Alimentación

El cultivo de la Guayaba. Aumenta la calidad de tus cosechas

por
cultivo de guayaba

Este género es originario de América tropical y abarca más de cien especies entre las que destaca P. guayaba por su valor comercial.

TAXONOMÍA Y ORIGEN

FamiliaMyrtaceae
GéneroPsidium
EspecieP. guajava
Nombre ComúnGuayaba, Guabaya

El género Psidium es originario de América tropical y abarca más de cien especies entre las que destaca P. guajava por su valor comercial.

MORFOLOGÍA

Se trata de un arbusto perenne de unos 5-6m de altura y muy ramificado.

Raíz: Presentan una raíz principal pivotante de la que nacen numerosas raicillas que pueden ser superficiales o pivotantes (menos numerosas), llegando a alcanzar un grosor similar al de la raíz principal. Las raíces de esta planta tienen un efecto alelopático.

Tallo: Presentan brotes herbáceos de color verde y angulosos. A medida que van madurando se convierten en un tallo leñoso, liso y de color café. Tienen alta tendencia a la ramificación.

Hojas: Las hojas son lanceoladas, coriáceas, de color verde oscuro en el haz y pubescentes en el envés. De cada nudo del tallo se desarrollan dos hojas dispuestas de forma opuesta. Presenta un peciolo corto y glándulas oleíferas, responsables del aroma característico de la guayaba.

Flor: Las flores aparecen en brotes. Son hermafroditas, de color blanco y pueden ir solitarias o reunidas en grupos de dos o tres en inflorescencias en racimo. Presentan un solo ovario rodeado de numerosos estambres.

Fruto: Se trata de una baya, con forma redondeada, oblonga o piriforme y cáliz persistente en el ápice. La epidermis es de color amarillento y puede ser cerosa o lisa. El color de la pulpa depende de la variedad, pudiendo ser de color blanco, amarillo, rojo o rosa. La guayaba contiene un número variable de semillas.

REQUERIMIENTOS EDAFOCLIMÁTICOS

Temperatura: La temperatura óptima para el desarrollo del guayabo oscila en torno a 23-30ºC. En general, la guayaba tiene una amplia adaptación en cuanto a temperaturas. No obstante, no se desarrolla adecuadamente si las temperaturas medias en verano son inferiores a los 16ºC. Temperaturas por debajo de 3ºC resultan perjudiciales para la planta.

Humedad: El rango de humedad relativa puede oscilar entre el 37 y el 96%.Un exceso de humedad durante la etapa de maduración del fruto puede provocar la pudrición de los mismos.

Luz: La guayaba requiere para su desarrollo la exposición de radiación solar directa.

Sustrato: La guayaba se adapta a una amplia gama de suelos. Sin embargo, se desarrolla mejor en suelos húmedos, profundos, ricos en materia orgánica y con buena capacidad de drenaje. Por otro lado, tolera suelos con un pH de 4,5 a 8,2, siendo el ideal el comprendido entre 6 y 7.

Riego: La aplicación de riego, generalmente por goteo, resulta fundamental para una buena producción.

En general, se recomienda el riego distribuido a lo largo del ciclo de cultivo de la siguiente forma:

Año de plantaciónDotación de riego (m3/ha)
1250-380
2280-480
+310-570

La floración es la etapa más crítica, reduciendo la dotación de riego durante la maduración, ya que el exceso de agua puede perjudicar a la producción.

PROPAGACIÓN

La propagación del guayabo puede ser de forma sexual y asexual. La propagación sexual presenta el inconveniente de la alta variabilidad de la descendencia y de una tardía entrada en producción. En cambio, la propagación asexual se realiza mediante varios métodos:

Propagación por acodo aéreo: Este método es el menos empleado para la obtención masiva de plántulas. Consiste en la selección de ramas de más de un año de edad, con un diámetro de 1-2cm y buenas características. Seguidamente se realiza un corte en la corteza de 1,5cm de longitud desde el extremo de la rama y se le aplica una hormona enraizante para favorecer así el desarrollo de raíces.

Alrededor del corte, se coloca una bolsa con un sustrato poroso y húmedo (turba, musgo, aserrín), manteniéndola sujeta con una cuerda. Es conveniente utilizar bolsas transparentes para poder observar el proceso. Al cabo de aproximadamente un mes se desarrollan las nuevas raíces. Finalmente se extraen de la planta madre.

Propagación por estacas: Este método consiste en la obtención de esquejes de dos nudos y unos 25cm de longitud, procedentes de brotes de menos de un año de edad. Se deben eliminar las hojas de los esquejes, dejando únicamente dos, las cuales son cortadas por la mitad.

Es conveniente efectuar cortes longitudinales sobre la corteza de los esquejes con el objetivo de estimular la emisión de raíces. Seguidamente, se debe aplicar una hormona enraizante en la base de los esquejes. Por último, se colocan en un sustrato húmedo y poroso. Al cabo de un mes se desarrollan las nuevas raíces.

Propagación por injerto: El injerto de parche es el más utilizado para guayaba.

Como patrón se utilizan plantas procedentes de semillas y como variedad, la deseada pero de igual diámetro que el patrón y con una yema de más de 1cm de diámetro. Una vez obtenido el patrón, se poda a una altura de 20-30cm desde el cuello de la planta. Seguidamente, se extrae a una altura de 10-15cm, un rectángulo de corteza de 2,5x1cm.

Este mismo corte se debe efectuar alrededor de la yema del brote seleccionado anteriormente y se coloca en el corte del patrón manteniéndolo sujeto con una cinta y dejando al descubierto la yema. Finalmente, se corta el patrón que queda por encima del injerto dejando de 6 a 10 hojas. Al cabo de 5-6 meses, el árbol podrá ser trasplantado a su lugar definitivo.

TÉCNICAS DE CULTIVO

Preparación del suelo: La plantación se debe realizar preferiblemente en un terreno llano o de pendiente suave.

Para la preparación del terreno se debe realizar una labor de subsolado para mantener el suelo aireado y con buena capacidad de drenaje. Es recomendable realizar un análisis de suelo para llevar a cabo la aportación de enmiendas y correcciones que sean necesarias.

Plantación: En una plantación con sistema de riego, la siembra del guayabo puede realizarse en cualquier época del año. Se puede llevar a cabo de forma lineal o a tresbolillo, con un marco de plantación de 4,5×1,5m, 4x3m, 4x4m ó 5x5m. Las plantas se colocan en hoyos de 0,5×0,5×0,5m donde se introduce materia orgánica antes de la siembra.

Poda: Esta labor es fundamental ya que la producción tiene lugar en los brotes nuevos. Se distinguen varios tipos de poda:

* Poda de formación: Esta poda se realiza cuando la planta alcanza una altura de 0,3-0,5m. Consiste en realizar un corte en el brote terminal, con el fin de estimular la emisión de brotes laterales, los cuales dan lugar a nuevos brotes de los que se seleccionan unas tres ramas. A estas ramas se les debe realizar un pinzado dejando unos 6 pares de hojas. Este proceso se realiza hasta obtener una planta de 8 a 12 ramas distribuidas de manera equilibrada.

Se debe tener en cuenta, que el guayabo florece a los 2-3 meses de su trasplante. Es conveniente eliminar todos los brotes florales hasta que hayan transcurrido unos 10 meses desde su trasplante. De esta manera, la planta emplea toda su energía para desarrollarse vegetativamente.

* Poda de saneamiento: Esta poda consiste en la eliminación de aquellas ramas afectadas por plagas o enfermedades o de las que se encuentren mal ubicadas.

* Poda de producción: Esta poda se debe realizar tras la recolección. Consiste en eliminar todas las ramas que han dado fruto, con el objetivo de estimular nuevos brotes florales.

* Despunte de ramas: La mayor parte de las flores del guayabo se desarrollan entre el segundo y cuarto nudo, por lo que el despunte tiene como objetivo estimular nuevos brotes, de manera que la producción se concentre en el centro del guayabo.

Polinización: La polinización del guayabo se puede conseguir tanto mediante polinización cruzada como por autopolinización.No obstante, se ha demostrado que la polinización cruzada da lugar a una producción mayor y de mejor calidad. La polinización cruzada se lleva a cabo mediante la abeja Apis mellifera.

Fertilización: La fertilización de la guayaba varía en función del estado de desarrollo de la planta. Para ello, se debe seguir la siguiente recomendación de fertilización anual.

Edad (año)Nitrógeno (g/planta)Fósforo (g/planta)Potasio (g/planta)
14440
2606060
3-4120100120
5-6200120200
7-8250140250
9-10300180300
>11400200400
Fuente: Liu Yin y S. Quan. 2001, Estación Experimental Playitas, Comayagua.

Es aconsejable realizar análisis de suelo de forma periódica para poder corregir deficiencias o excesos nutricionales.

PLAGAS Y ENFERMEDADES

6.1. Plagas

Mosca de la guayaba (Anastrepha sp.; Ceratitis capitata):Se trata de la plaga más perjudicial de la guayaba. Las hembras actúan perforando el fruto para ovopositar. Como consecuencia, las larvas se alimentan de la pulpa originando galerías, las cuales posteriormente dan lugar a zonas necróticas.

Para el control de esta plaga se recomienda el uso combinado de las siguientes medidas:
1. Seleccionar variedades menos susceptibles a la mosca de la guayaba.
2. Eliminar las malas hierbas y el material vegetal afectado.
3. Cubrir los frutos con bolsas de plástico, con el fin de establecer una barrera física.
4. Colocar trampas Mc-Phaill en lugares estratégicos.

Para el control biológico de esta plaga se realiza una suelta de machos estériles y liberan parasitoides.

Picudo de la guayaba (Conotrachelus psidii): Se trata de la plaga más importante del guayabo después de la mosca de la fruta. Las hembras del picudo originan daños al ovopositar en el interior del fruto. Sin embargo, el daño más severo es producido por las larvas al alimentarse de la pulpa y semilla, provocando necrosis alrededor de la parte afectada. Como consecuencia, se produce la maduración prematura del fruto y finalmente la caída del mismo.

Para el control de la plaga se recomienda el embolsado de los frutos hasta la recolección, la eliminación de frutos afectados antes de que la larva salga del fruto y la aplicación de insecticidas en la época de mayor presencia de adultos.

Gallina ciega, chicote (Phyllophaga spp.; Anomala spp.): Se trata de una plaga de escarábidos cuyas larvas provocan daños en el sistema radical de la planta.

La mejor época para el control de estas larvas es en verano o principios de otoño. Para ello, se debe realizar una labor de arado para que dichas larvas queden expuestas a la radiación solar directa y a los depredadores.

Pulgones (Aphis gossypii y Myzus persicae):Se trata de una plaga que afecta principalmente a brotes y hojas. Los daños son provocados al succionar la savia de la planta, originando el debilitamiento de la misma, además de deformaciones de hojas, clorosis y retraso en el crecimiento. Por otro lado, los pulgones provocan daños indirectos ya que, al igual que la mosca blanca, segregan melaza y son transmisores de virus.

