siembra de papas aeroponia

7/25/2019 Siembra de Papas Aeroponia

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ISBN 978-92-9060-35

Divisin de Manejo

Integrado de Cultivo

Documento de Traba

No. 2007 - 2

DocumentodeTrab

ajo

2007-2

Alternativas al uso del bromurode metilo en la produccin desemilla de papa de calidad


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Alternativas al uso del bromuro

de metiloen la produccin de

semilla de papa de calidad


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Centro Internacional de la Papa (CIP), 2008

ISBN 978-92-9060-350-4

Las publicaciones del CIP contribuyen con informacin importante sobre el

desarrollo para el dominio pblico. Los lectores estn autorizados a citar o

reproducir este material en sus propias publicaciones. Se solicita respetar los

derechos de autor del CIP y enviar una copia de la publicacin donde se realiz

la cita o se public el material, al Departamento de Comunicacin y Difusin a

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Centro Internacional de la Papa

Apartado 1558, Lima 12, Per

[email protected] - www.cipotato.org

Producido por el Departamento de Comunicacin y Difusin del CIP

Citacin correcta:

Centro Internacional de la Papa (CIP). Divisin de Manejo Integrado de Cultivos.2008. Alternativas al uso del bromuro de metiloen la produccin de semilla de

papa de calidad. Lima (Per). CIP. 53 p. Documento de Trabajo 2007-2

Coordinadora de Produccin

Cecilia Lafosse

Diseo y diagramacin

Elena Taipe con la contribucin de Artes Grficas

Impreso en el Per por Comercial Grfica Sucre

Tiraje: 300 ejemplares

Julio 2008

Alternativas al uso del bromuro

de metilo en la produccin desemilla de papa de calidad


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Tabla de contenido

Introduccin ............................................................................................................................................................... vLiteratura citada.............. ............. ............. ............ ............. ............. ............. ............ ............ ............. ............. .......... viiAlternativas al uso del bromuro de metilo en la produccin de semilla de papa decalidad........................................................................................................................................................................... 1

Otros productos usados en esterilizacin de sustratos.............. ............. ............. ............ ............. ............. .. 1Resumen................................................................................................................................................................... 1Introduccin............................................................................................................................................................1Literatura citada............... ............. ............. ............. ............ ............. ............. ............. ............ ............ ............. ........ 5

Solarizacin de sustratos para invernadero............. ............ ............. ............ ............. ............. ............. ............ 7Resumen................................................................................................................................................................... 7Introduccin............................................................................................................................................................7Experimentos de solarizacin con patgenos de papa...... ............. ............. ............. ............. ............ ...... 9Recomendaciones...............................................................................................................................................12 Literatura citada...................................................................................................................................................12

Esterilizacin de sustratos de invernadero por vapor ............. ............. ............. ............. ............. ............. ..15Resumen ................................................................................................................................................................15Introduccin .........................................................................................................................................................15Sustrato a esterilizar...........................................................................................................................................16Temperatura.........................................................................................................................................................16Problemas de fitotoxicidad por liberacin de Mn y amonio................................................................18Problemas de recontaminacin.....................................................................................................................20Formas y equipos de esterilizacin...............................................................................................................20Costos......................................................................................................................................................................22 Precauciones a tener en cuenta.....................................................................................................................24Literatura citada...................................................................................................................................................25

Produccin de semilla de papa por hidropona ............. ............. ............. ............. ............. ............. ............. 26Resumen ................................................................................................................................................................26Introduccin .........................................................................................................................................................26Tcnica de flujo continuo de una pelcula de solucin nutritiva (NFT).............................................28Materiales y mtodos ........................................................................................................................................29


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Resultados y discusin.......................................................................................................................................30Recomendaciones...............................................................................................................................................34Bibliografa .............................................................................................................................................................34

