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Producción de semilla de papa (Solanum tuberosum L.) prebasica


Partes: 1, 2

  1. Introducción
  2. Enfermedades virales de la papa
  3. Producción de semilla de papa
  4. Literatura consultada

Introducción

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La papa (Solanum tuberosum L.) es un cultivo alimenticio de mucha importancia mundial. En la producción mundial de alimentos, la papa (315 millones de t) es solo superada por el maíz (872.39 millones de t), arroz (680 millones de t) y trigo (663 millones de t) (Gráfica 1). Las papas son consumidas por más de mil millones de personas en todo el mundo, la mitad de las cuales viven en países en vías de desarrollo. La papa da un excepcionalmente alto rendimiento y también produce energía y proteínas más comestibles por unidad de superficie y tiempo que muchos otros cultivos. Mientras que los países desarrollados hacen el uso más diversificado de la papa como alimento, el material comestible y crudo para productos procesados, almidón y alcohol; los países en vías de desarrollo están adoptando cada vez más principalmente el cultivo de la papa como un cultivo alimenticio. La porción de países en desarrollo en el área mundial de la papa subió de 15.1% en 1961 a 51.0% en 2005. En 1961, las papas producidas en los países en vías de desarrollo fue del orden del 10.5% del rendimiento global. Hoy, ellos producen alrededor del 47.2% de las papas en el mundo.

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A través del tiempo la superficie sembrada mundial de papa ha disminuido, especialmente durante el periodo que abarca del 2005 al 2009, que según datos de la Gráfica 2 cuenta con tendencia decreciente. Caso contrario es el nivel de producción mundial, que cuenta con un comportamiento opuesto pues aún cuando este periodo es el más bajo de superficie, esta alcanza la tendencia de los periodos con mayor producción. Esto se puede deber a varios factores, uno de ellos la agricultura protegida que no necesita de grandes cantidades de superficie para producir cantidades generosas de producto.

En México la siembra de papa se ha mantenido entre las 50,000 y 70,000 hectáreas durante el periodo de 2000 al 2009 la máxima superficie se alcanzó en 2000, teniéndose después una tendencia estable pero decreciente de la superficie. También la producción ha tenido tendencia a la baja, cayendo dramáticamente desde el 2007, hasta mostrarse niveles parecidos a los obtenidos en 2000, 2004 y 2006 cuando la producción encontró sus niveles más bajos del periodo analizado (Gráfica 3).

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El valor de de la producción de papa muestran un comportamiento diferente al de la superficie sembrada y la producción obtenida, pues muestra tendencias crecientes, y aun cuando estas tendencias no se mantienen constantes en todos los años analizados, años como el 2008 y 2009 no cuentan con valores como el 2000 o 2001. Sin embargo resulta conveniente resaltar el hecho que el valor de producción presenta un comportamiento creciente, lo cual puede observarse en la siguiente gráfica pues desde el año 2000 hasta el 2009 no cae en pronunciados valles o picos extremos y teniendo como valor mínimo el año 2001 para después recuperarse y continuar con la tendencia más o menos estable hasta 2009.

En México, la superficie sembrada ha disminuido desde el año 2000, pero esta situación cambia cuando se analiza a nivel de Estados. Se puede observar en la Gráfica 5 que Sinaloa dominaba la superficie sembrada a en el año 2009. El siguiente estado que participa con mayor número de hectáreas sembradas y cosechadas es Sonora, en menor medida se presentan estados como México, Nuevo León y Chihuahua con menos de 5000 hectáreas.

En cuanto al rendimiento por hectárea es el estado de Nuevo León quien presenta un mayor rendimiento casi 38 toneladas por hectárea superando a Sonora quien genera 32.13 (Cuadro 1).