Es importante recurrir a la realización de medidas preventivas para evitar la rápida dispersión de esta plaga. Para ello se recomienda:
1. Eliminación de malas hierbas y restos del cultivo anterior.
2. Colocación de trampas cromáticas amarillas.
3. Colocación de mallas en las bandas del invernadero en su caso.

Si la presencia de esta plaga es severa, se recurre al control químico con productos sistémicos.

Ácaros: Esta plaga afecta principalmente a hojas, aunque también pueden afectar a flores y frutos. Los daños se originan a causa de su alimentación, ya que al extraer la savia de los tejidos provocan punteaduras de color amarillo en el haz de las hojas y a lo largo de los nervios principales. Posteriormente, estas punteaduras se tornan de color marrón y se abarquillan, obteniendo un aspecto polvoriento. Finalmente, dichas hojas se desecan y caen. Es frecuente también encontrar finas telarañas en el envés de las hojas afectadas.

Para evitar la propagación de esta plaga se deben llevar a cabo una serie de medidas preventivas:
1. Aumento de la humedad relativa
2. Manejo de material vegetal sano
3. Eliminación de malas hierbas y material infestado
4. Adecuado marco de plantación, de forma que no exista contacto entre plantas consecutivas
5. Evitar exceso de abono nitrogenado
6. Uso de plantas cebo
7. Tratamientos químicos durante el invierno (en este periodo la plaga permanece inactiva)

Si la infestación es severa, será necesaria la intervención química. Es fundamental realizar aplicaciones alternando acaricidas con modo de acción diferente para así evitar la aparición de resistencias.

6.2. Enfermedades

Antracnosis (Colletotrichum gloeosporioides):El hongo causante de esta enfermedad se desarrolla en condiciones de alta humedad. Los síntomas se manifiestan en el fruto con la presencia de pequeñas manchas hundidas y circulares en forma de anillos concéntricos de color pardo, que van extendiéndose y profundizando hasta el interior del fruto. Normalmente, los frutos afectados exudan un líquido rosado.

Esta enfermedad debe prevenirse mediante la intervención de medidas preventivas como:
1. Utilización de material vegetal sano
2. Eliminación de material vegetal afectado
3. Eliminación de malas hierbas
4. Reducir las condiciones de humedad
5. Evitar heridas en la planta
6. Aplicaciones periódicas con fungicidas a base de cobre

Enfermedad de la costra (Pestalotia psidii):La incidencia del hongo causante de esta enfermedad se ve favorecida por la presencia de alta humedad. Los síntomas se manifiestan con manchas redondeadas de color pardo y aspecto de costra que van cubriendo la epidermis del fruto, evitando así que lleguen a madurar. Además, afecta a brotes y hojas llegando a causar deformaciones y/o marchitamiento.

En las flores aparecen manchas pardas en el cáliz y en el pedúnculo, pudiendo provocar la caída de la flor o el estancamiento de los ovarios.

Para prevenir el desarrollo de esta enfermedad es recomendable reducir la humedad relativa del ambiente mediante el adecuado embolsado de los frutos y realizar podas que faciliten la aireación y aplicaciones preventivas con fungicidas a base de cobre.

COSECHA Y POSTCOSECHA

Por lo general, existen dos épocas de recolección, una a finales de verano-principio de otoño y otra a finales de invierno-principio de primavera.

El índice de madurez para efectuar la cosecha varía en función del mercado. Para frutos destinados a industria, se deben recolectar cuando la epidermis del fruto adquiere un color amarillo. En cambio, para su consumo en fresco así como para el transporte a largas distancias, se debe cosechar cuando la epidermis se torna de color verde amarillento.

Esta labor se realiza durante las primeras horas de la mañana y son trasladadas a lugares frescos donde se realiza su clasificación. La clasificación del fruto se realiza de acuerdo a su tamaño y peso.

CategoríaPeso (g)
Extra80-120
Primera60-80
Segunda45-60
Tercera25-45

El empaque de las guayabas se realiza en cajas donde se colocan 3-4 capas de fruta con un peso máximo de 6kg para frutas maduras. Los frutos que son recolectados aún verdosos, pueden ser empaquetados con un peso mayor (<13kg).

Para aumentar la vida postcosecha, la guayaba se debe almacenar en cámaras frigoríficas. Para guayabas verdes-amarillentas, se recomienda el almacenamiento a temperaturas entre 8-10ºC y humedades relativas del 90%. En estas condiciones, el fruto permanece en buen estado unas 2-3 semanas. En cambio, las guayabas maduras (amarillas) se deben almacenar a temperaturas entre 5-8ºC y humedades relativas del 90% durante una semana.

Artículos Relacionados

Artículos Destacados

El cultivo del Mangostán. Te explicamos con detalles

por
Mangostán

Este género es originario del sureste asiático. Existen más de 400 especies, de las cuales Garcinia mangostana es la de mayor importancia comercial.

TAXONOMÍA Y ORIGEN

FamiliaClusiaceae
GéneroGarcinia
EspecieG. mangostana
Nombre comúnMangostán, Jobo de India, Manzana de oro

El género Garcinia es originario del sureste asiático, principalmente del archipiélago malayo. Existen más de 400 especies, de las cuales Garcinia mangostana es la de mayor importancia comercial.

MORFOLOGÍA

El mangostán es un árbol perenne de crecimiento lento, que puede medir de 7 a 25m de altura.

– Tallo: Presentan un tallo principal de gran grosor. Tanto del troco como de las ramas principales, la planta segrega un látex muy denso y de color amarillento.

– Hoja: Presenta hojas simples, opuestas, grandes y gruesas, de peciolo corto y forma elíptico-ovada con el ápice acuminado. El color de las hojas puede ser verde claro u oscuro, pero su aspecto siempre es brillante en el haz.

– Flor: Las flores pueden ser masculinas o hermafroditas. Las flores masculinas se disponen en grupos de 3-9 en el extremo de las ramas, mientras que las hermafroditas lo hacen en parejas o incluso solitarias.

Presentan cuatro sépalos y cuatro pétalos gruesos, de aspecto carnoso y color verdoso en el centro y rosado en el extremo. En la madurez, éstos toman un color rojizo


– Fruto: El fruto es una baya esférica de pericarpio carnoso, que en su madurez alcanza una coloración rojo-violácea.La pulpa presenta un fuerte aroma y está compuesta de 4-8 arilos de color blanco, que constituyen la parte comestible. Los frutos son partenocárpicos, aunque pueden presentar 1-2 semillas con forma achatada.

REQUERIMIENTOS EDAFOCLIMÁTICOS

– Temperatura: El rango óptimo para el crecimiento del mangostán oscila entre los 25-35ºC. No tolera temperaturas inferiores a los 4ºC ni superiores a los 38ºC.

– Humedad: La humedad relativa óptima para el adecuado desarrollo de la planta oscila en torno al 80%.

– Luz: En estado juvenil (2-4 años desde la plantación) requieren de semisombra porque no toleran la radiación solar directa.

– Sustrato: Esta planta tolera un amplio rango de suelos, siempre y cuando sean profundos, ricos en materia orgánica, aireados y con buena capacidad de drenaje. Prefiere suelos húmedos con pH entre 5 y 6,6.

No se recomienda la plantación de mangostán en suelos arenosos ni salinos ya que puede comprometer el crecimiento de la planta y las raíces son sensibles a la salinidad.

– Riego: El mangostán requiere precipitaciones de 1500-3000mm anuales. En lugares donde no se alcance dicha pluviometría, es necesario realizar riegos de apoyo durante la estación seca.

PROPAGACIÓN

La propagación del mangostán se puede llevar a cabo a través de la siembra de semillas o por medio de injerto.

– Propagación por semilla: Las semillas deben ser recolectadas de frutos recién extraídos de árboles con las características deseadas, ya que se tratan de semillas que no han sido fecundadas. Las semillas permanecen viables de 3 a 5 semanas dentro del fruto, pero una vez extraídas se debe proceder inmediatamente a la siembra.Para obtener una planta vigorosa, deben seleccionarse semillas de más de 1g de peso.

Para mejorar la tasa de germinación, es importante sumergir las semillas en agua durante 24 horas. Además, es recomendable realizar la siembra directamente en el suelo del vivero, debido a que es una planta muy sensible al trasplante.

De todos modos, puede efectuarse también en macetas o bolsas profundas individuales hasta alcanzar unos 30-50cm (dos años aproximadamente). En este momento, se puede realizar el trasplante definitivo. Las plantas propagadas a partir de semillas presentan un desarrollo lento, llegando a entrar en producción a los 7-10 años de la plantación.

– Propagación por injerto: El método más utilizado es el injerto por aproximación, utilizando como patrón la especie G. xanthochymus y como variedad la especie G. mangostana. Para llevar a cabo esta técnica, se debe sembrar una especie al lado de la otra. Cuando alcanzan un diámetro de 3mm, se procede a la realización del injerto.

Consiste en la realización de un corte a ambas especies de manera que, en la unión del patrón y la variedad, el cambium quede en contacto. Dicho injerto se sujeta con una cuerda para mantener unido el injerto y se cubre con un mastic para protegerlo. Finalmente, una vez unido el patrón y la variedad, se procede al corte de la parte aérea del primero.

TÉCNICAS DE CULTIVO

– Plantación: El mangostán se debe trasplantar en otoño-invierno. En caso de llevarse a cabo durante la estación seca, será necesaria la implantación del riego.

En cuanto al marco de plantación, los más usados son de 8x8m (156 plantas/m2) y de 10x10m (100 plantas/m2). Las plantas son colocadas en hoyos de 50x50x50cm. Seguidamente se debe incorporar materia orgánica en los mismos para proporcionar nutrientes a la planta joven. También es conveniente realizar una cobertura de materia orgánica con el fin de conservar la humedad y evitar las altas temperaturas.

– Poda: Esta labor tiene por objetivo proporcionar al frutal de una estructura resistente, así como de buena luminosidad y aireación. Sin embargo, durante los tres primeros años de la plantación no es conveniente podar la planta. Después, solamente será necesaria la intervención para eliminar ramas afectadas por plagas o enfermedades o aquellas que se encuentren mal ubicadas.

En cuanto a la poda de formación, al menos hasta los 7 años de la plantación, no se recomienda. Este tipo de poda consiste en el corte de un tercio del tallo principal desde el extremo. Una vez formado el árbol, la poda se debe efectuar tras la cosecha, eliminando las ramas verticales y promoviendo así el crecimiento de las horizontales.

También se deben eliminar las ramas improductivas y las que se encuentren mal ubicadas en el interior de la copa. De este modo, se favorece el paso de la luz y se estimula la producción. Es importante que la poda no sea severa, ya que puede originar una acentuada disminución de la producción.

– Fertilización: El mangostán es poco exigente en cuanto a fertilización. No obstante, se recomienda realizar aplicaciones con fertilizantes complejos al inicio del otoño y final del invierno.