Produccin de semilla de papa de calidad por aeropona ............ ............. ............. ............. ............ ........ 35Resumen .................................................................................................................................................................35Introduccin ..........................................................................................................................................................35Materiales y mtodos .........................................................................................................................................37Resultados y discusin.......................................................................................................................................39Costos ......................................................................................................................................................................42Conclusiones y Recomendaciones.................................................................................................................43Literatura citada ...................................................................................................................................................44

Anlisis de costos entre el sistema convencional de produccin de semilla de papa decalidad y el sistema por aeropona ........... ............. ............. ............. ............ ............. ............. ............. ............. .46

Resumen.................................................................................................................................................................46Introduccin..........................................................................................................................................................46Costos e indicadores de rentabilidad del sistema convencional ............. ............. ............. .............. ...47Costos e indicadores de rentabilidad del sistema aeropnico ............. ............. ............. ............. ........ 49Anlisis comparativo ..........................................................................................................................................50Anlisis de sensibilidad......................................................................................................................................51

Anlisis de riesgo.................................................................................................................................................52Conclusiones.........................................................................................................................................................52Literatura citada...................................................................................................................................................53


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Hace algunos aos se descubri que el bromuro de metilo era uno de los agentes que afectaban

significativamente a la capa protectora de ozono en nuestra atmsfera. Debido a esto, los

gobiernos y agencias internacionales dieron la voz de alarma y establecieron plazos para ir

dejando de lado a este producto. Actualmente ya est prohibida su fabricacin y se han

establecido plazos para prohibir su uso. Estos plazos se establecieron en diferentes reuniones

internacionales como polticas globales regulatorias bajo el Protocolo de Montreal y que se

detallan en el Tabla 1.(6). Aunque para pases en desarrollo la prohibicin total del uso de

bromuro de metilo es en el 2015, en la actualidad ya no hay en existencia.

Se han organizado eventos y se han producido publicaciones a nivel mundial para analizar este

problema y se han propuesto diversas alternativas que reemplacen al bromuro de metilo (2,3,6,9).

Algunas de estas propuestas eran alternativas qumicas (1,3,11). As, se han identificado otros

agentes esterilizantes como el yoduro de metilo, que no afecta la capa de ozono, pero por falta

de registro y su costo elevado, an no es posible ni conveniente su uso. Se han considerado otros

mtodos de esterilizacin, como la solarizacin, uso de vapor de agua, uso de otros fumigantes

etc, los que se analizaran en esta oportunidad para poder tener alternativas viables que faciliten

la produccin de semilla de calidad de papa a menor costo. La hidropona y en especial la

aeropona representan mtodos de produccin de semilla prebsica con ventajas excepcionales

con relacin a otros mtodos tradicionales. Por este motivo en esta publicacin, no solamente se

dan resultados de experimentacin inditos con estos mtodos, sino tambin se describenprocedimientos escritos y grficos que esperamos sean de utilidad a otros colegas en

Latinoamrica y en otros lugares.

Tabla 1. Medidas de control en la produccin y uso del Bromuro de Metilo dadas en las reuniones de pasesparticipantes hasta el Protocolo de Montreal*__________________________________________________________________________________________Reuniones Internacionales Pases Industrializados Pases en desarrollo

Referencia: 1991 Referencia : 1995-1998__________________________________________________________________________________________4ta,Copenhagen,1992 Congelar en 1995 (a) -------------------7ma, Vienna, 1995 25% de reduccin en 2001 Congelar en 2002

50% reduccin en 2005

100% reduccin en 2010(b)9na, Montreal, 1997 25% reduccin en 1999 20% reduccin en 200550% reduccin en 2001 100% reduccin en 2015(a,b)70% reduccin en 2003100% reduccin en 2005(a,b)

__________________________________________________________________________________________(a). Usos de Bromuro de Metilo para cuarentena y pre-embarque, exceptuados.(b). Posibles excepciones para usos crticos.*Fuente:Gullino et al (6).


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vii

Literatura citada1. Aguilar, J. y C. Vittorelli. 1987. Desinfeccin de sustrato de plantas usando Bromuro de metilo.

