eliminar el proceso de coloración industrial necesaria para las fibras blancas, eleva la rentabilidad económica y ambiental, ofreciendo mayor sustentabilidad a los productores. Para este resultado se sembraron 100 ha de este cultivar durante el año 2000, conjuntamente con 50 familias de las cooperativas de los municipios Catolé del Rocha e Itaporanga del estado de Paraíba. Se encontró que la apropiación e implementación de tecnologías sociales en la producción de algodón no orgánico para sus productores fue positiva. De este modo, se concluye que las condiciones adecuadas para lograr la sostenibilidad son: ocupar áreas menor ese iguales para 2 ha, con la finalidad de facilitar el control de insectos e incentivar en la comunidad la capacidad de desarrollar sus semillas con pequeñas desmotadoras. Se produjo 62.000 kg de semillas con apropiación y validación de tecnologías por parte de los productores, como resultado de su interacción con los investigadores y transferencistas.

Palabras Clave: fibras de color; Gossypium hirsutum L.; semillas; tecnología social.

EXPERIENCE ON THE PRODUCTION OF COLORED COTTON FIBER BY TWO COOPERATIVES IN THE PARAIBA STATE, BRASIL

SUMMARY

The production of white cotton, Gossypium hirsutum L., white fiber in the small farmer plots at northeast of Brazil, does not generate an adequate economic rentability. A possibility emerges to insert in the seed programs of Embrapa SNT (Businesses and Transference of Technology Service), to sow the cultivar Brown 200 of color fiber, obtained in the Embrapa SNT programs, which besides offering sustenance to the producers, and generates profits in economic rentability and environment, when eliminating industrial coloring process necessary for white color fiber. The results of preliminary study done by Embrapa SNT are presented in which 100 ha were sown with the indicated cultivar, during the year 2000, together with fitty families of Catolé do Rocha-PB and Itaporanga-PB cooperatives. It was found that the appropriation and implementation of social technology in the production of non-organic cotton for their producer was positive. In the paper work the productive process is related extensively. To obtain averageyields that will permit the maintenance, it is necessary that the producers posses the following easiness: to produce in the recommended areas, to sow areas smaller or equal to two hectares to facilitate insect control and the community have the capacity to process their cotton seeds with small ginning machines to avoid the mediating. The production of 62.000 kg of seeds was obtained with the appropriation and the validation of technology by the producers due to their interaction with the researcher and technologist transfers.

Key Words: color fiber; Gossypium hirsutum L.; seeds; social technology.

RECIBIDO: febrero 27, 2009   ACEPTADO: septiembre 17, 2010

INTRODUÇÃO

O plantio do algodão, Gossypium hirsutum L., com cultivares de fibra branca na região do nordeste do Brasil,não resultou ser muito lucrativo, em termos de rentabilidade econômica, para os produtores familiares, devido ao fato de que o valor de este tipo de fibra não chega a cobrir satisfatoriamente os custos de produção, em razão do tamanho médio da suas áreas cultivadas variar entre 2 a 4 ha, o que não permite competir com os grandes produtores da região. Recentemente, surgiu a possibilidade de aumentar sua rentabilidade utilizandocultivares com fibras coloridas, sem alterar o processo produtivo, para produção de sementes básicas, uma vez que a colheita dos capulhos abertos se realiza manualmente com a umidade em torno de 11%, garantindo assim que as sementes estejam completamente maduras.

O plantio comercial do algodão colorido (AC) ainda é incipiente no nordeste, sendo mais cultivado no Estadoda Paraíba (Beltrão e Carvalho, 2004). Para incentivar a sua produção na região semiárida do nordeste, o governo de cada Estado deveria fornecer sementes, defensivos químicose assistência técnica para os produtores familiares. Para o plantio das comunidades familiares foi indicada a cultivar BRS 200 Marrom, a qual foi obtida pelos programasde melhoramento genético da Embrapa Algodão, sendo liberada em 1999. Devido ser tolerante a estiagem prolongada, a mesma foi recomendada para a microrregião do Seridó, intensamente castigada pela seca, por se tratar de um material derivado do algodão arbóreo “mocó” (Colorido, 2001). Com base no contrato de compra, toda a produção de algodão em rama produzido dos produtores familiares foi adquirida pela Embrapa SNT (Serviços de Negócios e Transferência de Tecnologia) e transportada do campopara a usina da Cooperativa Agrícola Mista de Patos LTDA (CAMPAL), que após seu beneficiamento foi comercializada as fibras para a empresa CoopNatural de Campina Grande do Estado da Paraíba (PB), formadapor 10 microempresas de confecções (Beltrão e Carvalho, 2004), e empresas do sul do país.