PLAGAS Y ENFERMEDADES

6.1. Plagas

– Hormigas (Myrmelachista ramulorum): Se trata de una plaga de hormigas que produce daños en las ramas y brotes al hacer galerías. Como consecuencia, las ramas afectadas se debilitan y finalmente terminan desprendiéndose del árbol. Un síntoma característico es la aparición de un abultamiento en el punto de unión de la rama con el tallo principal. Su control se realiza por medio de aplicaciones insecticidas con materias activas autorizadas.

6.2. Enfermedades

– Pellicularia koleroga: Se trata de un hongo que se desarrolla en condiciones de humedad. Afecta principalmente a brotes, hojas y frutos. Este hongo cubre las partes afectadas de un micelio que succiona la savia de los tejidos. Como consecuencia, dichos tejidos se vuelven necróticos. Las hojas se marchitan quedando suspendidas de las ramas.

Es conveniente realizar tratamientos preventivos con fungicidas autorizados unos días antes del periodo de lluvias. Posteriormente, se recomienda continuar con aplicaciones preventivas cada 30 días.

– Zignoella garcineae: Este hongo origina crecimientos tuberosos en tallos jóvenes, pudiendo persistir en ramas. La aparición del mismo puede causar defoliación. Una infección severa puede dar lugar a la muerte del frutal. Para evitar la proliferación de esta enfermedad se debe eliminar el material vegetal infectado y, además, se deben llevar a cabo aplicaciones fungicidas.

COSECHA Y POSTCOSECHA

La cosecha de mangostán se debe llevar a cabo cuando el fruto alcance una tonalidad morada. Es importante que la recolección se realice con el pedúnculo y se manipule con cuidado para minimizar al máximo posibles daños. Este fruto se puede almacenar durante 2-4 semanas a una temperatura de 12-14ºC y una humedad relativa del 90-95%.

Artículos Relacionados

Artículos Destacados

Plant Breeding: El arte de cambiar según las características deseadas

por
plant breeding

La mejora vegetal o plant breeding abarca toda actividad realizada para mejorar la disposición genética de la planta, obteniendo así mayores beneficios para la humanidad.

INTRODUCCIÓN


El ser humano habita en un planeta limitado por recursos esenciales y limitados como el agua y el suelo, necesarios para la obtención de alimentos, sea cual sea el origen de éstos. En los últimos años, la población mundial ha experimentado un aumento exponencial y como consecuencia, la cantidad de alimentos necesaria para abastecer a la humanidad se ha incrementado drásticamente.

A lo largo de la historia, el agricultor ha cultivado la tierra para dotarse de alimentos de origen vegetal, aumentando en gran medida la superficie cultivada del planeta. Pero además de incrementar la superficie, también se logró ‘’domesticar’’ determinadas especies en aras de aumentar la productividad, es decir, el cociente entre la producción y los factores productivos. De este modo, surge el concepto de mejora vegetal o mejora genética, término con diversas acepciones, pero que en general se puede definir como:

‘’El arte y la ciencia de cambiar la genética de plantas para el beneficio de la humanidad’’ (Sleper and Poehlman, 1995).

Por consiguiente, la mejora vegetal abarca toda actividad realizada para mejorar la disposición genética de la planta, obteniendo así mayores beneficios. El presente artículo tiene por finalidad realizar una minuciosa descripción de la influencia de la mejora vegetal a lo largo de la historia de la agricultura. Al mismo tiempo se exponen los retos actuales a los que se enfrenta esta rama del estudio.

HISTORIA DE LA MEJORA VEGETAL


El inicio de la mejora vegetal se sitúa hace aproximadamente 10000-12000 años, cuando el ser humano comenzó a manipular diversas especies vegetales y se convirtió en sedentario. Es decir, la mejora nace en el momento en el que surge el cambio de silvestre o salvaje a domesticado. Las mutaciones en el genoma de los seres vivos se producen de manera natural pero en el caso de la mejora vegetal, esta evolución mutagénica se produce de manera artificial de la mano del hombre.

Se cree que los primeros cultivos domesticados fueron los cereales, a los que se le eliminaron atributos tan negativos como la latencia de las semillas y la dehiscencia. Más adelante, las civilizaciones se centraron en la domesticación de determinados cultivos. De este modo, surgieron los imperios del arroz en China, del maíz en México y de la patata en Perú.

Todos estos progresos fueron consecuencia directa de lo que hoy se conoce en mejora como selección masal, basada en la selección intrapoblacional de los individuos de acuerdo a su fenotipo. Hasta el siglo XVIII no se desarrollaron los experimentos mediante cruzamientos artificiales, los cuales culminaron con la publicación de las Leyes de Mendel (1865-1866).

Mendel es considerado el fundador de la genética moderna, ya que fijó las características presenten en los cruzamientos, usando para ello líneas puras (genes formados por dos alelos iguales, es decir, homocigotos que pueden ser dominantes o recesivos). Ya en el año 1878 se realizan los primeros cruzamientos entre trigos harineros y duros. A finales del siglo XIX se publicó el primer libro sobre mejora de plantas bajo el nombre de Plant Breeding, escrito por el estadounidense L.H. Bailey.

En torno a 1900, surgió el redescubrimiento de las Leyes de Mendel por parte de Tschremak, Correus y Vries, en el cual se corrigieron determinados aspectos de la herencia de las especies. Tras este redescubrimiento, surgen dos nuevas técnicas como la poliploidía o manipulación cromosómica y la mutagénesis, imitando por vez primera a la naturaleza mediante la creación de nuevas especies y genes.

En la segunda mitad del siglo XX nace la Revolución Verde con el cometido de aumentar los rendimientos de los tres cereales clave (trigo, arroz y maíz) para así abastecer a los países subdesarrollados. Los últimos avances han sido desarrollados gracias a la biotecnología, la cual ha permitido la transferencia de genes concretos y la propagación asexual mediante técnicas in vitro que permite obtener individuos genéticamente iguales.

GRANDES LOGROS


La Revolución Verde trajo consigo una serie de experimentos y avances en los cultivos de trigo, arroz y maíz, los cuales obtuvieron resultados esperanzadores para la alimentación a nivel global. A continuación se describen los aspectos relacionados con el avance en cada uno de estos cultivos:

Maíz


Existen dos grandes variedades de maíz transgénicas, Bt y RR. En cuanto al maíz Bt, su principal característica es la resistencia frente a determinadas plagas como el barrenador del tallo (Diatraea saccharalis) y el taladro del maíz (Ostrinia nubilalis y especies de Sesamia).

La resistencia se debe gracias a una proteína tóxica para polillas y mariposas, denominada Cry, que segrega la planta. El gen que produce la toxina se encontró en Bacillus thuringiensis, una bacteria con gran potencial agronómico. Este gen se incorporó en plantas de maíz. Al expresarse segrega la toxina que destroza las células epiteliales del intestino, provocando la muerte del insecto.

En zonas donde la incidencia de estas plagas es elevada, la mejora en los rendimientos es notable. Areal et al., 2013 muestran que a nivel mundial el maíz Bt alcanza un rendimiento medio de 0,55 t/ha, lo cual es superior al del maíz convencional. De hecho, a nivel europeo, se estima que los avances en mejora genética vegetal han logrado alimentar a 160 millones de personas en el periodo comprendido entre 2000-2015. En cuanto a superficie, estos avances han evitado el uso de 19 millones de hectáreas (las cuales se necesitarían para igualar la producción).

Un inconveniente que presentan las grandes explotaciones de maíz es la cantidad de malas hierbas que se encuentran alrededor del cultivo, como por ejemplo el sorgo de Alepo. El empleo de determinados herbicidas resulta muy eficaz para eliminar estas malas hierbas pero también causa estragos en cultivo de maíz.

Como solución a esta problemática, se han patentado variedades de maíz resistentes a herbicidas como el Glifosato o el Glufosinato. Ambos herbicidas han sido y son muy cuestionados por las autoridades, organismos y asociaciones de diferentes países debido a que se les relaciona con el desarrollo de graves enfermedades en humanos.

El glifosato es un herbicida de amplio espectro que inhibe la proteína EPSPS en las partes verdes de la planta. Esta inhibición bloquea la síntesis de determinados aminoácidos aromáticos esenciales para el crecimiento de la planta. Las plantas de maíz Roundup Ready (maíz RR) segregan una proteína EPSPS capaz de resistir al glifosato, por lo que sobreviven a su acción a diferencia de las malas hierbas que las rodean.

En 1997 se comercializó en Estados Unidos por primera vez un maíz tolerante a herbicidas (RR), mientras que su sucesor, el maíz Roundup Ready NK603, vio la luz en el año 2001. De acuerdo con los análisis de nutrientes clave, el maíz NK603 resulta ser tan nutritivo como el maíz convencional. Con respecto a los beneficios económicos, se estima que los costes en EE.UU. se reducen 24,7 dólares por hectárea. También se considera que el uso de maíz RR reduce tanto la cantidad de herbicida empleado como el número de aplicaciones necesarias.

Arroz dorado


En 1991 dio comienzo el proyecto para el desarrollo del arroz dorado por parte de los biólogos alemanes Ingo Potrykus y Meter Beyer. Este proyecto tuvo como objetivo solventar los graves problemas de nutrición relacionados con la falta de vitamina A presente en los países en vías de desarrollo.

El beta caroteno es un precursor de la vitamina A, por lo que la biosíntesis de este pigmento supuso un gran avance para el objetivo fijado. Se llegó a la conclusión de que el beta caroteno es sintetizado por la acción de dos enzimas, PSY y CRT1, en el endospermo del arroz.

En los primeros experimentos, los resultados denotaron un mayor contenido en provitamina, pero este contenido no era capaz de cubrir los requerimientos diarios en la dieta de un niño. Por esta razón, los siguientes ensayos se centraron en la optimización de la actividad enzimática de PSY y CRT1. Gracias a la obtención de genes homólogos procedentes de parientes cercanos, se logró obtener 20 veces más de pro-vitamina A.

Cabe resaltar que todos estos avances tuvieron una finalidad social, renunciándose a la patente, y donándose estas variedades para uso público. En Filipinas se empezó a cultivar en el año 2011.

Trigo enano


En la antigüedad se consumían variedades de trigo bastante más vigorosas que las actuales, como por ejemplo los cultivares Emmer, Einkorn y Khorasan. El trigo enano o dwarf wheat tiene su origen en los años 60, fruto de los ensayos de mejora dirigidos por el premio nobel de la paz Norman Borlaug, apodado popularmente como el padre de la Revolución Verde.

El desarrollo del trigo enano se consiguió por medio de genes RHt, los cuales actúan sobre la síntesis de ácido giberélico. Esta hormona promueve el alargamiento de las células vegetales, por lo que su parcial inhibición tiene un efecto directo en el tamaño de la planta. Estos genes enanos se introdujeron en los cultivares semi-enanos ‘Norin 10’ provenientes de Japón.

Se trata de un trigo con tallo más corto pero capaz de producir mayores cosechas que las de variedades tradicionales y todo ello, con un menor coste de producción.