Lima, Convenio INIIA-COTESU-CIP 11 p.

2. Annimo. 1998. Assessment of alternatives to methyl bromide. Methyl bromide technical

options committee. United Nations Environmental programme ozone secretariat. Nairobi,

Kenya.

3. Duniway, J.M. 2002. Status of chemical alternatives to methyl bromide for preplant

fumigation of soil. Phytopathology 92:1337-43.

4. Ezeta, F.N. 2001. Produccin de semilla de papa en Latinoamrica. Revista Latinoamericana

de la Papa. 12: 1-14.

5. Fano, H. 1999.Aspectos socioeconmicos de la produccin y distribucin de los tubrculos-

semillas en Amrica Latina y El Caribe. En: Produccin de tubrculos-semillas de papa. Centro

Internacional de la Papa. Lima-Per. Manual de capacitacin. O. Hidalgo (Edit). Fascculo 1.1.

6. Gullino, M.L.; A. Camponogara; G. Gasparrini; V. Rizzo; C. Clini and A. Garibaldi. 2003.

Replacing Methyl Bromide for soil disinfestations. Plant Disease. 87: 1012-1021.

7. Hidalgo, O. 1989. Progresos en la produccin de tubrculos-semillas de papa en

Latinoamrica. Revista Latinoamericana de la Papa. 2:1-28.

8. Jarvis, W.R. 1997. Managing Diseases in Greenhouse Crops. A.P.S. Press. St. Paul, Minnesota,

USA. 288p.

9. Martin, F.N. 2003. Development of alternative strategies for management of soil-bornepathogens currently controlled with methyl bromide. Annu. Rev. Phytopathol. 41:325-50.

10. Munnecke, D.E. & J. Ferguson. 1960. The effect of soil fungicides upon soil-borne Plant

pathogenic bacteria and soil nitrogen. Plant Dis. Rep. 44:552-555.

11. Taylor, R. 2001. Facing the future without methyl bromide Are alternatives available to this

versatile fumigant? Phytoparasitica 29:3-5.

12. Wissar, R. 1995. Produccin de tubrculos-semillas de papa con pequeos agricultores de la

regin de Potos-Bolivia. Revista Latinoamericana de la Papa 7-8:1-16.


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A L T E R N A T I V A S A L U S O D E L B R O M U R O D E M E T I L O 1

Alternativas al uso del bromuro de metilo enla produccin de semilla de papa de calidad

OTROS PRODUCTOS USADOS EN ESTERILIZACIN DE SUSTRATOS

/// V. Otaz

Resumen

La desaparicin del bromuro de metilo ha trado consecuencias importantes en las economas de

productores de hortalizas de pases desarrollados. El efecto en las economas de productores de

semilla de papa de calidad en pases Latinoamericanos an no se percibe. En diferentes

reuniones y publicaciones se han considerado alternativas de otros fumigantes que an son

permitidos y se han considerado en el presente anlisis. La cloropicrina es un fumigante efectivo

para el control de hongos, nematodos y otros patgenos del suelo. En el pasado se ha usado con

eficiencia mezclado con el bromuro de metilo. Sus limitaciones radican en que requiere de T o

ptimas de mas de 15oC, lo que no es comn en la zona andina. Tambin requiere de periodos

largos antes de poderse usar el sustrato. Probablemente su uso en el futuro sea en mezclas con 1-

3-D o con metam sodio. Tanto el metam sodio que es la formulacin lquida como el Dazomet

(granulado) se degradan en el suelo para formar el metil isotiocianato (MITC). Estos productos

tienen inconsistencias derivadas de la forma de aplicacin y otras. La limitacin mayor es que

permanece bastante tiempo en el sustrato. Su uso en el futuro probablemente sea en mezclas

con productos como el Telone C-35. El 1,3-Dicloropropeno, comercializado como Telone,

usualmente funciona como nematicida. Por su alta toxicidad, requiere de equipo especial y no se

puede aplicar en lugares cercanos a viviendas. El formaldehdo es el mas antiguo de los

fumigantes. Es un producto sumamente irritante y est clasificado como sustancia

probablemente cancergena. Entre los productos nuevos que tienen potencial para reemplazar al

bromuro figuran el Bromuro de propargyl, el ioduro de metilo, que no causa daos a la capa de

ozono, y el mismo ozono, que puede servir como fumigante. Estas sustancias requieren de masdesarrollo antes de estar disponibles en el mercado.