]]> Estas microempresas têxteis da Paraíba são responsáveis pela confecção de 7.000 peças por mês, entre roupas, acessórios, artigos de decoração e outros. De acordo com a Cooperativa da CAMPAL de Patos-PB, para o ano 2000 o preço do AC em rama no mercadoera de R$1,50 kg-1, enquanto o algodão o tradicional era vendidoa R$ 0,90 kg-1. A introdução deste tipo de algodão nas regiões secas permitiria que dezenas de famílias pudessem conseguir recuperar a sua competividade no mercado (Diretório de Algodão do Brasil, 2004), o qual é amplamente dominado pelas grandes plantações do Cerrado. Contudo, o incremento de área de produção do AC é estimulado por dispensaro tingimento dos tecidos brancos, processo esse que aumenta de 25 a 30% o custo final. Este cultivo representa um benefício socioeconômico para agricultura familiar, que além de melhorar o valor da fibra, as rendas são incrementadas pela venda de sementes básicas para a Embrapa SNT. Vale destacar também a capacitação dos produtores em novos conhecimentos tecnológicos através da transferência de tecnologia por parte dos técnicos e pelos líderes da cadeia produtiva e, principalmente, esta exploração irá permitir gerar emprego e agregar valor ao processo (Beltrão, 1999).

Desta forma, a tecnologia social em apreço beneficia os produtores familiares por gerar uma nova fonte de renda e emprego, melhores preços do produto no mercado e com redução quase que total do risco da comercialização, em razão dos acordos comerciais estabelecidos pelos órgãos de pesquisa, as cooperativas de serviços e as empresas têxteis receptoras do produto. Na verdade, trata-se de um novo “nicho” de mercado, cuja tendência é crescente no Brasil, já que os países do primeiro mundo da Europa não têm clima propício para produzir algodão, mas tem recursos para adquiri-lotantona forma de matéria-prima inicial, a fibra, quanto às demais formas de fio, tecidos e confecções. Este tipo de produção exige que os produtores sejam motivados e sensibilizados pelos técnicos de pesquisa e de extensão rural, para uma constância de produção do AC que atenda satisfatoriamente a demandado mercadoe aumentem suas rendas, o que é importante, pois o algodão é considerado a cultura de maior importância social para a região nordeste (Beltrão et al., 1995).

Neste sentido, as comunidades do semiárido do nordestepodem beneficiar toda sua produção e vender a pluma e os subprodutos diretamente, eliminação o intermediário tradicional, o que ganha contornos muito positivos na tentativa de acrescentar valor à produção primária e incentivar as iniciativas associativas. Para validar as tecnologias no sistema de produção do AC, os produtores familiares do nordeste implantaram 100 ha da cultivar BRS 200 Marrom, sob condições de irrigação, orientados pela Embrapa SNT, contando-se também com a experiência prática dos produtores associados das cooperativas de Catolé do Rocha-PB e de Itaporanga-PB. Igualmente, estabeleceram convênios entre os organismos de pesquisa e transferência, cooperativas de produção, beneficiamento e comercialização.

MATERIAIS E MÉTODOS

Este trabalho foi realizado pelos produtores familiares associados às Cooperativas Agrícolas Mistas dos Irrigantes dos municípios paraibanos de Catolé do Rochae de Itaporanga, durante o ano agrícola de 2000, ambos pertencentes à região fisiográfica do sertão deste Estado (Amaral e Silva, 2006). Aproveitando o programa de produção de sementes básicasda Embrapa SNT (Serviço de Negócios e Transferência de Tecnologia), foram firmados dois Contratosde Empreitada Rural com as Cooperativas Agrícolas Mistas dos Irrigantes de Catolé do Rocha-PB e de Itaporanga-PB para produzirem 100 ha de sementes básicasdo AC, cultivarBRS 200 Marrom, em condições de irrigação, havendo sido estabelecido em cada contrato50 ha de algodão para cada cooperativa. Na área total de 100 ha de produção do algodão colorido, estavam envolvidos 50 produtores familiares, sendo a média da área plantada de 2 ha para cada produtor.