Se ha reportado un inconveniente en cuanto al nivel de nutrientes, considerando que las variedades enanas han supuesto la pérdida de los mismos. En el estudio conocido como Broadbalk, se llegó a la conclusión de que las concentraciones de zinc, cobre, hierro y magnesio fueron aproximadamente un 20% menores entre los años 1968 y 2005, si se comparan con las correspondientes al intervalo entre 1845 y 1967 (FAM MS et al., 2008).

Otro gran problema que se presenta en la actualidad es el elevado número de personas celíacas que existen (se estima que el 7% de la población mundial). Para hacer frente a ello, el CSIC ha desarrollado una harina de trigo con un bajo contenido en gliadinas, las proteínas causantes de la intolerancia al gluten.

Otros cultivos


Expuestos los avances más importantes en los tres cultivos en los que se centró la Revolución Verde, resulta conveniente mencionar un cultivo transgénico de gran relevancia, la soja RR o soja 40-3-2. La soja genéticamente modificada ocupa en la actualidad el 52% de la superficie mundial de transgénicos.

Al igual que con el maíz, se logró desarrollar un cultivo resistente a herbicidas tales como el glifosato. Ello fue posible gracias a la inserción de un gen de origen bacteriano (Agrobacterium sp.) en el genoma de la planta. Como dato a tener en cuenta, la proporción de soja GM con respecto a la superficie total cultivada de soja fue del 94% en los EE.UU. (2011) y del 97% en Argentina (2009).

En Argentina se ha desarrollado una variedad de soja GM resistente además a insectos lepidópteros, gracias a la secreción de una toxina. También se están llevando a cabo ensayos para la obtención de aceite de soja para freír sin grasas trans.

Con respecto a los avances llevados a cabo en cultivos frutales, destacar el desarrollo de la papaya transgénica. La investigación giró en torno al brote del virus PRSV en Hawái, el cual destruyó plantaciones enteras de papaya por el año 1992.

Investigadores de Hawái junto con científicos de la Universidad de Cornell perfeccionaron dos variedades de papaya resistentes al virus. Las variedades se comercializan en las islas hawaianas desde 1998, bajo el nombre de SundUp y Rainbow, abarcando en la actualidad más del 90% de la producción. La papaya fue la primera fruta genéticamente modificada en llegar al mercado.

OGM: MARCO LEGAL


El marco legal en el que se desenvuelven los OGM suele ir ligado a la opinión pública y a las posturas políticas de cada país. Son numerosas las asociaciones internacionales, como Greenpeace, que se han pronunciado para criticar abiertamente el uso de transgénicos en humanos.

Como se expuso anteriormente, los cultivos transgénicos tuvieron su origen en las deficiencias alimentarias del tercer mundo; aunque a pesar de ello, un país tan desarrollado como Estados Unidos contaba en 2015 con 70,9 millones de hectáreas cultivadas con OGM, ocupando la primera plaza a nivel mundial. Desde una perspectiva global, el crecimiento de la superficie cultivada con plantas transgénicas desde 1996 ha sido exponencial (en 1996 existían 2,8 millones de ha, en 1997 ascendieron a 11 millones y en 1998 se alcanzaron los 27,8 millones).

EE.UU. presenta una de las legislaciones más flexibles en el uso de OGM respecto a los demás países desarrollados. En 2016 se aprobó un polémico proyecto de ley sobre el etiquetado de los organismos genéticamente modificados. El etiquetado dispone de: 1) el símbolo del USDA, el cual implica la presencia de OMG en Estados Unidos, 2) un texto simple y 3) un código QR que dirige al consumidor a la información detallada del ingrediente.

Dentro del espacio europeo existe cierta ambigüedad en cuanto a las posturas adoptadas por los diferentes países integrantes. A modo de ejemplo, se encuentra el caso del maíz genéticamente modificado MON810, que es cultivado en tan solo cinco países de la U.E. (España, Portugal, Eslovaquia, Rumanía y República Checa).

Para el caso del maíz Bt en Europa, la legislación vigente obliga a realizar la siembra de un refugio en aquellas parcelas que tengan más de 5 hectáreas. La finalidad de este refugio es evitar que la pequeña proporción de orugas que sobreviven se reproduzca entre sí. De ese modo, los insectos resistentes se aparean con los no resistentes presentes en el refugio. El maíz convencional sembrado en el refugio debe suponer, al menos, el 20% de la explotación sembrada con maíz transgénico.

En 2014, se modificó el reglamento relacionado con el cultivo de transgénicos en el continente europeo y los países obtuvieron una cierta autonomía para acoger o no los distintos OGM en su territorio. A partir de esa modificación, los Estados deben presentar los motivos pertinentes (ambientales, agrícolas, socioeconómicos, etc.) para su prohibición ante la Comisión Europea. Además, el etiquetado de los productos debe realizarse siempre y cuando el alimento presente un contenido superior al 0,9% en OGM.

Por otro lado, Europa necesita importar grandes cantidades de soja GM para satisfacer las necesidades de la ganadería, por lo que existe un gran debate en torno a su adopción o no. España se ha constituido como un país pionero a nivel europeo en cultivo de transgénicos y representa en torno al 91% de la superficie cultivada con maíz MON810. Según el MAGRAMA, en 2014 se cultivaron 131537,67 hectáreas con OGM en España.

Para el caso de México, el cultivo de transgénicos se reguló gracias a la aprobación en 2005 de la Ley de Bioseguridad de Organismos Genéticamente Modificados (LBOGM). Tres años más tarde, con la publicación del Reglamento LBOGM se establecieron los procedimientos a seguir para la solicitud de los correspondientes permisos.

México cuenta con un particular sistema de introducción para los organismos modificados genéticamente. Los trámites llevados a cabo para la adopción de estos cultivos tienen que ser verificados por los organismos gubernamentales SAGARPA y SEMARNAT. Dicho procedimiento se describe a continuación:

– Liberación experimental al ambiente: Es la primera prueba realizada con el OGM y se realiza a campo abierto en un sitio destinado específicamente para ello. Debe cumplir unos requisitos en cuanto al método de aislamiento o contención en aras de evitar la interacción con otras plantas.
– Liberación al ambiente en programa piloto: En este siguiente paso, se abarca una mayor superficie de cultivo para así poder valorar la viabilidad económica del mismo.
– Liberación comercial al ambiente: Se trata de la adopción final del cultivo GM tras atravesar el programa piloto. En esta fase se realiza un seguimiento de la utilización de los avances empleados.

ÚLTIMOS AVANCES Y EL FUTURO DE LA BIOTECNOLOGÍA


Si los objetivos fijados en la Revolución Verde se resumen en erradicar el hambre mediante el aumento de la productividad de los cultivos, en la actualidad existen además diversos factores que la ingeniería genética podría optimizar. Por tanto, ¿Qué se le exige a un OGM?

Hoy día las líneas de investigación trabajan para aportar a la planta una mayor resistencia frente a plagas y enfermedades, así como tolerancia a condiciones de sequía y/o salinidad. Por otro lado, aspectos relacionados con el fruto como el tamaño, peso o vida de Anaquel son también a tener en cuenta a la hora de seleccionar una variedad u otra.

El extraordinario desarrollo tecnológico llevado a cabo en el campo de la mejora vegetal (técnica de la PCR, secuenciadores automatizados, programas de mutagénesis, enzimas de restricción, etc.) ha permitido convertir retos inalcanzables hace unos años en prácticas viables en la actualidad. La influencia de la legalidad vigente sobre seguridad alimentaria supone muchas veces una barrera infranqueable para la biotecnología aplicada a la mejora vegetal, dado que los proyectos no encuentran la viabilidad necesaria para desarrollarse.

Las técnicas usadas en los últimos años para la obtención de material vegetal transgénico han sido la biolística y, en mayor parte, el uso Agrobacterium sp. La biolística consiste en la transferencia directa de genes en una célula, con objeto de creae organismos transgénicos. Estos dos métodos presentan un gran inconveniente en la precisión y eficacia del proceso de transgénesis.

Las nuevas técnicas empleadas en biotecnología se basan en los SDN (Site Directed Nucleases), induciendo la rotura de la doble hélice de ADN en un lugar determinado del genoma:

a) Manejo de las nucleasas con dedos de zinc (ZFN).
b) Empleo de nucleasas efectoras similares a los activadores de la transcripción (TALENs).
c) Repeticiones Palindrómicas Cortas Agrupadas y Regularmente Interespaciadas (CRISPR).

Los ZFN son enzimas de restricción artificiales sintetizadas a partir de la fusión de un dominio de ruptura del ADN con el dominio dedo de zinc de unión al ADN. Las proteínas Zinc Finger se encargan de estabilizar la estructura de las proteínas y de interactuar con el ADN y el ARN.

En los años 90 se consiguieron las Zinc Finger Nuclease, obteniéndose un instrumento capaz de reconocer lugares específicos del ADN y cortar la porción indeseada. Las ZFN se emplearon para introducir exitosamente la tolerancia a herbicida. Sin embargo, también presenta una serie de inconvenientes relacionados con la inocuidad del proceso debido al alto poder inmunológico y a la producción de efectos secundarios.

Posteriormente, se hizo popular el uso de la tecnología TALENs o Transcription Activator-Like Effector Nucleases, la cual surgió de la fusión entre una nucleasa y un activador de la transcripción (TAL). Este activador no permite a la nucleasa cortar en cualquier zona sino que la dirige hacia lugares específicos del ADN de la planta.

Los TALEN se obtuvieron de proteínas ligadas al ADN en bacterias del género Xanthomonas. Una de las aplicaciones más exitosas vinculadas a esta tecnología es la resistencia generada en el trigo hacia el mildiu o moho blanco, pero su empleo está restringido en ocasiones debido a su elevado tamaño.

Dentro de las SDN, la técnica de CRISPR/Cas está llamada a ser el mayor descubrimiento biotecnológico del siglo. Sus siglas hacen referencia a las Repeticiones Palindrómicas Cortas Agrupadas y Regularmente Interespaciadas.

Se trata del sistema inmune que poseen las bacterias, el cual confiere resistencia a determinados agentes externos como plásmidos y fagos. Los espaciadores de los CRISPR leen secuencias específicas y sirven para orientar a las nucleasas Cas, que cortan elementos génicos externos. Gracias a esta técnica, se puede cortar cualquier molécula de ADN de una manera controlada.

Artículos Relacionados

Artículos Destacados

La imparable Xylella fastidiosa: Contenerla para erradicarla

por
Xylella fastidiosa

La Xylella fastidiosa continúa su avance. En la actualidad ha alcanzado la Península Ibérica, suponiendo un grave problema para numerosas especies vegetales, en tanto que su control y erradicación es de gran dificultad.

INTRODUCCIÓN

Xylella fastidiosa es una γ-proteobacteria, perteneciente a la familia Xanthomonadaceae, que presenta una gran diversidad de genotipos y fenotipos. En la actualidad se conocen tres subespecies formalmente aceptadas de X. fastidiosa, las cuales son subsp. fastidiosa, subsp. pauca y subsp. multiplex.

Es una bacteria Gram-negativa aeróbica, cuyo óptimo de crecimiento se encuentra en torno a los 27 ºC. Cuenta con numerosos hospedantes, en los cuales es capaz de encontrarse como 1) latente en algunos de ellos, actuando éstos como fuente de inóculo, así como 2) provocando importantes daños en otros.