Introduccin

Habindose reconocido al bromuro de metilo dentro de las sustancias ms importantes que

causan dao a la capa estratosfrica del ozono, inevitablemente se produjo su prohibicin. Se

dieron plazos limite para su uso: para pases en desarrollo hasta el 2015 y para pases

desarrollados hasta el 2005 (7). Esta situacin hizo que se produjeran cambios econmicos


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C I P D I V I S I N D E M A N E J O I N T E G R A D O D E C U L T I V O S 2 0 0 7 - 2

2 A L T E R N A T I V A S A L U S O D E L B R O M U R O D E M E T I L O

importantes en la comercializacin de algunos productos, as en Estados Unidos, el precio del

bromuro de metilo subi de $2.71/kg en 1995 a $9.92/kg en 2001. El precio del 1-3

Dicloropropeno subi 10 veces mas (10). El efecto en las economas de productores de semilla de

papa de calidad en Latinoamrica an no se percibe. En el pasado se han realizado certmenes y

publicaciones donde se discuten alternativas a la desaparicin del bromuro de metilo (1, 3, 7, 10),

lo que ha servido de base para el presente anlisis.

Adems del bromuro de metilo (BM) existen otros productos que pueden ser considerados para

su uso en la desinfeccin de sustratos, aunque a la fecha no existe un solo producto que

econmica y eficazmente se aproxime al BM (10). Estos pueden ser usados si no existen

facilidades para desinfeccin por vapor. Sustratos ricos en materia orgnica como se utiliza en

invernaderos para produccin de semilla de papa absorben estos productos por mas tiempo que

sustratos sueltos, arenosos (2). Como en el caso de la esterilizacin por vapor, hay hongos del

suelo que son tolerantes a fumigantes qumicos. Hay reportes que combinando solarizacin con

algunos fumigantes se logra mejor efectividad en el control de enfermedades del suelo (4,6).

Jarvis (8) hace un listado de fumigantes mas comunes indicando su espectro de efectividad

(Tabla 1). Existen otras complicaciones y limitaciones importantes en los principales productos

que a continuacin se analizan.

Tabla 1. Algunos fumigantes comunes y su espectro de efectividad*__________________________________________________________________________________________

Efectividad contra:Fumigante Bacterias Hongos Nematodos Insectos Malezas__________________________________________________________________________________________Cloropicrina + + + + +Dazomet = + + + +-Dicloropropano-Dicloropropeno (D-D) +- +- + +- +-1,3-Dicloropropeno (1,3D) = - + = +-Dibromuro de Etileno (EDB) = - + = =Metham sodio - +- +- + +Isotiocianato de Metilo (MIT) + +- + + +-Bromuro de metilo-Cloropicrina (mezcla) + + + + +Bromuro de Metilo (puro) - +- + + +Yoduro de metilo = + + = +__________________________________________________________________________________________

* Adaptado de Jarvis (8): + alta efectividad; - Efectividad baja o nula; +- Efectividad contra algunos microorganismos ocon dosis altas; = Efectividad no probada

Cloropicrina.Es un gas (tricloronitrometano) usado por la polica en las bombas lacrimgenas.