Cuadro 1. Principales Estados productores de papa en México 2009

Ubicación

Sup. Sembrada

Sup. Cosechada

Producción

Rendimiento

PMR

Valor Producción

(Ha)

(Ha)

(Ton)

(Ton/Ha)

($/Ton)

(Miles de Pesos)

Sonora

10,809.00

10,798.00

346,931.50

32.13

8,581.69

2,977,257.00

Sinaloa

12,473.36

12,473.36

313,533.93

25.14

6,809.33

2,134,954.81

México

4,626.30

4,625.30

133,806.64

28.93

6,786.79

908,118.19

Nuevo León

3,564.00

3,564.00

133,320.00

37.41

8,083.71

1,077,720.00

Chihuahua

3,499.00

3,490.50

87,210.31

24.98

6,248.87

544,965.59

Fuente: Elaboración propia en base a http://www.siap.gob.mx/| 09 June 2011

El precio promedio rural por tonelada muestra, al igual que la gráfica anterior, tendencia creciente con ciertos valles casi imperceptibles que colaboran a mantener el crecimiento del precio por tonelada de papa a lo largo del periodo analizado, 2000-2009. En un inicio el crecimiento del precio se presenta durante los años del 2001 al 2002, para después entrar en una etapa de estancamiento o de precio constante durante los siguientes cuatro años hasta el 2007 cuando presenta una caída para después recuperarse durante 2008 y crecer de manera exponencial para el 2009.

En cuanto al nivel de producción, como se observa en el Cuadro 1, es el estado de Sonora quien más aporta pues produce más de 346 mil toneladas de papa, seguido por el estado de Sinaloa y en menor medida los estados de México, Nuevo León y Chihuahua.

La papa es un cultivo semi-perecedera susceptible a muchas enfermedades y plagas insectiles. La escasez de semilla de buena calidad ha sido reconocida como el factor más importante ya que limita la productividad de la papa en los países en vías de desarrollo. La disponibilidad de tecnología de cultivo de tejidos para una rápida multiplicación de materiales libres de enfermedades ha facilitado la producción de semilla de papa en gran medida (Dodds 1988). El cultivo de meristemos está siendo empleado exitosamente para obtener papas libres de virus (Mori et al. 1969). La multiplicación rápida de estos clones libres de enfermedades usando la micropropagación aunada con métodos de multiplicación convencionales se ha vuelto ahora una parte íntegra de la producción de semilla en muchos países (el Donnelly et al. 2003).

Esta publicación trata sobre la micropropagación y las diferentes tecnologías para la obtención de semilla prebásica de papa. Ello da información para la producción de plantas libres de virus, su multiplicación rápida y producción de mini y microtubérculos.

Enfermedades virales de la papa

Aproximadamente 30 virus y viroides infectan al cultivo de la papa. Estos son patógenos sistémicos, los cuales se perpetuan a través de tubérculos semilla y se convierten en una amenaza muy importante para la producción de tubérculos semilla de papa.

Los virus de la papa más comunes son X, S, Y, PLRV, PVA, PVM, PMTV, TRV, PAMV, TNV y PSTV, PVA, PVM, Geminivirus y Tospovirus. Los detalles de algunos virus importantes de papa, su modo de transmisión, síntomas y pérdidas potenciales de rendimiento se pueden ver en el Cuadro 2. Más allá, en contraste con los cultivos propagados a partir de semilla, la tasa de multiplicación en papa es baja variando de 1:4 a 1:15 (un tubérculo rinde 4 a 15 tubérculos) dependiendo de la variedad, condiciones agro-climáticas y prácticas de manejo de cultivo. Por consiguiente, para construir un volumen de semilla stock, el tubérculo inicial libre de enfermedad necesita ser multiplicado en el campo durante varios años. Con cada ciclo de multiplicación, las enfermedades virales se acumulan progresivamente causando la degeneración de la semilla stock. Por consiguiente, la no disponibilidad de material de calidad en cantidades adecuadas y a precios económicos es el mayor limitante en el cultivo de papa en muchos países. Posteriormente, el problema se agrava más por la proporción alta de semilla (3 a 4 t/ha) debido a que solo el costo de papas semilla cuenta aproximadamente por el 40% a 60% de los costos totales de producción en muchas partes del mundo (Aserrador 1979).

Los programas de producción de semilla de papa bien desarrollados y normas de certificación de semilla están llevándose a cabo en sólo unos países del mundo. En varios otros países el control de calidad es limitada en la producción y distribución de la semilla de papa, la cual se importa o se multiplica localmente y se entrega a través de sistemas de distribución informales. Sin embargo, algunos países están haciendo esfuerzos serios para desarrollar y llevar a cabo normas de calidad estrictas para la producción de semilla de papa, en donde se integran técnicas modernas de micropropagación para eliminar enfermedades.