Por lo general, X. fastidiosa durante la estación invernal se refugia en hospedantes silvestres o adyacentes al cultivo, los cuales sirven de cobijo al mismo tiempo para el insecto vector en cuestión. Las especies más afectadas por esta bacteria son el acebuche y el almendro, aunque también cabe destacar los daños que ocasiona en cítricos (clorosis variegada), vid (enfermedad de Pierce), melocotonero (phony peach), ciruelo (escaldado), alfalfa (enanismo), café y ornamentales como lavanda, romero, adelfa y acacia, entre otras muchas especies.

TRANSMISIÓN Y DISPERSIÓN


Las fuentes de transmisión y dispersión de X. fastidiosa son las que se exponen a continuación:
1º Desplazamiento de tejido vegetal para trasplante desde regiones en las que está presente la bacteria (Principal vía de transmisión para largas distancias).
2º Insectos vectores transportados con el material vegetal desplazado (Vía de transmisión para largas distancias).
3º Transmisión natural entre plantas (planta enferma – planta sana) mediante la actuación de insectos vectores. La transmisión depende de la capacidad de vuelo de los vectores en cuestión pero normalmente oscila en torno a los 100 metros de distancia (Principal vía de transmisión para distancias cortas).

Los vectores de X. fastidiosa son insectos que se alimentan del xilema de las plantas (ninfas y adultos) y que a través de éste transmiten la enfermedad a una planta sana tras haberse alimentado de una enferma. Estos vectores pueden pertenecer a las superfamilias Cercopoidea, Cicadoidea y Membracoidea, por lo que la especificidad entre la bacteria y el vector es baja.

La bacteria no se transmite a los huevos ni persiste en los estadíos ninfales tras la muda.

Transmisión mediante la utilización de utensilios para la realización de labores culturales.

DAÑOS Y SÍNTOMAS


X. fastidiosa, es una bacteria que se encuentra en el xilema de las plantas y que tiene la capacidad de reproducirse dentro los vasos del mismo, llegando a taponarlos e impidiendo el flujo de savia bruta. Consecuentemente, los síntomas pueden ser muy diversos, además de depender también del cultivo hospedante.

Los más comunes son los siguientes:
– Decaimiento generalizado de la planta: Secado/Quemado/Caída de hojas, brotes y ramas. Incluso muerte de la planta si el estado de desarrollo de la enfermedad es avanzado (síntoma frecuente en olivo, almendro y cerezo).Las hojas de las plantas infectadas por X. fastidiosa se secan de repente (coloración marrón), mientras los tejidos adyacentes permanecen con tonalidades amarillentas y rojizas. En ocasiones aparecen inicialmente los ápices de las hojas quemados.
– Clorosis apical (síntoma frecuente en Polygala myrtifolia) o internerval. Moteado (síntoma frecuente en cítricos y café) y necrosis.
– Marchitez.- Enanismo (síntoma frecuente en alfalfa).- Defectos de lignificación (síntoma frecuente en vid).- Entrenudos cortos (síntoma frecuente en melocotonero).- Enrojecimiento de las hojas (síntoma frecuente en vid).- Peciolos unidos al tallo (síntoma frecuente en vid).
Una vez dicho esto:

Es importante conocer que en ocasiones hay plantas hospedantes que se muestran asintomáticas pese a estar infectadas por X. fastidiosa.

AVANCE DE LA ENFERMEDAD


El área de distribución principal de Xylella fastidiosa se encuentra situada en el continente americano, concretamente desde Canadá hasta Argentina pasando por EEUU, México, Costa Rica, Venezuela, Brasil y Paraguay. En este extenso territorio, hay zonas en las que ha resultado imposible la erradicación de la enfermedad. A continuación, se observa cuál ha sido la progresión de la bacteria:
– En 1990, X. fastidiosa apareció por primera vez fuera del continente americano. La bacteria fue introducida en Taiwán afectando a perales y a vid.
– En octubre de 2013, Xylella fastidiosa subsp. fastidiosa apareció por primera vez en Europa, concretamente en el sur de Italia en cultivos de olivo. Se corroboró también su presencia en almendro, adelfa y varias especies del género Quercus.

La introducción de esta bacteria en el continente europeo se cree relacionada con la importación de plantas de Costa Rica. En este caso en concreto, la bacteria era una variante atípica de la Xylella fastidiosa subsp. pauca, idéntica a la aislada en adelfas, mango y macadamia en este país americano. En Italia se ha identificado Philaneus spumarius como vector de Xylella fastidiosa.

Este insecto está presente también en otros países de la cuenca mediterránea, entre los cuales se encuentra España. Habitualmente, durante la primavera y verano se localiza en las copas de los olivos sin causar daños directos, para cuando llega el otoño descender hasta la cubierta herbácea de la parcela. Sin embargo, indirectamente transmite la enfermedad asociada a X. fastidiosa.


– En julio y octubre de 2015, X. fastidiosa subsp. multiplex apareció por primera vez en la Isla de Córcega y Provenza (Francia) respectivamente.
– En abril de 2016, X. fastidiosa subsp. fastidiosa apareció por primera vez en Sajonia (Alemania) en adelfa, romero y en diversas especies de los géneros Streptocarpus y Erysimum.
– En noviembre y diciembre de 2016, X. fastidiosa subsp. multiplex apareció por primera vez en Mallorca (España) en cultivos de cerezo y Polygala myrtifolia respectivamente. Pese a los esfuerzos realizados para que la bacteria no llegara a la península, se detectó en Alicante en el verano de 2017, por lo que consiguió flanquear las medidas de prevención instaladas para evitar su dispersión desde las Islas Baleares.

CONTROL

Medidas preventivas
El control preventivo es fundamental llevar a cabo una serie de medidas cautelares para evitar la dispersión de X. fastidiosa. Para ello, se recomienda:
– Inspecciones/Monitoreo principalmente de zonas donde el riesgo es mayor. Para ello, se recomienda el muestreo de especies hospedantes en los alrededores de las plantas sospechosas (100 metros) sobre todo en primavera, verano y principios de otoño, ya que es la época en la que los síntomas son más fácilmente observables.

Las plantas que se encuentren bajo sospecha deben ser cubiertas con una malla e inmovilizadas cautelarmente para de este modo evitar la posible dispersión a través de insectos vectores. Además, se debe reportar a los organismos oficiales la sospecha y por supuesto detección de la bacteria.

Para confirmar la detección de X. fastidiosa en material vegetal es necesario 1) que el análisis haya resultado ser positivo en dos ocasiones para la misma muestra y haberlo realizado mediante dos técnicas diferentes o 2) que el análisis haya resultado ser positivo una sola vez si se trata de un brote o de material vegetal ubicado en la zona tampón.
Zona demarcada=Zona infectada+Zona tampónZona tampón=Zona infectada+10 km

– Monitoreo de insectos vectores, así como la realización de tratamientos fitosanitarios si fuese necesario.
– Controles oficiales, tanto en origen como en destino, a especies susceptibles de ser infectadas por Xylella cuando son desplazadas 1) de un país tercero en el que la bacteria está presente, 2) una zona demarcada o 3) trasladadas desde una zona infectada hasta una zona tampón.

Prohibida la importación de plantas de café procedentes de Costa Rica y Honduras.

– Localizar las parcelas de producción de cultivos hospedantes para realizar el monitoreo correspondiente.

– Prohibición de acceso, tanto de vehículos como personal, a aquellas zonas susceptibles de infección para evitar su dispersión.
– Eliminar restos de poda y malas hierbas sospechosas de estar infectadas o que puedan actuar como fuente de inóculo.

Erradicación

Una vez detectada la presencia de X. fastidiosa hay que proceder a su erradicación. Para ello, se recomienda:
– Aplicación de tratamientos fitosanitarios dirigidos a la eliminación del insecto vector de la enfermedad.
– Eliminación de todo material vegetal infectado, así como de las plantas hospedantes.
– Muestreo asintomático obligatorio en especies sensibles a Xylella.
– Prospecciones sistemáticas según cuadrícula 100 x 100 metros para detectar síntomas.
– Movimiento de plantas susceptibles a Xylella restringido a la zona demarcada.
Existen regiones en las que la dispersión de la bacteria ha sido tal que es imposible erradicarla. En estos casos, la única solución es su contención.

Artículos Relacionados

Artículos Destacados

¿Se pueden considerar los híbridos variedades vegetales?

por
hibridos vegetales

Calificar híbridos como variedades vegetales está respaldado por la historia legislativa del Convenio de la UPOV de 1991 y la redacción de algunas de sus disposiciones. Las disposiciones del Reglamento Base que se mencionan…

En virtud del Artículo 1 del Reglamento (CE) N.º 2100/94 del Consejo («el Reglamento Base»), se ha establecido un sistema de Protección Comunitaria de las Obtenciones Vegetales «como única y exclusiva forma de protección comunitaria de la propiedad industrial para las variedades vegetales».

Esta disposición es ratificada en el artículo 4 (1(a) de la llamada Directiva Biotecnológica: «No serán patentables: (a) las variedades vegetales». El Convenio sobre la Patente Europea contiene en su artículo 53 (b) una disposición parecida.

La razón por la que se plantea y se intenta responder la pregunta que forma el título de este artículo es que la Oficina Europea de Patentes (OEP), hasta ahora, no se había pronunciado de forma inequívoca sobre si los híbridos se incluían en la definición de variedad vegetal.

En su decisión T788/07 del 7 de enero de 2008, el Comité de Apelación (CdA) concluyó que «las semillas híbridas o sus plantas… no satisfacen la ‘disposición de propagarse sin cambios…’ y, por lo tanto, no se consideran variedades vegetales, que están excluidas de la patentabilidad (Artículo 53 (b) CPE).» La consecuencia de la opinión del CdA es que los híbridos se pueden proteger con una patente (y que quedan fuera de la protección comunitaria de las obtenciones vegetales).

En una decisión del 22 de marzo de 2012, respecto a la misma solicitud, que fue el objeto de la decisión del CdA mencionada anteriormente, la División de Oposición de la OEP se desvió de esta resolución al considerar «que en el caso presente la planta debe considerarse sin modificar después de un ciclo de propagación, p. ej. un cruce entre dos variedades vegetales.

De ahí que las condiciones de la Regla 26 (4)(c) se consideren cumplidas». Esta regla contiene los elementos de la definición de variedad vegetal. Como consecuencia, la patente europea en cuestión (N.º. EP-B-8 991 30), que se concedió tras la decisión del CdA, fue revocada.

La decisión de la División de Oposición concuerda con la práctica de la Oficina Comunitaria de Variedades Vegetales (OCVV). Esta agencia ha concedido desde 1997 un reguero de protecciones comunitarias de las obtenciones vegetales para híbridos, basados en la asunción de que los híbridos, o al menos los híbridos F1, entran dentro de la definición de variedad vegetal y, por ende, están respaldados por el sistema de protección comunitaria de las obtenciones vegetales.