Kreutzer (9) lo considera como un erradicante no selectivo del suelo con eficiencia en el control

de nematodos y hongos. Sin embargo, Martin (10) en aplicaciones puras no lo considera tan

eficiente en el control de nematodos y malezas, siendo ms eficiente mezclado con bromuro de


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metilo. Adems, para un control efectivo de patgenos y semillas de malezas recomiendan dosis

tan altas de hasta 336 kg/ha. Otras limitaciones de este producto es que para su aplicacin en el

campo requiere de un sellado con plstico. Tambin requiere de temperaturas mayores a 15 oC

para una eficiente difusin en el sustrato (2), lo que en la zona andina no es comn. Finalmente

requiere de periodos largos (por lo menos de 4 das) antes de retirarse el plstico y otros tantos

das para poder utilizar el sustrato para la siembra. Probablemente en el futuro su uso sea en

mezclas con otros productos como1-3-D o con metam sodium (10).

Metil isotiocianato.(MITC). Comercialmente hay varios productos que al aplicarse al suelo o al

sustrato se degradan para formar el fumigante MITC. Los ms conocidos son: el metam sodio

(sodio N-metil ditiocarbamato) que viene en una formulacin lquida con los nombres

comerciales de Vapam o Busan. El otro es el Dazomet (tetrahidro-3,5-dimetil-2H-1,3,5-tiadizina-2-

tiona) que viene en formulacin granulada y el producto comercial ms conocido es el Basamid.

El mayor problema con este fumigante es la inconsistencia en su efectividad de control (10). Esta

inconsistencia probablemente se deriva por el mtodo de aplicacin usado (11), por el pobre

movimiento en el sustrato (10) y porque requiere de humedad y temperaturas ptimas (mayor a

15oC) para matar todos los estados de los patgenos y pestes (9). El metam sodio se infiltra bien

con el agua de regado o se puede usar tambin plstico para su sellado. Desafortunadamente no

se combina bien con 1-3 D o cloropicrina (3). La otra limitacin de este producto es que

permanece bastante tiempo en el sustrato, siendo necesario hacer remociones continuas. Antesde la siembra, despus de aplicado el producto es til realizar la prueba del germinado en el

sustrato tratado con una especie de crecimiento rpido (frijol) para observar si aun causa

fitotoxicidad (2). La eficiencia de dazomet es limitada como producto solo, pero esta aumenta

cuando se aplica en mezclas con productos como el Telone C-35 (3).

Hay reportes de un control eficiente de patgenos del tomate usando el metam sodio,

aumentando su rendimiento (12). En la Estacin experimental CIP de clima clido en San Ramn

se logr controlar una alta infestacin de sus campos experimentales con marchitez bacteriana

(Ralstonia solanacearum) usando Metam Sodio a 1000 l/ha, sellndolo con agua de riego por

aspersin. Despus de la aplicacin la incidencia de marchitez bacteriana en papa baj de mas de

50% a 1.7% en promedio, permaneciendo con menos del 5% despus de 5 aos de su aplicacin

(14). En la Estacin experimental CIP de clima fro en Huancayo se logr un eficiente control de la

podredumbre rosada de papa (Phytophthora erythroseptica) con una mezcla de Dazomet y

Matalaxyl granulado, obtenindose mejores rendimientos en parcelas tratadas (16).


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1,3-Dicloropropeno.(1,3 D). Usualmente usado como nematicida, se comercializa como Telone

(solo) o en mezclas con cloropicrina como Telone C-17 o Telone C-35 con 17% o 35% de

cloropicrina respectivamente. Segn Duniway (3), es posible que en el futuro cercano este

producto en mezclas reemplace al bromuro de metilo. Sin embargo, por su alta toxicidad

requiere equipo especial de aplicacin y no puede ser usado en lugares cercanos a viviendas (3).

En un experimento para estimar prdidas por ataque del falso nematodo del nudo en papa

(Nacobbus aberrans) se aplic a un suelo infestado 1-3 D en mezcla con cloropicrina (Telone C-

17), habindose logrado un control eficiente aunque no total del nematodo en cuestin (15).