Cuadro 2. Algunos virus importantes de la papa, su modo de trasmisión y síntomas.

Virus

Modo de transmisión

Síntomas

Virus X (PVX)

Principalmente mecánica a través del contacto entre plantas y debido al paso de maquinaria.

Generalmente asintomáticas. Clorosis, mosaicos y hojas pequeñas. El PVX puede interactuar con el PVY y el PVA para causar síntomas de más severos de mosaicos y pérdidas de rendimiento más altos. Pérdidas potenciales de rendimiento: 10-20%.

Virus Y (PVY)

Por áfidos (principalmente Myzus persicae). Es un virus no persistente (los vectores siguen siendo virulíferos solo por un período corto).

Las cepas de PVY son clasificados en tres grupos o razas: PVY0, PVYC y PVYN. El PVYC causa líneas punteadas; y el PVYN causa necrosis foliar. Las infecciones mixtas de las cepas común y necrótica producen cepas híbridas (es decir PVYN:0 y PVYNTN). La cepa PVYNTN causa síntomas severos incluyendo necrosis de tubérculo. Las infecciones secundarias son más severas que las primarias. Las cepas de PVY pueden interactuar con PVX y PVA para producir pérdidas más severas. Pérdidas potenciales de rendimiento: 10-80%.

Virus A (PVA)

Por áfidos (principalmente Myzus persicae). Es un virus no persistent.

Mosaicos ligeros y transitorios que son particularmente visible en tiempo nublado. Estos mosaicos aparecen como un descoloramiento de la porción de foliar que no contiene nervaduras. En la infección secundaria, los síntomas son más pronunciados, resultando en abarquillamiento/ abollonado de las hojas con apariencia vítrea. En caso de infección mixta con PVY o/y PVX los síntomas son severos. Pérdidas potenciales de rendimiento: 15%.

S (PVS)

Por contacto así como de manera no persistente por áfidos.

Aligeramiento del follaje; ahondamiento de nervaduras en el lado superior de las hojas; reducción en el tamaño de hoja; y manchas foliares bronceadas y necróticas. Pérdidas de rendimiento potenciales: 10-40%.

Potato Leaf Roll Virus

(PLRV)

Por áfidos de manera persistente (los vectores permanecen virulíferos por un largo tiempo.

Infección primaria (año actual): Las hojas de la parte superior de la planta se rizan ligeramente y se vuelven amarillas. A veces puede verse pigmentación púrpura en el borde. Infecciones secundarias (año anterior): Las hojas en la base son herméticamente rizadas y se endurecen; el hábito de crecimiento de planta es más recto y los internudos son más cortos. La planta se amarillea y a veces se achaparra. En ciertas variedades puede aparece necrosis interna como red en tubérculos. Pérdidas potenciales de rendimiento: 50-90%.

Potato Spindle Tuber Viroid

(PSTV)

Mecánicamente a través del contacto. También se transmite a través del polen y la semilla verdadera (botánica) de la papa.

Hojas más pequeñas que se curvan hacia abajo dando un hábito de crecimiento rígido y erecto. Las plantas pueden ser achaparras con más ramas. Hay reducción en tamaño del tubérculo combinado con deformación de tubérculo que da lugar a los tubérculos fusiformes con cejas prominentes. Pérdidas potenciales de rendimiento: 10-40%.

Producción de semilla de papa

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La producción de semilla de papa pre-básica enmarca todo un proceso desde etapas de cultivo in vitro en laboratorio, la producción de plantas madres (Fig. 1) y, el uso de estas plantas para obtener esquejes o brotes, los cuales son sembrados en invernaderos para la producción de los minitubérculos a través de sistemas convencionales, hidropónicos, aeropónicos o por medio de microtubérculos o semilla de botánica o verdadera.

A partir de la semilla prebásica, ésta se multiplica en el campo para obtener la semilla básica y, a partir de la semilla básica, se obtienen otras categorías de semilla, de acuerdo al grado de sanidad y la legislación fitosanitaria de cada país (Fig. 2). La producción de semilla requiere inspecciones por agencias certificadoras para asegurar la calidad requerida de la semilla que va a ser distribuida para cultivos comerciales.