Definiciones

La normativa a la que se acoge el CdA, la decisión de la División de Oposición y las decisiones de concesión de la OCVV, que se mencionan en la introducción, se basan en la misma noción de variedad vegetal e híbrido respectivamente.

-Variedad vegetal

El Artículo 1 (IV) del Convenio de la UPOV de 1991 define variedad vegetal de la siguiente manera:
Una variedad se entiende como un conjunto vegetal de un mismo taxón botánico del rango más bajo conocido.
Un conjunto, a su vez, independientemente de si se cumplen completamente las condiciones para la concesión de los derechos de obtención o no, puede ser:
– definido por la expresión de las características que resultan de un genotipo o combinación de ellos,
– distinguido de cualquier otro conjunto vegetal por la expresión de al menos una de las características mencionadas y
– considerado una unidad con respecto a su disposición de ser propagado sin modificaciones.
Esta es la definición base de las descripciones de variedad vegetal expuestas en el Articulo 5(2) del Reglamento Base y en la Regla 26(4) de CPE.

–Híbrido

Ni el Convenio de la UPOV ni, hasta donde yo sé, ningún otro convenio internacional contiene una definición amplia de híbrido que esté reconocida internacionalmente. La decisión del CdA está relacionada con un tipo específico de híbrido: el que resulta de un cruce entre dos variedades de progenitores homocigóticos diferentes², el llamado híbrido F1.

Como la práctica de concesión de la OCVV está relacionada también con los híbridos F1, la conclusión es que, en lo que concierne al uso del término híbrido, el CdA de la OEP, la División de Oposición de la OEP y la OCVV han basado sus decisiones en la misma noción de híbrido.

Los elementos de la definición de variedad y su aplicabilidad a los híbridos.

La pregunta cuestiona si los híbridos F1 cumplen con los distintos elementos, o condiciones, de la definición de variedad.

«Conjunto vegetal de un mismo taxón botánico del rango más bajo conocido»
La noción de conjunto vegetal no está definida en el Convenio de la UPOV, pero el legislador europeo rellenó esta laguna con lo siguiente: «Un conjunto vegetal consiste en plantas enteras o partes de ellas, siempre y cuando dichas partes sean capaces de producir plantas enteras».

Parece indiscutible que un híbrido es tal conjunto vegetal, incluso teniendo en cuenta que las plantas que producen difieren genéticamente de ellos de forma parcial. Pero ¿es un conjunto «de un mismo taxón del rango más bajo»?

Dado que un híbrido es el resultado de un cruce al nivel de la variedad, aun si hablásemos de híbridos interespecíficos o intergenéricos, y puesto que el híbrido está en el mismo –más bajo– rango botánico que sus progenitores, la respuesta a esa pregunta sería afirmativa.

«Definido por la expresión de las características que resultan de un genotipo o combinación de ellos»
Bien concierna a las características de un genotipo o bien a una combinación de varios, está claro que un híbrido se puede definir por la expresión de dichas características. Las descripciones de los híbridos protegidos por el sistema de protección comunitaria de obtenciones vegetales son la prueba convincente de esta posición.

«Distinguido de cualquier otro conjunto vegetal por la expresión de al menos una de las características mencionadas»
Como los híbridos son resultado del cruce de dos líneas parentales, será diferente de esas líneas, además de las otras variedades híbridas. La conclusión debe ser que un híbrido cumple la condición de «distinguido…» de la definición de variedad.

La División de Oposición llegó, en la decisión mencionada anteriormente, a la misma conclusión: «porque el cruce de dos variedades vegetales distintas da como resultado un fenotipo específico como producto de los genotipos combinados y, porque la planta se puede diferenciar de los progenitores de otros conjuntos vegetales».

«Considerado una unidad con respecto a su disposición de ser propagado sin modificaciones»

Según la decisión del CdA de la OEP, citada parcialmente en la introducción de este artículo, fue este elemento de la definición lo que constituyó la base para su conclusión: que los híbridos no se pueden considerar variedades.

Este elemento de la definición no aparecía en la Propuesta Básica, que formó los cimientos de los debates durante la Conferencia Diplomática para la revisión del Convenio de la UPOV, que se celebró en marzo de 1991 en Ginebra («la Conferencia Diplomática»).

Se presentó la iniciativa del grupo de trabajo al que le fue dado la tarea de valorar la definición de variedad. La propuesta de añadir este elemento a la definición fue hecha «con el fin de tener en cuenta la noción de ‘reproducción y multiplicación’ conectada con la variedad».

La historia de la adición de esta parte de la definición de variedad muestra claramente que aquellos que propusieron la adición tenían la intención de no dejar que los híbridos se quedaran fuera de la definición de variedad vegetal. La siguiente cita de los Archivos puede ilustrar esto: «El Sr. Guiard (presidente del Grupo de Trabajo) respondió que el grupo había debatido a conciencia si las variedades híbridas deberían ser cubiertas por la resolución, como se proponía.

Al grupo le había parecido que la respuesta era que sí… ya que la resolución se refería a «disposición», una noción bastante general, y usaba la pasiva («ser propagado» y no «para propagar»). Eso sugiere que existe la posibilidad de que intervenga un tercero que haga uso de los conjuntos vegetales que no estuvieran necesariamente incluidos en la variedad, o de técnicas especiales».

No hay indicios de que la opinión del Sr. Guiard no fuera compartida por los firmantes del texto final del Convenio de la UPOV de 1991. Esto implica, en cuanto a si este elemento concuerda con la definición de variedad, que el término propagado cubre la propagación de los híbridos a través del cruce de sus líneas parentales. La opinión del CdA, aparentemente basada en la idea de que propagado se refiere a la propagación por semilla del mismo híbrido, no concuerda, por tanto, con la intención de los padres del Convenio de la UPOV de 1991.

Si se considera la intención de los firmantes del convenio, se debería tener en cuenta que unos años antes de la conferencia diplomática, el CdA de la OEP había tomado la decisión de que las semillas híbridas no se podían considerar variedades, puesto que carecían de estabilidad en algunos rasgos que compartía el resto de la población producida».

En el momento en el que el CdA tomó esa decisión, los convenios de la UPOV vigentes no contenían la definición de variedad vegetal. Razón por la cual, el CdA basó su decisión en la noción de variedad desarrollada por él mismo. Es probable que los representantes de los estados miembros de la UPOV que participaron en la Conferencia Diplomática, conocieran la base legal del CdA de la OEP y que intencionalmente se desviaran de ella al aceptar la definición de variedad en su forma presente.

La División de Oposición comparte la conclusión de que los híbridos también cumplen con este elemento de la definición de variedad vegetal. En la decisión que se menciona en la introducción se puede encontrar la siguiente consideración: «La DO considera que en el caso presente la planta debe considerarse no modificada después de un ciclo de propagación, p. ej. un cruce entre dos variedades vegetales. De ahí que las condiciones de la Regla 26 (4) (c) se consideren cumplidas».

Otras disposiciones relevantes del Convenio de la UPOV y el Reglamento Base

En el Artículo 9 del Convenio de la UPOV se puede leer la confirmación de que los híbridos están incluidos en el concepto de variedad. La redacción de esa disposición, «en caso de un ciclo particular de reproducciones, al final de cada ciclo» claramente se refiere a la propagación de los híbridos.

Además, en el Artículo 14(5)(iii) del convenio se menciona «las variedades cuya producción necesite el empleo repetido de la variedad protegida», lo que confirma que los híbridos F1 son variedades según la definición del convenio. Se pueden encontrar disposiciones similares en el Reglamento Base.

Mientras que el Convenio de la UPOV no hace referencia explícita a los «híbridos» o «variedades híbridas», el Reglamento Base sí lo hace. En el Artículo 5(1) aparece la siguiente disposición:

«Podrán ser objeto de la protección comunitaria de las obtenciones vegetales las variedades de todos los géneros y especies botánicas, incluidos, entre otros, los híbridos de géneros o especies».

El Artículo 10(2) del Reglamento Base, refiriéndose al requisito de novedad, menciona dos veces una «variedad híbrida». También el Artículo 14.1 del Reglamento Base excluye a los híbridos de la exención de semillas conservadas en una finca. Si los híbridos no se consideraran variedades, no habría necesidad de hacer tal excepción.

Conclusión.

Calificar a un híbrido como variedad vegetal está respaldado por la historia legislativa del Convenio de la UPOV de 1991 y la redacción de algunas de sus disposiciones. Las disposiciones del Reglamento Base que se mencionan arriba son incluso más pertinentes en ese respecto.

La conclusión es que la pregunta que se hace en el título de este documento se debe contestar de forma afirmativa.

Esto implica que el Comité de Apelación de la OEP, al conceder la patente a un híbrido de Brassica, que fue objeto de la decisión el 7 de enero de 2008, en mi opinión, no respetó la exclusión de la patentabilidad de las variedades vegetales como recoge el Artículo 53(b) CPE.

Afortunadamente, el CdA ha tenido la ocasión de revisar su base legal con respecto a la patentabilidad de los híbridos, ya que tiene que decidir en una apelación interpuesta contra la decisión tomada por la División de Oposición el 22 de marzo de 2012 (caso T1208/12). Como el juicio oral se llevó a cabo durante una audiencia celebrada el 7 de febrero de 2017, se espera que la decisión del CdA se dé en los próximos meses.

Artículos Relacionados

Artículos Destacados

Uso inadecuado, toxicidad e interacción entre amonio y nitrógeno

por
efectos negativos del nitrógeno

Nuevas recomendaciones para una gestión sostenible de nitratos y amonio en la fertirrigación.

Existe un riesgo de toxicidad en la aplicación de este nutriente, ya que el uso de NH4+ como fuente única de fertilización y a altas concentraciones puede resultar tóxico para el crecimiento de la planta debido también a la disminución del pH en la rizosfera, causando desequilibrios entre los demás cationes y aniones (Rivera-Espejel et al., 2014) ya que el amonio posee un efecto antagónico con iones esenciales como K+, Ca2+ y Mg2+, además de la existencia de un incremento en la entrada de aniones como cloruros, sulfatos y fosfatos.

No sólo se debe cuidar su aplicación, puesto que se conoce que el NH4+ en muchas circunstancias naturales y agrícolas puede resultar tóxico para las plantas, y ha sido descrita su toxicidad en un gran número de especies cultivadas.

El desequilibrio catión / anión, que resulta del cambio de la fuente de N de NO3- en NH4+ parece ser el factor principal en la generación de toxicidad. Otra característica de la toxicidad por NH4+ es la acumulación de aminoácidos en los tejidos. Por otro lado es sabido que cuando se suministra N en forma de NH4+ muchas plantas lo absorben en grandes cantidades preferentemente a otro catión.

Mientras que el nitrato puede ser almacenado en altas concentraciones en las vacuolas, el amonio no, gran parte del amonio absorbido por las raíces es asimilado y translocado hacia los brotes en forma de aminoácidos y aminas (Mengel y Kirkby, 2001) lo que hace a la planta ser más atractiva a plagas de insectos.