A princípio, os produtores familiares selecionados das distintas cooperativas receberam conhecimentos teóricossobre o cultivo do algodão colorido, através dos cursos de capacitação técnica para produção de sementes oferecidos pela Embrapa SNT nas cidades de Catolé do Rocha-PB e de Itaporanga-PB (Tabela 1 y 2). As sementes genéticas de algodão da BRS 200 Marrom, produzidas pela Embrapa Algodão, foram transferidas para Embrapa SNT e, em seguida, repassadas para os produtores familiares, distribuído 15 kg ha-1 de sementes do algodão colorido.

De acordo com o Contrato de Empreitada Rural, os 50 produtores familiares cadastrados receberiam assistência técnica dada pelos pesquisadores da Embrapa Algodão e do SNT durante o ciclo da cultura do algodão; o SNT fornecia as sementes de forma gratuita e adquiria toda produção por um valor estipulado na época de R$ 1,00 kg de algodão em rama; o SNT fornecia também sacaria de colheita e assumiria o frete do transporte desdeo campo até a usina beneficiadora da CooperativaAgrícola Mista de Patos Ltda (CAMPAL). Vale ressaltar que o serviço da Empresa de Assistência Técnica e Extensão Rural (EMATER) do Estado da Paraíba (PB) prestaram também orientação técnica sobre o manejo cultural do algodão. A terceirização do beneficiamento da produção do AC só foi possível mediante o contrato de beneficiamento firmado entre a Embrapa SNT e a CAMPAL (Cooperativa Agrícola Mista de Patos Ltda), sendo este trabalho de prestação de serviços pago pelo SNT.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os resultados foram apresentados como tecnologias sociais validadas durante o sistema de produção do algodão BRS 200 Marrom, em regime de irrigação.

Descrição da tecnologia social

]]> A tecnologia social utilizada se baseou no processo de transferência de tecnologia e assistência técnica prestadaaos produtores, visando à produção de sementes de algodão com qualidade, sendo realizado todo processo pela Embrapa SNT, Embrapa Algodão e Emater da Paraíba (Empresade Assistência Técnica e Extensão Rural). Esta iniciativa permitiu a adoção de novas tecnologias por parte dos 50 produtores participantes.

Seleção dos produtores e reunião técnica

Nos dois municípios indicados (Catolé do Rocha e Itaporanga) foram selecionados 50 produtores, levando- seem consideração os seguintes critérios: a capacidade de liderança, estar associados em cooperativa, seriedade no trabalho e capacidade de assimilação de novos conhecimentos. Foram realizadas várias reuniões e palestras com os produtores envolvidos na programação de produção de sementes básicas da Embrapa SNT.

Nestas reuniões, discutiram-se os aspectos técnicos sobre a condução da cultura, contrato de empreitada rural entre a Embrapa SNT e a cooperativa, negociação e comercialização da produção, cuidados na colheita, beneficiamento e armazenamento temporário na propriedade rural do algodão colhido.

Financiamento dos produtores

Representantes dos Bancos do Brasil e do nordeste participaram de uma das reuniões efetuadas entre os produtores e a Embrapa SNT, visando aprovar os recursosde custeio para a produção das sementes básicasde algodão mediante o contrato de produção firmado entre a cooperativa e SNT.

Os produtores recebiam um financiamento em torno de R$ 830 ha-1, o qual era aprovado para atender os seguintes custos: preparo de solo, controle manual das ervas daninhas, pulverizações, aquisição de insumos e colheita, conforme apresentação de uma planilha de custos de produção de algodão irrigado adotado na época pela Embrapa Algodão. Os Bancos só aprovavam as propostas dos produtores que não tinham débitos bancáriospendentes, cujos bancos concederam financiamentos anteriores aos mesmos para atender outros tiposde programas agrícolas. Apenas a Cooperativa AgrícolaMista dos Irrigantes de Catolé do Rocha forneceu os insumos agrícolas (inseticidas e fertilizantes) aos produtores, que após colheita do algodão era quitado.