La mayoría de los programas de producción de semilla inician, cada año, con tubérculos que han sido certificados como libres de enfermedades virales (semilla prebásica). Estos tubérculos posteriormente se multiplican 3 a 4 veces en el campo para producir semilla bajo estrictas prácticas de manejo.

Todos los sistemas convencionales de producción de tubérculo semilla de papa se caracterizan por tasas bajas de multiplicación y acumulación progresiva de enfermedades virales degenerativas durante las propagaciones clonales que se llevan a cabo durante 3-4 ciclos.

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3.1 Producción de Plantas de Papa Libres de Virus Usando Cultivo de Meristemo

La disponibilidad de material inicial libre de patógenos es un pre-requisito para cualquier programa de micropropagación. Las plantas producidas por medio de cultivo de meristemos, libres de patógenos, pueden mantenerse indefinidamente por cultivo de tejidos, las cuales garantizan un constante flujo de plantas libres de enfermedades. Sin embargo, para la confirmación y mantenimiento de la identidad clonal, tal stock in vitro necesita, regularmente, estar sujeto a pruebas, por lo menos una vez por un año.

La micropropagación es un método de cultivo de tejidos (in vitro) usado para una rápida multiplicación de plantas en medios nutritivos artificiales bajo ambiente controlado (Fig. 3). El ambiente controlado y aséptico del laboratorio de cultivo de tejidos proporciona las condiciones óptimas para la multiplicación de plantas.

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Posteriormente, el medio de cultivo, la luz y la temperatura deben ajustarse para reunir los requisitos específicos para el desarrollo de vitroplantas. La micropropagación es el área explotada más comercialmente del cultivo de tejidos vegetales, habiendo sido ampliamente usada para la producción de material vegetal de calidad en especies propagadas vegetativamente. Las ventajas más sobresalientes ofrecidas por la micropropagación son:

  • (i) un gran números de plantas liberadas de propágules causantes de enfermedades pueden ser obtenidas de una sola planta en un período corto,

  • (ii) la propagación puede llevarse a cabo en todo el año,

  • (iii) y el material de propagación puede ser acomodado en un espacio pequeño.

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El cultivo de meristemos es un procedimiento en el cual las puntas de crecimiento axilar o apical (0.1-0.3 mm) se disectan y se desarrollan en plántulas en medios nutritivos artificiales bajo condiciones controladas. El cultivo de meristemos para la eliminación del virus se basa esencialmente en el principio de que muchos virus son incapaces de infectar el meristemo apical/axilar de una planta en desarrollo y de que una planta libre de virus puede producirse si un pequeño pedazo de tejido meristemático (0.1-0.3 mm) es propagado (Morel y Martin 1952) (Fig. 4). Sin embargo, a pesar del éxito fenomenal del cultivo de meristemos en la eliminación de virus de plantas, todavía no está claro el por qué los meristemos apicales/axilares contienen poco o ningún virus. Algunas de las explicaciones son: (i) las partículas virales se diseminan a través del sistema vascular, las cuales no se desarrollan en la región meristemática; (ii) la replicación de cromosomas durante la mitosis y el alto contenido de auxinas en el meristemo puede inhibir la multiplicación del virus vía interferencia con el metabolismo del ácido nucleico viral; y (iii) la existencia de un sistema de inactivación de virus con actividad mayor en la región apical que en otra parte.

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En general, a medida que es más grande el tamaño de meristemo, mejor es su supervivencia in vitro, mientras que, a medida que es más pequeño el tamaño del meristemo, mejor la oportunidad de estar libre de virus (Wang y Hu 1980). La presencia de primordio foliar también parece determinar la habilidad de un meristemo para desarrollarse en una plántula. Por ello, se ha sugerido que los meristemos cortados deban incluir el domo meristemático más uno o dos primordios foliares (Figura 4, 5, 6).