El amonio aun en bajas concentraciones si se encuentra en condiciones de pH alto puede transformarse en amoniaco siendo dañino para el metabolismo celular (Mengel y Kirkby, 2001). Por lo anterior, según investigaciones realizadas por (Gallegos-Vázquez et al., 2000), se aconsejaría que el NH4+ no exceda el 15% de la cantidad total aportada de nitrógeno. No obstante, esto varía con la especie en cuestión y las condiciones ambientales.

Ver equipos de medición del potencial de hidrógeno (pH) en la disolución nutritiva.

Interacción entre amonio y nitrógeno

Investigadores como Ruiz et al., (1994) han documentado que la nutrición con amonio induce la acumulación principalmente de putrescina libre, la cual puede causar efectos negativos en el desarrollo de la planta tales como la fuga de K+, pérdidas de proteínas y necrosis en los tejidos en trigo y pimiento. En frutos de tomate y pimiento la relación NO3-:NH4+ puede inducir incluso la aparición de la podredumbre apical (blossom end rot) (Figura 2) sobre todo en la etapa temprana de formación del fruto, ya que existe una mayor sensibilidad al suplemento de Ca.

Además de esto, cuando se emplea una fuente de NH4+ con NO3-, este último contrarresta los efectos negativos, esto podría deberse a que la alcalinización de la rizosfera por parte de la absorción de NO3- puede limitar la acidificación ocasionada por la absorción de NH4+, este efecto necesitaría de una concentración específica de NO3- para poder inhibir o paliar el efecto ocasionado por el NH4+ (Rivera-Espejel et al., 2014).

Las especies de plantas difieren considerablemente en su tolerancia a NH4+, existiendo especies muy tolerantes como algunas gramíneas, mientras que otras como el tomate y el pimiento son considerados cultivos sensibles.

Se recomienda intensificar el cuidado en el uso del nitrógeno como fertilizante, especialmente en cultivos de regadío, por la intensidad de uso del nitrógeno, cultivo de maíz y también en la fruticultura y la horticultura intensiva.

Artículos Relacionados

Artículos Destacados

Uso eficiente del nitrógeno en agricultura

por
nitrogeno en suelo (1)

Ante la creciente demanda mundial de alimentos en las últimas décadas, se ha producido un incremento significativo del uso de los fertilizantes nitrogenados. Esto se relaciona directamente con el bajo coste de los mismos en comparación con los beneficios económicos obtenidos.

Sólo las restricciones ambientales, debido a la contaminación del agua con nitratos, vendrán a limitar el uso de los abonos nitrogenados, derivando en una utilización eficiente y sostenible de los mismos.

De acuerdo con diferentes autores (De Rijck y Schrevens, 1998; Urrestarazu, 2015), uno de los factores imprescindibles a tener en cuenta en la elaboración de las disoluciones nutritivas es la concentración de cada catión y anión nutriente.

Un aumento de la presión osmótica debido al incremento en la concentración de iones en la formulación de la disolución nutritiva provoca que la planta realice un mayor esfuerzo para absorber agua y por consiguiente existe un desgaste de energía metabólica (Marschner, 1995) causando en la planta estrés.

Por otra parte, aunque el consumo de iones es un mecanismo indispensable para la planta (tanto de macronutrientes como de micronutrientes), un consumo excesivo podría conducir a efectos tóxicos.

El nitrógeno (N), es el elemento del suelo más absorbido por las plantas en condiciones normales de cultivo. La concentración de absorción de N en el cultivo resulta una herramienta de gran utilidad para ayudar con el manejo del mismo en los cultivos.

Estudios realizados han establecido que el crecimiento de las plantas obtiene una mejora más significativa cuando se suministra nitrógeno en forma de NO3- que cuando se suministra en forma de NH4+ (Mengel y Kirkby, 2001) sin embargo, aún no se ha definido la forma de nitrógeno adecuada para obtener una máxima producción.

Formas de absorción y aplicación del nitrógeno



La cantidad y el momento de aplicación correctos de la fertilización nitrogenada de los cultivos hortícolas resulta fundamental para garantizar la producción y calidad de los mismos preservando la sostenibilidad del medio ambiente.

Los únicos cambios esperados en las diferentes fracciones de un suelo o sustrato por contenido de nitrógeno después de la fertilización mineral sería un aumento transitorio en el suelo en contenido de amonio y nitratos (Huérfano et al., 2016), mientras que no hay una dependencia clara del contenido de nitrógeno del suelo superior y la cantidad que se espera de un fertilizante aplicado (Watzka et al., 2006).

La forma de absorción del nitrógeno por las plantas fundamentalmente es en forma nítrica: ion nitrato (NO3-) y en forma amoniacal: ion amonio (NH4+). La mayoría de las plantas crecen mejor si tienen acceso a las dos formas.

Cuando ambas formas están presentes, la preferencia por una u otra dependerá de la especie, el desarrollo de la planta, su estado fisiológico y las propiedades del suelo (Borgognone et al., 2013). Se ha demostrado que el rendimiento de varios cultivos hortícolas aumenta del 40 al 70% al agregar amonio como fuente de N a la disolución nutritiva (Blacquière et al., 1988).

Aloni et al., (1994) demostraron que la concentración óptima de N en el riego para cultivos tradicionales en campo abierto varió entre 7 y 17.5 mmol L-1. Para determinar el valor óptimo de N en suelo de invernadero, obtuvieron los mejores resultados entre los valores 3.5 y 7 mmol L-1 medidos en la proporción 1:2 (volumen:volumen; suelo:agua) (Sonneveld y Van den Ende, 1971).

Por tanto, existe cierta controversia en la mejor forma del suministro de N en las dos formas principales de absorción nítrica como anión o amónica como catión. Aún no se ha definido la forma de nitrógeno adecuada para obtener una máxima producción para cada especie y condiciones de su cultivo.

Ver equipos para la medición del nitrógeno en la disolución nutritiva y en el suelo.

Efectos beneficiosos del nitrógeno para el cultivoEl nitrógeno, al tratarse de un nutriente susceptible de sufrir importantes pérdidas en suelo por lixiviación, volatilización o desnitrificación, mejora su eficacia en función de cómo se ajuste el tiempo del aporte al de necesidades del cultivo. De modo que un correcto reparto mejora su eficiencia y en consecuencia se reduce la dosis necesaria. Generalmente, la mayor absorción de nitrógeno coincide con los períodos de rápido crecimiento de los cultivos
Figura 1. Desarrollo de tomate Solanum lycopersicum L. fertirrigada con una dosis adecuada de nitrógeno en la disolución nutritiva. Fuente Infoagro

El NH4+ como fuente fertilizante tiene una gran influencia en el crecimiento de los cultivos pues la planta lo asimila directamente sin mucho gasto energético, por el contrario, si solamente se proporciona a la planta N en forma de NO3-, este debe ser reducido por medio de la enzima nitrato reductasa para obtener amonio y esto implica un gasto de energía, entonces si se proporcionase el NH4+ a la planta, se podría acortar este proceso ahorrando energía.

Debido a la interacción entre aniones y cationes, el equilibrio existente entre los procesos de desarrollo vegetativo y de producción de los cultivos, se ve favorecido por una elevada disponibilidad de nitrógeno, al favorecer la actuación del potasio en estas circunstancias como regulador de crecimiento.

Artículos Relacionados

Artículos Destacados

Uso eficiente del fósforo en agricultura: Absorción y adecuación de su aplicación.

por
fosforo en la agricultura (1)

Mejoras en la aplicación del fósforo. Fertilizantes más recomendados

Debido al aumento del uso del fósforo (P) en la fertilización de los cultivos -de 4 a 5 veces- entre 1960 y 2000, se ha previsto que crecerá aún más (en 20 Tg al año) para 2030. Como indicó Abelson (1999), con un potencial y continuo uso de fosfatos se avecina una crisis para la agricultura en el siglo XXI.

El fósforo es el segundo elemento más limitante después del nitrógeno para el crecimiento de las plantas (Vance et al., 2001). Resulta especialmente significativo su función en la captación y conversión de la energía solar en compuestos vegetales útiles. La cantidad de fósforo en los cultivos se encuentra entre el 0,05% y el, 0,30% del peso seco total.

Las plantas sólo pueden absorber el fósforo que necesitan si las raíces lo adquieren en formas iónicas simples (H2PO4– y HPO42-) de la disolución del suelo. Por consiguiente, el valor de cualquier enmienda del suelo cuya finalidad sea suministrar fósforo depende de su capacidad para liberarlo en estas formas iónicas a la disolución del suelo.

En condiciones de invernadero, el bajo suministro de P disminuye el crecimiento de raíces y brotes, el contenido de nutrientes, y eficiencia de absorción en tipos de cultivos tradicionales y modernos. Aunque el fósforo resulta generoso en muchos de los suelos, en gran medida no está acondicionado para su consumo (Schactman et al., 1998).

El rendimiento de las cosechas depende del estado del fósforo y su equilibrio en la tierra cultivable del mundo, la cual se encuentra condicionada por éste. Los suelos intemperizados por el ácido de los trópicos y subtrópicos son significativamente propensos a la deficiencia de fósforo (von Uexkull y Mutert, 1995).

En la agricultura intensiva, una de 7 toneladas métricas Ha-1 requiere el uso del de 90 a 120 kg de P Ha-1 (Bumb y Baanante, 1996). A pesar de esto, aun contando con un nivel adecuado de P, sólo el 20% o menos de lo que se aplica es eliminado por el crecimiento del primer año. El resultado es la carga de tierras agrícolas de primera calidad por este elemento.

Absorción del fósforo por el cultivo
Con la salvedad del nitrógeno, el crecimiento inadecuado de las unidades formadoras del cultivo se debe más a una falta de fósforo que a una falta de cualquier otro elemento.

Todas las células de todas las plantas dependen del fósforo y su distribución en toda la planta se rige por la necesidad. El fósforo en las plantas es móvil al contrario de otros elementos como el calcio, el hierro y muchos otros elementos.

El fósforo se redistribuye dentro de las plantas cuando el fósforo disponible en el suelo aparece como limitante.

Herramienta Para medir el nivel de fósforo en el suelo.

Se retira de las células más viejas y menos activas y se transfiere a las células más jóvenes y más activas. Después de esto, el fósforo se retira de las hojas y se transporta al interior del fruto.

Artículos Relacionados

Artículos Destacados

Uso eficiente del potasio en agricultura: Absorción y adecuación de su aplicación.

por
potasio en la agricultura (1)

Mejoras en la aplicación del potasio. Fertilizantes más recomendados

Los principales desafíos tanto para la agricultura tradicional como para la agricultura moderna son la mejora del rendimiento de los cultivos con una utilización más eficiente de los recursos y con una estabilización del desarrollo de la planta y la producción del cultivo en condiciones de estrés biótico y abiótico (Reynolds et al., 2011).