As cooperativas cobravam dos produtores uma taxa de 2% do valor obtido com a venda do algodão à Embrapa SNT pelos serviços de controle dos recursos financeiros dos Bancos (repasse do custeio agrícola) e dos recursosprovenientes da Embrapa SNT (venda da produção de algodão) para cada agricultor envolvido no programa. Além disso, os dirigentes das referidas cooperativas foram responsáveis pela emissão da nota fiscal para transportar a produção de algodão à usina da CAMPAL (Cooperativa Agrícola Mista de Patos Ltda) e também pela quitação das dívidas financeiras dos produtores referentes aos empréstimos de custeios agrícolas contraídosjunto aos Bancos.

Contrato de Empreitada Rural

Dentro das condições exigidas pela Embrapa SNT aos produtores, para firmar o contrato de produção com as cooperativas, pode-se enumerar as seguintes: Seguir as recomendações técnicas da Embrapa Algodão e Emater- PB; Não aceitar algodão de outra região, porque sua produção poderia ser rejeitada; a Embrapa realiza uma estimativa de rendimento de cada campo do produtor antes da colheita; um técnico da Embrapa avalia, medianteamostragem do produto, se a umidade do algodão em cada parcela de produção está abaixo de 11%, antes de ser transportado para a usina de beneficiamento; o algodão deveria ser colhido manualmente, quando o capulho estivesse totalmente aberto e seco, evitando os capulhos úmidos; evitar os sacos de plásticos, cordões de nylon e livrar o algodão de outras impurezas; o preço de compra do algodão seria estabelecido com base no preço médio de três usinas de beneficiamento da região, praticado na época da entregado produto. Sobre este preço seria acrescentada uma bonificação de 20%, como incentivo a qualidade da semente de algodão produzida.

]]> Assistência técnica

A cada 15 d, um pesquisador da Embrapa Algodão ou do SNT visitava os campos de produção de sementes básicasde algodão, visando prestar assistência técnica aos produtores. As informações técnicas mais demandadas foram: controle das ervas a enxada, tipo de inseticida mais recomendado e eficiente para determinada praga, dosagem correta dos inseticidas, controle preventivo do bicudo, cuidados durante a colheita do algodão. Recomendava também colher o capulho totalmente aberto e seco, porque estava garantida uma bonificação adicional de 20% sobre o preço de mercado, pois este incentivo era necessário ser estabelecido devido ao fato de que os produtores tinham o costume de entregar algodão com umidade superior a 13%.

Cultivar BRS 200 Marrom

Cultivar com fibras coloridas que vão desde o creme até marrom escuro. Em seu cultivo normalmente apareceuma percentagem, abaixo de 5%, de plantas que produzem fibra branca, que no primeiro ano devem ser colhidas separadas e essas plantas distintas arrancadas, operação que garantirá a produção das plantas remanescentes (pureza varietal) durante 3 anos. Produz em média 36% de fibra de boa finura e de alta resistência, mais de 25,0 g tex (superior as cultivares de origem estrangeiras de Peru e EE.UU); as plantas possuem alta resistência a seca, susceptível a bacteriose e com condições de produzir nas áreas zoneadas para o algodão perene do nordeste do Brasil, Seridó, em condições de sequeiro, média de 1.300 kg ha-1 de algodão em caroço (468 kg fibra-1 ha-1). Em condições de irrigação poderá produzir até 3.500 kg ha-1 (Embrapa Algodão, 2007).

Época de plantio

O algodão foi plantado nas primeiras semanas de junho de 2000, de modo a sincronizar com a colheita em ambienteseco (sem chuvas). Os produtores de Catolé do Rocha ou Itaporanga plantaram numa mesma época, no máximo de 30 d, para evitar problemas com o bicudo, como prática de controle integral das pragas. Na Figura 1, está o mapa do Estado da Paraíba indicando os municípios de produção e beneficiamento do algodão.

Espaçamento e adubação

Cada produtor plantou uma área irrigada variando de 1 a 4 ha. Recomendaram-se o espaçamento de 1,0 x 0,50 m, deixando-se duas plantas/covas, após desbaste efetuado aos 20 a 25 d, o qual correspondeu a uma população de 40.000 plantas ha-1. Apesar dos produtores terem conseguidos custeios agrícolas dos Bancos, mesmo assim não houve adubação química ou orgânica da área plantada, provavelmente este fato tenha contribuído, junto com a baixa densidade de plantio, para obtenção da produtividade média de 1.000 kg de algodão em caroço/ha.