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Las yemas terminales y axilares son convenientes para la excisión de meristemos ya que no hay ninguna diferencia en su supervivencia o liberación de virus. Sin embargo, es difícil cortar los meristemos apicales de las yemas terminales, porque ellos tienen hojas más rudimentarias y primordios foliares que las yemas axilares. Por consiguiente, se prefieren a menudo los meristemos axilares sobre los meristemos apicales para propósitos de eliminación de virus. La excisión de meristemos muy pequeño requiere un alto grado de especialización y el desarrollo de plantas de estos meristemos pequeños toma tanto tiempo como cuatro a ocho meses. Es más, el porcentaje de virus liberados en mericlones regenerados es muy bajo. Como resultado, el cultivo de meristemos es principalmente combinado con termoterapia (tratamiento de temperatura alto) o quimioterapia (tratamiento con compuestos antivirales) para incrementar la probabilidad de obtener plantas libres de virus.

La replicación de muchos virus de plantas se reduce significativamente cuando la planta hospedante se desarrolla en temperaturas elevadas (Spiegel et al. 1993). También se ha sugerido que la disrupción en la producción o actividad del movimiento de la proteína viral, las cuales están involucradas en el movimiento de célula a célula del virus a través de plasmodesmos puede también jugar un papel en la efectividad de la termoterapia para la eliminación de virus (Martin y Cartero 1999). Por consiguiente, la termoterapia de plantas infectadas seguida por cultivo de meristemos mejora la libertad de virus (Cuadro 3).

Cuadro 3. Efectividad de termoterapia para eliminación de virus en papa.

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(Fuente: Sajid et al. 1986)

La producción de plantas libres de virus a partir de plantas madre infectadas también se puede mejorar aplicando químicos que inhiben o interfieren con la replicación o el movimiento del virus. Estos químicos antivirales, generalmente, se incorporan en los medios de cultivo de meristemos. Se ha probado una variedad de compuestos naturales o sintéticos por su potencial en la eliminación de ADN y ARN de virus de plantas. La guanosina análoga de ribavirina (Virazole, 1-D-ribofuranosyl-1,2,4-triazole-3-carboxamide), el uracilo análogo del DHT (5-dihydroazauracil) y el DHT derivado, diacetyl-5-dihydroazauracil (DA-DHT) son las tres substancias que han demostrado ser particularmente eficaces inhibiendo diferentes virus de plantas (Hansen 1988). Cassells (1987) observó que la quimioterapia in vitro de explantes meristemáticos con el químico antiviral ribavirina fue el más prometedor para la eliminación de virus en papa (Cuadro 4).

Cuadro 4. Eficacia de Virazole para eliminación de virus en papa.

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(Fuente: Cassells 1987)

Los mayores problemas del cultivo de meristemos son la dificultad para la disección de meristemos pequeños, baja supervivencia y tiempo largo para que se desarrollen en mericlones. Para salvar estos problemas, la termoterapia de las plantas madre (stock) seguido de cortes nodales (0.1 a 0.5 mm) en medio nutritivo que contenga ribavirina se ha usado para obtener plantas libres de virus. Sanchez el al. (1991) evaluaron cortes nodales y meristemos después de combinar la termoterapia con terapia de ribavirina en 34 genotipos de papa infectados con PVS, PVX, PVY y PLRV. Ellos observaron que la terapia combinada generó como dos veces más plantas libres de virus comparado con la termoterapia sola (Cuadro 5).

Cuadro 5. Efectividad de terapias combinadas de eliminación de virus usando cortes nodales y de meristemos en 34 genotipos de plantas.

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*MS= Medio de Murashige y Skoog (1962); RT= Temperature en cuarto de cultivo de tejidos (23 °C);

HT= Termoterapia a 35 °C por 30 días; MSR= medio MS + 20 mg/l ribavirin.

(Fuente: Sanchez et al. 1991)

3.1.1. Multiplicación in vitro de Mericlones

La multiplicación in vitro de mericlones y el uso de plantas in vitro para la producción de microtubérculos y minitubérculos son los próximos pasos en la micropropagación de la papa. Estos pasos se describen enseguida.

El cultivo del segmento nodal en el cual las yemas axilares y apicales se desarrollan en nuevas plantas se usa predominantemente para la multiplicación del retoño inicial de mericlones. Las yemas axilares/apicales de estos segmentos nodales se desarrollan en plantas completas dentro de un período de aproximadamente 3 semanas. Estas plantas pueden ser posteriormente sub-cultivarse en medio fresco (Fig. 7).