Tabla 2. Alternativas qumicas al bromuro de metilo para tratamiento del suelo adaptado de Duniway (3)

_________________________________________________________________________________Actualmente disponibles: Requieren de ms desarrollo*:__________________________________________________________________________________________Cloropicrina Yoduro de metilo1,3-Dicloropropeno Bromuro de propargylMetam Sodio OzonoDazomet FormaldehdoTetratiocarbonato de sodioDisulfito de carbonoAmonio anhidroAzidas inorgnicasCompuestos naturales_________________________________________________________________________________________*Alternativas consideradas en el reporte de 1998 por el Comit de opciones tcnicas albromuro de metilo. Programa ambiental de las Naciones Unidas (1).

Formaldehdo.Es el mas antiguo de los fumigantes (5). La forma comercial viene como formol oformalina que es una solucin de formaldehdo en agua en una proporcin de alrededor 37%,

conteniendo tambin entre 1- a 15% de metanol para evitar su polimerizacin. El producto se

aplica diluido en agua en una proporcin de 1:50. Esta solucin se aplica en una dosis de 20 l/m2,

tapndose luego con plstico 24 hrs y se deja airear por 10-14 das (2,5). Cualquier residuo es

sumamente txico para las plantas. Tambin es un producto sumamente irritante y est

clasificado como sustancia probablemente cancergena.

Productos nuevos.Duniway (3) hace un listado de productos actualmente disponibles y los que

aun requieren de mas desarrollo (Tabla 2). Entre los productos nuevos que aun requiere de masdesarrollo esta el Ioduro de Metilo (Iodometano). Este es un producto cuyo registro aun est en

trmite. Por su efectividad, es el ms cercano al bromuro de metilo como alternativa de su

reemplazo (13). Se puede aplicar con el mismo equipo que el bromuro de metilo, su espectro de

eficiencia es similar, aunque tiene mas persistencia en el sustrato, requirindose mas tiempo de

aireacin. Lo mas interesante de este producto es que no afecta a la capa de ozono (13). Tambin


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hay otros productos como el bromuro de propargyl y aunque parezca irnico, el mismo ozono

que puede ser usado como fumigante, pero que aun requiere de mas desarrollo.

Literatura citada

1. Anon. 1998. Assessment of alternatives to methyl bromide. Methyl bromide Technical

options committee. United Nations Environmental Programme Ozone Secretariat. Nairobi,

Kenya.

2. British Crop Protection Council. 1972. Insecticide and fungicide handbook for crop

Protection. H. Martin (ed.) Blackwell Scientific Publications. Fourth Ed. Oxford, U.K. 415 p.

3. Duniway, J.M. 2002. Status of chemical alternatives to methyl bromide for preplant

fumigation of soil. Phytopathology 92:1337-43.

4. Eshel, D.; A. Gamliel; A. Grinstein; Pd Primo, and J. Katan. 2000. Combined soil treatments and

sequence of application in improving the control of soil-borne pathogens. Phytopathology

90:751-57.

5. French, E.R.; T.T. Hebert. 1980. Mtodos de investigacin fitopatologica. I.I.C.A. San Jos Costa

Rica. 289 p.

6. Gamliel, A.; A. Grinstein; V. Zilberg; M. Beniches; J. Katan; and O. Ucko. 2000. Control of soil-

borne diseases by combining soil solarization and fumigants. Acta Hortic. 532:157-64.

7. Gullino, M.L., A. Camponogara, G. Gasparrini, V. Rizzo, C. Clini, and A. Garibaldi. 2003.

Replacing Methyl bromide for soil disinfestation. The Italian experience and implications forother countries. Plant Dis. 87:1012-20.

8. Jarvis, W.R. 1997. Managing Diseases in Greenhouse Crops. A.P.S. Press. St. Paul, Minnesota,

USA. 228p.

9. Kreutzer, W.A. 1963. Selective toxicity of chemicals to soil microorganisms. Ann. Rev.

Phytopathol. 1:101-126.

10. Martin, F.N. 2003. Development of alternative strategies for management of soil-borne

pathogens currently controlled with methyl bromide. Annu. Rev. Phytopathol. 41:325-50.