Controle das ervas daninhas

]]> Para controlar as ervas daninhas entre as fileiras, recomendou- se passar o cultivador a uma profundidade no máximo de 3 cm para não danificar as raízes das plantas. Depois foi realizado o “retoque” com a enxada, junto às plantas. Não houve aplicação de herbicidas em nenhuma das áreas plantadas.

Controle de pragas

As principais pragas detectadas na região são: bicudo Anthonomus grandis; curuquerê Alabama argillacea; pulgão Aphis gossypii e a mosca branca Bemisia ssp., as quais devem ser controladas, via manejo integrado de pragas, que envolve, com máxima racionalidade, todos os métodos de controle, em especial, o uso de inseticidas, que devem ser aplicados, com base, na amostragem pelosórgãos de pesquisa e de extensão. Cada praga tem o seu nível de controle e de dano. Como medidas de prevenção do bicudo recomendaram-se, a catação dos botões florais atacados pelo inseto e caídosao solo no período crítico da praga, pulverizações de bordaduras (vinte a trinta fileiras ou 20 a 30 m, onde se deve concentrar as pulverizações), evitando que o bicudo penetre no interior do campo (pulverizações parciais da área plantada) e ou o uso do tubo mata bicudo, com utilização de 2 tubos ha, sendo sua instalação uns 10 dias antes do plantio, um na entrada do campo e o outro na saída do campo, após a colheita. Para cada praga, tem-seo nível de controle, a partir do qual se deve aplicaro inseticida recomendado (Silva e Almeida, 1998). Por exemplo, para o bicudo são 10% dos botões florais atacados e o curuquerê, 22% com lagartas maiores do que 15 mm ou 53% com lagartas menores do que 15 mm.

Limitações para a irrigação e o pulverizador Electrodyn

Os maiores problemas detectados se relacionam com os custos com energia elétrica na irrigação e as despesas com inseticidas para combater o bicudo. Os produtores pagavam uma taxa de R$ 50 até o ano de 1995 e desde o ano de 1996, a Companhia de Energia Elétrica do Estado da Paraíba instalou um medidor de energia em cada lote do pequeno produtor, elevando significativamente os custos da energia, com variação mensal de R$ 150 a R$ 400, dependendo do consumo. A solução da energia mais barata veio posteriormente através da instalação em cada propriedade de um equipamento de “tarifa verde” pago pelos produtores em várias parcelas. Foi recomendado utilizar o pulverizador manual Electrodyn, apropriado para funcionar apenas com o inseticida Cymbush, que vinha embalado num recipiente com bico de pato, chamado “Bozzle”. Um litro de inseticida “Cymbush” tinha autonomia para 4 ha e custava na épocaR$ 15 ha-1 (Figura 2).

Antes de efetuar o descarte do “Bozzle” depois do seu uso e devido ao alto custo do produto, os produtores assessorados pelos técnicos idealizaram seu reuso com o destravo do bico do recipiente, o que permitia reabastecer o mesmo com uma mistura do inseticida Thiodan mais óleo de algodão bruto, na proporção de 1:1. Esta mistura controlava adequadamente as pragas, a um custo de R$ 3 ha-1, alcançando uma redução 1/5 da mistura em relação ao produto Cymbush. O Electrodyn (ICI, 1983), o qual funciona com bateria de 1,5 volts, libera o líquido, que se encontra no “Bozzle”, por força de gravidade e ao passar pelo bico é submetido a uma força elétrica de 22.000 a 23.000 volts, transformando a gota em micro partículas que são carregadas eletricamente e que são atraídas pelas plantas( algodão), devido sua carga elétrica contraria. O liquidoaspergido permite uma excelente cobertura tanto na superfície superior como na face inferior das folhas, aumentando a eficiência de cobertura de toda a planta.

Colheita

Esta operação foi feita manualmente, em dia de sol, quando pelo menos 60% dos frutos dos frutos estão abertos; uma segunda colheita foi realizada 15 d depois, quando os demais frutos ficaram abertos (Figura 3). De acordo com a estimação de colheita de cada produtor, calculava-se o total de sacos de colheita para cada cooperativa. A Embrapa SNT se encarregava de entregar a sacaria de colheita, que era de pano de algodão, distribuído os sacos de colheita com capacidade de 50 kg, assim como cordões de pano de algodão para o amarre dos mesmos. O grau de umidade do algodão em rama era inspecionado pelos técnicos da Embrapa SNT antes do seu transporte para a usina de beneficiamento. Os algodões com umidade superior ao estipulado 11% poderiam ser rejeitados desde que os produtores não aceitassem fazer uma secagem natural do produto.