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El medio MS es el más ampliamente usado en la micropropagación de la papa, y los reguladores de crecimiento son normalmente omitidos de los medios de cultivo. En general, el medio semisólido (0.8% agar) se usa para la propagación inicial. El agar es el agente gelificante más frecuentemente usado para cultivos semisólidos; sin embargo, algunos laboratorios usan 0.24% de Gelrita, un polisacárido sintético, como un sustituto del agar. Una vez que se ha desarrollado un número suficiente de cultivos en medio semisólido, el medio MS líquido sin agar se usa para la posterior micropropagación masiva. Las temperaturas en el rango de 22-25 °C y la intensidad luminosa relativamente alta (50-60 E/m2/s= 3000 luxes) en fotoperiodos de 16 horas son benéficos para el desarrollo de retoños axilares en la papa (Wang y Hu 1982). Aunque las tapas de polipropileno son ampliamente usadas para cerrar los tubos de cultivo en muchos laboratorios, se ha observado que el uso de estas tapas conduce a las plantas a volverse altamente ramificadas, cabelludas y con raíces adventicias desarrollándose por todo el tallo, quizás debido a la acumulación de etileno. El crecimiento óptimo de las plantas se obtiene cuando los tubos de cultivo están cerrados con tapones de algodón. Las microplantas anteriores se usan para la producción de semilla de papa por medios diversos. El procedimiento más simple es aclimatarlas y trasplantarlas en casasombras (casa de malla) con malla a prueba de áfidos en camas de vivero para la producción de minitubérculos (Naik 2005). Las plantas in vitro pueden también usarse para la producción de microtubérculos en laboratorio (Wang y Hu 1982). Para lograr la producción a escala comercial, los minitubérculos especializados como Technitubers® o Quántum Tubers se producen de plantas micropropagadas libres de enfermedades bajo casas de malla especiales.

3.1.2 Multiplicación de mericlones en hidroponia

La producción de plántulas in vitro se realizaba casi exclusivamente por medio de la micropropagación. Esta técnica requiere de laboratorios especialmente equipados donde se realiza la multiplicación in vitro de plántulas sanas bajo condiciones de asepsia en medios nutritivos con sacarosa y mano de obra calificada. En la actualidad, el productor semillerista puede usar la técnica hidropónica (Fig. 8), la cual le permite producir sus propias plántulas sin la necesidad de sofisticado equipamiento (Rigato, S., et al).

La técnica hidropónica es un método de propagación rápida basada en los conceptos de un cultivo autotrófico que favorece el crecimiento de plántulas de papa y además, reduce al mínimo las pérdidas debido a la contaminación y al estrés del trasplante (Figura 8).

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El método se lleva a cabo colocando las vitroplantas en una superficie limpia y con la ayuda de un bisturí cortar segmentos de un solo nudo (microesquejes). Los segmentos nodales se plantan en sustrato de invernadero en cajas. Terminada la siembra, las cajas pueden ponerse en el cuarto de crecimiento (luz: 60 micromoles.m2.sec-1, fotoperíodo de 16 hr). La temperatura debe regularse entre 20-24ºC. A los 15 días después del trasplante de los cortes uninodales, las plántulas se desarrollan y se pueden seguir multiplicando, haciendo esquejes. A los 15 días se desarrollan plántulas de varios nudos, con buen tamaño y vigor como para ser trasplantados en invernadero.

Los envases desechables, el substrato económico y el uso de bajas cantidades de una simple solución nutritiva, aunado a la disminución de posibles pérdidas por contaminación y trasplante, contribuyen a que el sistema resulte una alternativa muy práctica y de bajo costo para la producción de plántulas de papa.

3.2 Producción de Minitubérculos

El minitubérculo es una fase intermedio de producción de semilla de papa entre la micropropagation de laboratorio y la multiplicación de campo. La producción convencional de minitubérculos es en sustrato esterilizado en invernadero, pero recientemente, se han desarrollado sistemas hidropónicos y aeropónicos para la producción de minitubérculos a partir de plantas in vitro. Además de reducir el costo de producción, estos sistemas permiten la producción durante todo el año y la adopción de normas fitosanitarias.