11. McGovern, R.J.; C.S. Vavrina; J.W. Noling; L.A. Datnoff and H. Yonce. 1998. Evaluation of

application methods of metam sodium for management of Fusarium crown and root rot in

tomato in Southwest Florida. Plant Dis. 82:919-23.

12. Minuto, A, D. Spadaro, A. Garibaldi, and M.L. Gullino. 2006. Control of soil-borne Pathogens of

tomato using a commercial formulation of Streptomyces griseoviridesand solarization. Crop

Protection 25:468-75.

13. Ohr, H.D.; J. Sims; N.M. Grech; J.O. Becker and M.E.Mcgiffen.1996. Methyl Iodide, an ozone-

safe alternative to methyl bromide as a soil fumigant. Plant Dis. 80: 731-35.


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14. Otaz, V. 1996. Control de Pseudomonas (Ralstonia) solanacearum, (Bv1) en una estacin

experimental de clima clido. En XIV Congreso Peruano de Fitopatologa. Lambayeque-Per.

10-15 Nov.1996. Resmenes. p 29.

15. Otaz,V., R. Hoopes, G. Caero, I. Huayta. 1985. El rosario de la papa causado por Nacobbus

aberranas (Thorne 1935) Thorne & Allen. 1944, su efecto en el rendimiento y algunos

aspectos que inciden en su propagacin y prevalencia en Bolivia. Fitopatologa 20:65-70.

16. Torres, H., C. Martn, and J. Henfling. 1985. Chemical control of pink rot of Potato

(Phytophthora erythrosepticaPethyb) Am. Potato J.


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SOLARIZACIN DE SUSTRATOS PARA INVERNADERO/// V. Otaz

Resumen

La solarizacin o pasteurizacin solar aprovecha la radiacin solar para disminuir la poblacin de

patgenos del suelo en un tiempo prolongado. Las ventajas de este mtodo radican en que es de

bajo costo, no causa fitotoxicidad por Mn a las plantas como lo hace la esterilizacin a vapor y es

un mtodo amigable al medio ambiente. Hay factores que inciden en su optimizacin. No es

eficiente a profundidades mayores de 20 cm. Se debe escoger pocas con das soleados. Doble

capa de plstico y otros tipos de plstico aumentan la T odel sustrato solarizado. La mayora de

estudios reportan disminucin importante de poblaciones de patgenos en campos infestadosdespus de un proceso de solarizacin. Hay reportes controversiales sobre su aplicacin en

sustratos para produccin de semilla de calidad de papa en invernaderos. Un estudio controlado,

usando sustratos inoculados con diversos patgenos de la papa, indic que despus del proceso

de solarizacin por 1 mes no logr eliminar 3 de los 5 patgenos inoculados. Por lo tanto, este

mtodo no es recomendable como erradicante de patgenos en sustratos de invernadero con

fines de produccin de semilla de papa de calidad. Sin embargo, cuando no existen otras

alternativas se lo puede usar, tomando en cuenta ciertos factores que optimicen su uso. Se ha

reportado una mejora en eficiencia cuando se ha combinado la solarizacin con fumigantes. Se

deben hacer pruebas con fumigantes actualmente permitidos.

Introduccin

Este mtodo, tambin llamado pasteurizacin solar aprovecha la radiacin solar para erradicar o

disminuir la poblacin de patgenos del suelo en un tiempo mas o menos prolongado. Se ha

usado desde 1976 (15). Su aplicacin ha sido mayormente en campos infestados (11,12,15,21,22).