]]> Transporte do algodão para usina algodoeira

O transporte do algodão para a usina de beneficiamento era custeado pela Embrapa SNT. O caminhão carregava entre 10 a 12 t, correspondente a quatro ou cinco produtores. Ao mesmo tempo, registrava-se a procedência e o nome dos proprietários do produto, sob a supervisão de um responsável da Cooperativa Agrícola Mista dos Irrigantes de Catolé do Rocha. Depois que o produto chegava à Campal, novamente era pesado o algodão (o mesmo deveria coincidir com o peso registrado inicialmente), sendo o último peso considerado oficial pela Embrapa SNT para liquidar o produto (Figura 4).

O processo de pagamento era efetuado pelo SNT de Brasília diretamente na conta das referidas cooperativas, dentro de um prazo de 5 a 7 d. O algodão ensacado era descarregado em lotes de 30.000 kg e separados, de acordo com cada cooperativa, transformando- se em lote de sementes de no máximo 18.000 kg, os quais eram classificados por procedência, a ordem de entrada e o ano de 2.000 pelos técnicos da Embrapa SNT.

Beneficiamento

O beneficiamento foi realizado pela usina da Campal, a Embrapa pagou 15% da pluma de algodão produzida por tais serviços. A outra parte da pluma colorida 85%, pertencente a Embrapa, foi comercializada através da Bolsa de Mercadoria de Campina Grande-PB. Esta fibrafoi prensada em fardos de 200 kg (Figura 5).

Durante o beneficiamento, eram evitadas as misturas mecânicas com outros tipos de algodão. O processamento de 1.000 kg de algodão em rama produzia 600 kg de sementes, 360 kg de fibra e 40 kg de impurezas (folhas, galhos, ramos, pedras, areia, perda de umidade, entre outros). O descaroçamento do algodão em rama foi realizado em máquina de noventa serras da marca Piratininga (Sebrae, 1995). As sementes com línter foram embaladasem sacos de pano de 25 kg e depositadas nos armazéns da Estação Experimental da Embrapa Algodão de Patos, PB e da própria Campal, ficando disponível para sua comercialização em janeiro de 2001, aproveitando assim a temporada de inicio de inverno de alguns Estados do nordeste do Brasil.

Resultados da produção e comercialização do produto

Produziram-se dez.1.000 t de algodão em rama, com um rendimento de 62.000 kg de sementes da cultivar BRS 200 Marrom. Segundo a Embrapa, houve uma geração de cen empregos diretos nos campos de algodão, ou seja, um emprego direto por hectare. Caso acrescentasse os trabalhos indiretos, então a relação de 1 ha de algodão geraria cinco empregos diretos e indiretos, conseqüentemente conclui-se que os 100 ha explorados em Catolé do Rocha e em Itaporanga, proporcionaram mão-de-obra, trabalho e renda para cerca de quinhentos pessoas. Para atender a programação do ano agrícola de 2000, a Embrapa SNT investiu cento e 20.000 reais, comprou o algodão ao preço de R$ 1 por quilo, um 25% superiorao preço de mercado, tendo recebido os produtores R$ 101.000 em efetivo, sendo uma média de R$ 2.020 por produtor, o qual correspondeu treze salários mínimos( o valor do salário mínimo em 01-05-2000 era de R$ 151).

]]> As sementes básicas foram comercializadas ao preço de R$ 1,60 kg, ou seja, cerca de 60% acima do valor da semente comum. A fibra colorida foi vendida ao preço de R$ 3 kg, ou seja, 50% superior ao valor da plumado algodão branco. As comercializações da semente e da pluma do AC agregaram valores de R$ 37.200 e R$ 33.800, perfazendo um total de R$ 71.000, respectivamente.Os 33.800 kg da fibra foram adquiridos pela CoopNatural. A fibra foi transformada em tecido e em seguida em 100.000 peças de confecções, empregando em torno de duzentos cinqüenta pessoas. Esta cooperativa, formada por dez microempresas da cidade de Campina Grande, Estado da Paraíba, desenvolveu uma coleção de moda, que foi apresentada na Fenit de São Paulo e de Brasília, e em outros eventos realizados pelo país, através dos Congressos de Algodão promovidos pela Embrapa Algodão. Também se apresentou na Holanda e Alemanha, tornando uma tecnologia social originada do Brasil.