3.2.1 Producción de minitubérculos en sustrato de invernaderor

En este método, las vitroplantas de 15 a 20 días de edad se mantienen en invernadero o casasombra durante 8-10 días para aclimatarlas sin quitar las tapas de de los tubos de cultivo o tapas de cajas magenta. Las vitroplantas aclimatadas se sacan de los vasos de cultivo, se lavan para quitarles el medio adherido. La porción más baja (alrededor de 0.5 cm) de las vitroplantas se sumerge en polvo de hormonas y se planta en camas de vivero a 10 cm de distancia entre plantas y entre hileras en una casasombra a prueba de vectores (Figura 9). Hay varios tipos de sustratos pero se puede usar una mezcla esterilizada de dos partes de arena por una de materia orgánica. También, la mezcla de turba (peat moss), perlita (agrolita) y tierra negra de monte, en proporción 1:1:1, la cual tiene una excelente retención de agua, aeración y permeabilidad. El pH debe ajustarse a de 5. Esta mezcla garantiza un 98% de prendimiento.

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Es aconsejable mojar las camas de vivero con una solución fungicida antes de plantar. Diariamente, durante una semana, se deben asperjar las camas tres a cuatro veces con agua para mantener el suelo húmedo. El riego por microaspersión también es conveniente. Una vez que las plantas se establecen y empiezan a desarrollarse (Figura 9), puede continuarse con riegos normales con regadera de mano o cualquier otro medio. Con el desarrollo progresivo de las plantas, es importante aporcar a los 35 días después del trasplante, cuando las plantas miden unos 15 cm de altura, agregando composta o tierra negra de monte, una capa de 5 cm, a las camas del invernadero para enterrar las hojas más bajas. Esto es importante para optimizar la producción del minitubérculos de las yemas axilares enterradas (Gálvez Rodríguez, Alejandro. 2001).

El cultivo se deja madurar en la cama de vivero y se cosechan los minitubérculos. Los minitubérculos se almacenan en cuartos fríos y se usan como material de planteo en la próxima temporada de cultivo. En general, 80-90% cortes establecen y producen aproximadamente 8-12 minitubérculos por planta de un promedio 10-15 g dependiendo de la variedad. El tamaño más grande de los minitubérculos en comparación a los microtubérculos mejora la brotación, facilita el manejo de postcosecha robusto y también la siembra en el campo.

Después del transplante se riega inmediatamente para evitar la deshidratación de las plántulas. Las camas se pueden cubrir con plástico trasparente o mallas de 50% de transparencia. Durante la permanencia y desarrollo de las plantas en el invernadero, se realiza una serie de actividades de rutina en la producción de semilla prebásica: Aplicación de fertilizantes, Aporque y riego, control fitosanitario, detección de virus, defoliación y otros descritos por Salaues, et al. (1999).

Una vez cumplido el ciclo de las plantas en invernadero, se procede al arranque del follaje y a la cosecha a los 10 días de la defoliación. Los tubérculos se lavan y se clasifican por calibre en una mesa de clasificación, de la siguiente manera:

CATEGORÍAS

TAMAÑO (cm)

Cero

0.8 a 1.4

Uno

1.5 a 1.7

Dos

1.8 a 2.5

Tres

2.6 a 3.5

Cuatro

3.5 a 4.5

Grandes

4.6 en adelante

Una hectárea de minitubérculos lleva de 50 a 60 mil unidades y puede producir entre 18 y 25 toneladas en lugares cálidos y de 25 a 30 toneladas en lugares templados. Los rendimientos que podemos esperar con este sistema a razón de 100 plantas por metro cuadrado, van de 400 a 800 minitubérculos por metro, sin embargo, hemos cosechado hasta 1,200 como producciones record (Gálvez Rodríguez, Alejandro. 2001).

3.2.2 Producción de minitubérculos por sistema hidropónico

La técnica hidropónica de película de nutrientes (Nutrient Film Tecnique) es relativamente reciente, consiste en mantener en circulación una fina capa de solución nutritiva (SN) en las raíces de las plantas para proveer agua y nutrimentos, entre ellos el oxígeno (Figura 10). Las plantas crecen en canales formados por una película de polietileno, dentro de los cuales se depositan las raíces, se cubre de la luz y se hace fluir la solución nutritiva (SN).