En este sentido, entre los muchos nutrientes de las plantas, el potasio (K) juega un papel especialmente crucial en una serie de procesos fisiológicos de vital importancia para el crecimiento, rendimiento, calidad y resistencia al estrés de todos los cultivos. Debido a esto, es de destacar su creciente demanda mundial

La disponibilidad del potasio para los cultivos resulta un tema de interés para la mejora de la nutrición vegetal y conocimientos actuales sobre el potasio en suelos y fisiología vegetal. Dentro del papel actual del potasio en una serie de procesos bióticos y abióticos, es discutida su misión particularmente dentro de las situaciones de estrés, incluyendo las de enfermedades, plagas, heladas, sequía y salinidad.

La elección de cultivos que resultan altamente eficientes en la absorción del mismo, puede llegar a resultar contraproducente debido a la elevada demanda de potasio que es necesaria para mitigar las situaciones de estrés en los campos agrícolas.Figura 1. A. Gráfico sobre la utilización mundial de potasio actualmente en agricultura por países. Fuente: FAO, 2018.

La detección precoz del estrés en las plantas gracias a las técnicas recientes de agricultura sostenible, mediante la observación y análisis del estado fisiológico y drenaje del cultivo, está aportando rápidos avances en el estudio de las necesidades del mismo.

Esto ha derivado en la obtención de información sobre las crecientes necesidades de interacción entre agricultores y nuevas investigaciones, en beneficio de la práctica agrícola. El notable manejo del conocimiento científico para la valoración práctica del potasio en los suelos y las plantas plantea un reto importante para mejorar la difusión de esta información a escala mundial para uso de los agricultores.

El potasio como elemento de nutrición mineral

El potasio (K) resulta único como nutriente vegetal, ya que se encuentra exclusivamente en la forma del ión libre. Además es el catión inorgánico más abundante en los tejidos vegetales. En las plantas adecuadamente abastecidas puede constituir aproximadamente el 6% de la materia seca o concentraciones de unos 200 mM (Leigh y Wyn Jones, 1984).

¿Cuáles son los principales beneficios del potasio (K) para el cultivo?

En la planta el potasio es un elemento muy móvil y juega un papel múltiple. Entre sus múltiples beneficios consecuencia de un buen uso en el fertirriego del mismo se encuentran:

-Beneficia la actividad fotosintética.

-Incrementa la resistencia del cultivo a la sequía, heladas y enfermedades.

-Favorece la síntesis de lignina, con el consecuente incremento de la rigidez y estructura del cultivo.

-Favorece la formación de glúcidos en las hojas a la vez que participa en la formación de proteínas.

-Aumenta el vigor en los granos de cereales y en los tubérculos.

-Resulta indispensable para la correcta floración del cultivo

Por el contrario, la carencia de potasio provoca un crecimiento deficiente y un aumento de la vulnerabilidad de la planta a los posibles ataques de parásitos. También puede provocar clorosis, y en consecuencia, la aparición de necrosis en las puntas de las hojas y especialmente en sus bordes.

El potasio además se puede encontrar principalmente en los tejidos y los órganos reproductivos de la planta, lo cual resulta indicativo de su alto nivel de actividad en el metabolismo y crecimiento celular. El potasio actúa como agente activador de numerosas enzimas, incluyendo aquellas que involucran energía del metabolismo, síntesis de proteínas y transporte de solutos (Amtmann et al., 2008).

Fertilizantes de potasio más consumidos en España

Los productores de cultivos de hortalizas y frutales de alto valor a veces prefieren utilizar una fuente nutricional a base de potasio en un esfuerzo por incrementar rendimiento y calidad.

Los más consumidos en España para su utilización en el abonado convencional, son el fosfato diamónico (NH4)2HPO4, el fosfato monoamónico NH₄H₂PO₄,con un contenido en fósforo significativo en comparación con otros fertilizantes en uso, además de los abonos potásicos simples, como el cloruro potásico y el sulfato potásico.

Estos, por sus características químicas, son muy adecuados para su aplicación en fondo, y pueden ser base para su utilización en abonos ternarios de mezcla. Se aplican en fertirrigación, distribuyéndose en varios momentos a lo largo del ciclo de cultivo.

Concretamente el uso del nitrato de potasio (KNO3) es significativamente deseable en condiciones en las que se necesita una fuente de nutrientes altamente soluble y libre de cloro. El nitrato de potasio contiene una proporción relativamente alta de K, con una relación N:K de aproximadamente 1:3.

Hay ciertos casos en los que el sulfato de potasio (K2SO4) es una fuente de K especialmente aconsejable, como el caso en el que se deba limitar la aplicación de cloruro.

El sulfato de potasio dispone de únicamente un tercio de la solubilidad del cloruro de potasio (KCl), por lo que no es comúnmente disuelto para la aplicación a través de agua de riego. Muchos cultivos poseen altas demandas de potasio, y a la cosecha pueden remover tanto o más potasio que nitrógeno (IPNI, 2014).

Artículos Relacionados

Artículos Destacados

Uso eficiente del silicio en la agricultura: Nuevas mejoras.

por
Silicio en la agricultura

Aspectos utilitarios del silicio. Cuáles son las mejoras del silicio en los cultivos. El silicio como mejora de la rigidez estructural de tejidos. Defensa contra las fuertes irradiaciones. El silicio frente al estrés hídrico y nutricional.

En la actualidad, la información existente sobre los beneficios del silicio (Si) en agricultura es cada vez mayor (Urrestarazu et al., 2016). Especialmente, su significativa utilidad a la hora de paliar situaciones de estrés(Xia et al., 2018). También su contribución en el metabolismo para la formación de tricomas y fitolitos como defensa y fortalecimiento (Ferrón-Carrillo et al., 2019).

Además de suponer una ayuda en el retraso de la aparición de nuevas sequías consecuencia de un creciente calentamiento global. A pesar de esto, aun no hay suficiente conocimiento sobre la funcionalidad de la fuente de suministro de silicio, lo cual plantea las siguientes cuestiones al agricultor:

¿Qué fertilizante utilizar?

-¿Cuál es la mejor forma de aplicación?, pudiendo ser mediante:

  • La fertirrigación a través del sistema radical.
  • Con aplicaciones foliares.
  • De forma no continua.
  • A través de su adición en la dosis adecuada en la disolución nutritiva.

Para lograr mejoras en la productividad de los cultivos (Figura 1) debemos cerciorarnos de conocer en profundidad los aspectos utilitarios del silicio.

Autores como (Epstein, 1999) señalaron que los micronutrientes se encuentran generalmente muy por debajo del 1%, mientras que los macronutrientes están por encima de este valor. En muchos cultivos el Si está presente en valores entre el 0.1% y el 10% de su materia seca, cantidades que exceden en algunos casos a los de otros macronutrientes como el nitrógeno o el potasio. Por tanto, podemos clasificar al silicio como un macronutriente 

Es sabido que el silicio es el segundo elemento más abundante en la corteza terrestre, pero esto no significa que esté disponible para el cultivo. Investigaciones realizadas por (Takahashi y Hino, 1978) demostraron que la abundancia del silicio no se traduce en una alta disponibilidad para las plantas. 

¿Se trataría de un elemento imprescindible para el cultivo?, según los principios definidos por (Arnon y Stout, 1939), lo sería siempre que se encontrase en el cuerpo del vegetal y que no pudiera ser sustituido por otro elemento, pero es precisamente la abundancia en la naturaleza la que hace muy difícil eliminar su disponibilidad de alguna u otra manera por los cultivos y por tanto es muy difícil probar su esencialidad.

¿Cuáles son las mejoras del silicio en los cultivos?

Independientemente de su esencialidad o no, los potenciales beneficios de este macroelemento son:

– El Silicio aumenta el aporte de oxígeno en las raíces reforzando las paredes de los canales de alimentación de aire, permitiendo así a la planta respirar en suelos saturados de agua.

-En situaciones de aparición de vientos fuertes, el depósito de silicio aumenta el espesor de la cutina del tallo, así como el tamaño del sistema vascular, evitando así el encamado (Shimoyama, 1958).

-El ácido ortosilícico tiene múltiples funciones bioquímicas, como el incremento de la producción de enzimas contra el estrés (Liang et al., 2007).

-Cuando precipita el silicio también influye en las funciones físicas de las plantas como la transpiración (Cooke y Leishman, 2011).

-La mejora del balance de carbono de las hojas (Cooke y Leishman, 2011).

-Efectos profilácticos resultado de ambas defensas en las plantas: activas y pasivas (Van-Bockhaven et al., 2013).

-El Si incrementa la resistencia al estrés hídrico y la salinidad.

-El papel del silicio es sumamente importante en condiciones de estrés durante el crecimiento de los cultivos.

-Reduce los síntomas de toxicidad de metales.-El silicio participa en la producción de plantas sanas, más resistentes a plagas y enfermedades, sin necesitar hacer uso de fitosanitarios.

-Efecto mitigador de la reducción de absorción de potasio y nitratos.

El silicio como mejora de la rigidez estructural de tejidos. Defensa contra las fuertes irradiaciones.Este elemento refuerza las paredes celulares, mejorando la resistencia mecánica. El Silicio depositado en capas protectoras bajo la epidermis no hace que esta sea más dura, pero la hace mucho más homogénea.

Gracias a la aplicación de silicio en la disolución nutritiva, la epidermis no presenta micro fisuras y evita entonces el establecimiento de enfermedades criptogámicas, además reduce la evapotranspiración y permite así por ejemplo, a los frutos del cultivo tener una mayor calidad y vida post-cosecha.

Solo una gran proporción de Si en los tejidos vegetales permitiría una mejor captura de la luz solar. Además se ha demostrado que disminuye los daños de la radiación ultravioleta (Balakhnina y Borkowska, 2013). Gracias a esto, se paliaría un conocido como golpe de sol por los agricultores sobre las plantas, tanto en hojas como en frutos, presentando cierta ventaja en latitudes cercanas al ecuador.

Mejora en el rendimiento del cultivo. El silicio en el balance de nutrientes y paliación del estrés.

Silicio vs estrés hídrico

Cuando aparece un estrés hídrico debido a las condiciones ambientales adversas como son heladas, tormentas, falta de luz solar y exceso de agua.

En las condiciones notablemente adversas es cuando el silicio expresa todo su potencial. Aun se necesita una investigación más profunda para alcanzar la total comprensión de los mecanismos que inducen al silicio como agente beneficioso para el cultivo, especialmente en situaciones adversas.

Si la salinidad es elevada con una notable proporción de sodio (Na), el silicio puede tener una función principal aminorando el efecto negativo de este exceso, lo cual nos permitiría poder usar estas aguas de mala calidad (Guntzer et al., 2012).

El silicio realiza un trabajo muy importante por su acción reguladora sobre la absorción y el transporte de algunos elementos esenciales como el calcio, fósforo, potasio (Ver «Uso eficiente del potasio en agricultura»), magnesio o también de otros elementos minerales.

El silicio facilita la asimilación de los elementos nutritivos, permite reducir las dosis de manera muy importante. Esto se controla gracias a análisis de savia (Ver «equipos de análisis de savia») que permiten anticipar los requerimientos de la planta y aportarle justo los nutrientes que necesita.

Artículos Relacionados

Artículos Destacados