Venda da produção sem intermediário

No nordeste do Brasil, é característico o perfil de pequenas propriedades gerenciadas por agricultores familiares realizarem a tradicional venda direta do algodão em rama para as usinas beneficiadoras, como a Campal. Após o beneficiamento, geralmente a fibra colorida é comercializada para a cooperativa CoopNatural de Campina Grande-PB e a semente para o mercado específico, ficando a Campal intermediando o beneficiamento e participado com uma fatia significativa do lucroda operação.

A comunidade de produtores familiares dispondo de mini-usina com capacidade de beneficiar à própria produção é possível agregar maior rentabilidade em favor dessas famílias, por vender a fibra e os subprodutos sem intermediário.

Mini-usinas de beneficiamento nas comunidades

Com a instalação da mini-usina de beneficiamento no município de Juarez Távora-PB, considerada a primeira unidade piloto, transformou o Assentamento Margarida Maria Alves num pequeno pólo de produção de algodão e de beneficiamento por agregar mais quatro comunidades da região, permitindo agregação de valor por beneficiaro AC (Embrapa Algodão, 2001). Os produtores devem colher o algodão sem restos de vegetais (folhas, brácteas, fragmentos de caule e ramos, plantas daninhas e suas partes, capulhos doentes ou não abertos totalmente e terra), para melhorar o funcionamento de um pequeno limpador acoplado sobre o mini-descaroçador, garantindo assim fibras de alta qualidade e de maior aceitação no mercado. Em vários Estados no nordestedo Brasil foram instaladas mini-usinas nas comunidades rurais, as quais foram produzidas pela EmpresaAriús e adquiridas pelo Governo Federal (Figura6). O volume do fardo obtido com este equipamento é igual ao das grandes prensas, mas seu peso oscila entre 110 e 120 kg, enquanto nas grandes prensas se obtêm fardos de 190 e 200 kg. Ultimamente, a Empresa Árius desenvolveu um novo protótipo de 20 serras para atendercomunidades pequenas de até 10 produtores.

Terceirização do beneficiamento pelas comunidades Outra modalidade de produção de algodão se iniciou a partir do ano 2000, onde foi estabelecido um convênio entre a Associação de Produtores Rurais de Serrinha no município de Bom Sucesso-PB, a Embrapa SNT e a Cam pal de beneficiamento de algodão, para produção de sementes básicas (sementes acabadas com línter) do programa do SNT. Ou seja, a Campal beneficiaria o algodão em rama, cobrando pelo serviço uma taxa de 20% da fibra produzida no beneficiamento, incluindo os 2% de taxa da associação de produtores rurais de serrinha. Também estão embutidas as despesas do transporte do algodão entre o campo e a usina de beneficiamento e o fornecimento de sacarias de colheita. O restanteda fibra (80%) pertence aos produtores e é comercializada diretamente com a indústria têxtil (Queiroga et al., 2001). Por outro lado, as sementes devem ser bem armazenadas em local seco e ventilado, com baixa umidade relativa do ar, menor que 55%, em lotes e em armazéns com estrado de madeira e laterais livres. Como também se deve proceder igualmente no caso da fibra (Embrapa Algodão, 2002).

CONCLUSÕES

A produção do AC é economicamente rentável e viável para as condições do nordeste brasileiro, nas seguintes condições:

]]> - Quando a produção se realiza em áreas de até 2 ha o que facilita o controle das pragas.

- Registrando os campos de algodão dos produtores cooperados no programa oficial de produção de sementes básicas da Embrapa.

- Estabelecendo contratos entre produtores e a cooperativa para o serviço de beneficiamento do algodão que permita entregar apenas as sementes ao SNT, evitando assim os intermediários, e permitindo maior agregação de valor econômico, ou quando a comunidade dispõe de mini-usina com capacidade de beneficiar à própria produção.

- A validação de tecnologias para a produção de algodão e sua apropriação como tecnologias sociais por parte dos produtores é possível quando existe uma interação com os técnicos de pesquisa e difusores de tecnologia.

REFERÊNCIAS

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