El plástico es completamente opaco en su interior, para evitar el desarrollo de algas, mientras que en su exterior es de color blanco para evitar el calentamiento de la SN y las raíces (Graves, 1983). La longitud del canal puede ser de aproximadamente 20 m, con una pendiente entre 1.5 y 2 %. El flujo de la SN debe ser entre 60 y 120 L h-1 (Jenner, 1980). Las plántulas se desarrollan en cubos de lana de roca, al trasplantarlas se colocan en el canal con todo y cubo (Cooper, 1978).

El principio fundamental de la técnica de NFT cosiste en la recirculación de la solución nutritiva a través de varios canales de tubos de PVC o similares que llegan a un contenedor en común y que con la ayuda de una bomba sube nuevamente dicha solución nutritiva a cada canal, en tiempos previamente determinados sobre un timer. La recirculación suministrará los nutrientes necesarios a las plantas por medio de las raíces que cuelgan desde las canastillas del contenedor para que la planta se desarrolle y crezca adecuadamente.

Ventajas de la técnica hidropónica de NFT:

* Ahorros significativos en solución nutritiva y en agua.

* Máximo aprovechamiento de espacio ya que se puede cultivar en niveles.

* Es un sistema que se puede automatizar fácilmente.

* Permite cosechar y rotar mucho más rápido los cultivos.

* Facilita la limpieza del sistema, a diferencia del cultivo en sustrato.

Si quieres saber más sobre el Sistema de NFT (Nutrient Film Technique), puedes hacer click aquí.

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Las plantas se cultivan por encima de un tanque reservorio de nutrientes. Este sistema funciona con una solución nutritiva que se bombea constantemente utilizando una bomba sumergible de la cisterna a la planta .. El flujo de nutrientes a través de un tubo o de la bandeja de más de las raíces de la planta, lo que no se absorbe nunca se regresó al tanque. No existe un medio de cultivo adicional aparte de las básicas medio que se utiliza para cultivar la planta de la semilla. Los dos medios son más comunes los bloques de roca de lana y macetas de perlita. El flujo de nutrientes es generalmente un flujo muy lento que trickles a través del medio y las raíces de la planta sólo está sumergida en una a tres milímetros de solución. Es el lento flujo de nutrientes en combinación con la profundidad que garantizar que no se produzca un daño a los frágiles sistemas de raíces.

La ventaja de utilizar un sistema NFT es que tiene un bajo costo y la puesta en marcha es muy fácil de usar. Como ningún medio de cultivo adicional se requiere, el costo de reposición es constante no existen. Sin embargo, la planta está a cargo sobre el funcionamiento de la bomba y se seca con facilidad si la bomba falla a la bomba de nutrientes. Hay que tener cuidado para asegurarse de que no hay bloqueos.

Los minitubérculos hidropónicamente desarrollados, como Tecnotubers® se producen bajo condiciones sanitarias estrictas en densidades altas de planteo y cosecha en intervalos de desarrollo de plantas en película de nutriente (Gable et al, 1990). Los tecnotubers® son semillas de papa en miniatura que miden 10-15 mm en diámetro. Éstos son ideales para almacenamiento, embarque y siembra mecanizada con la ayuda de sembradoras de vacío. Se han desarrollado paquetes agronómicos y pruebas de campo durante años. En varios países se ha demostrado que se puede llevar a cabo un cultivo de papas vigorosos y sanos a partir de Tecnotubers® (Gable et al, 1990) (Figura 10).

3.2.3 Producción de minitubérculos por aeroponia

Según la "International Society for Soil-less Culture, la aeroponia, es "un sistema donde las raíces están expuestas, de manera continua o discontinua a un ambiente saturado de finas gotas de una solución nutritiva". Este método de cultivo, no requiere sustrato alguno, ya que las raíces de las plantas se encuentran suspendidas en el aire y crecen dentro de cajones vacíos y oscuros. Es en estos contenedores donde se inyecta la solución nutritiva, en forma de nebulización, periódicamente, para de esta forma poder mantener el 100 % de la humedad. Con esto se consigue utilizar al máximo la superficie disponible (Figura 11).

Partes: 1, 2
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