Martin (17) considera a este mtodo como una alternativa de manejo de patgenos del suelo

ante la desaparicin del bromuro de metilo. La solarizacin usa un plstico transparente para

concentrar y mantener el calor solar en el suelo. Una doble capa de plstico incrementa la

temperatura del suelo (4). Hay que aprovechar la poca de mayor incidencia solar para conseguir

mejores resultados. Hay diferencias importantes entre la solarizacin y la esterilizacin por calorartificial. La solarizacin emplea el calor solar sin mayor costo que el del plstico, pero alcanza

temperaturas menores. Con este mtodo no se observa efectos negativos como la fitotoxicidad

por Mn que se presenta por la esterilizacin por vapor. Tampoco se observa el problema de

recontaminacin despus que termina el proceso, lo que es comn con la esterilizacin con calor

artificial. Otra ventaja adicional de este mtodo es que es amigable al medio ambiente (14).


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La solarizacin del suelo ha sido til para disminuir poblaciones de hongos (9,11,12,15),

nematodos (12,20,21,22), y malezas (11). Tambin se ha reportado un aumento significativo de

bacterias benficas con antibiosis a hongos en suelos solarizados en comparacin a suelos no

solarizados (23). En algunos casos su eficiencia en disminuir poblaciones de patgenos como F.

oxysporumf.sp. conglutinansaument cuando se incorpor rastrojo de repollo, aducindose un

efecto txico adicional por la descomposicin del rastrojo (19). En muchos casos la combinacin

de solarizacin con fumigantes logr mejores resultados en el control de diferentes patgenos

(3,7,8,22). Adems de la disminucin de la poblacin de patgenos, tambin se ha reportado un

aumento en la fertilidad de los suelos solarizados por incrementos significativos de N (24).

Existen otros factores muy importantes a considerar en un proceso de solarizacin. El primero es

la profundidad del suelo o sustrato a esterilizar. Las capas superficiales se calientan mas que las

capas menos superficiales (14), ver Fig 1. Coelho et al (5) no consigui un eficiente control de

patgenos fungosos del suelo a 25 cm de profundidad. Tambin es importante el tiempo

acumulado de temperaturas altas. El plstico ms delgado parece ser el mas apropiado (14), pero

hay materiales mas eficientes que el plstico polietileno (9), aunque no tan disponibles. Chelleni

(2) reporta que usando un plstico especial que absorbe mejor los rayos trmicos infrarojos

aumenta la temperatura del sustrato solarizado, comparado al plstico comn.

Aunque las bondades de la solarizacin han sido ampliamente demostradas para disminuir

poblaciones de patgenos en el campo, su rol en la esterilizacin de sustratos para invernaderos

ha sido un tanto controversial. Gran parte de los reportes de solarizacin de sustratos para

invernaderos sealan un control importante de la enfermedad problema (13,15,20,22) pero no

una completa erradicacin, que es lo que se requiere para la produccin de semilla de papa libre

de patgenos. Hay reportes que recomiendan este sistema de esterilizacin para sustratos de

invernaderos con fines de produccin de semilla de papa (1,4,25), pero no hay evidencia

contundente que demuestre sus ventajas frente a otros mtodos. Por este motivo, se hicieron

ensayos de solarizacin con patgenos de papa para tener mayor informacin.


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Experimentos de solarizacin con patgenos de papa

El procedimiento de solarizacin de sustratos para invernadero es relativamente sencillo (1). Una

vez que el sustrato este debidamente mullido y tamizado, con humedad, se prepara un ambiente

plano o una fosa de 20 cm de profundidad, con dimensiones de acuerdo al volumen por

esterilizar. Se cubre el fondo con una capa de plstico transparente para evitar contaminaciones

con el resto del suelo, se pone el sustrato y se pone el resto del plstico hermticamente sellado,

de modo que gran parte de la superficie est expuesta al sol. Es necesario hacer esto en poca dedas soleados, por lo menos por30 das consecutivos. En este proceso la temperatura interna llega

a 58oC horas de sol, enfrindose durante la noche semejando a un proceso de pasteurizacin. Con

doble capa de plstico se obtienen temperaturas an mayores (4). En la Fig. 2 se grafica las

temperaturas alcanzadas en camas de 1 capa de plstico, con doble capa y sin plstico.

Fig. 1Temperaturas de sueloshmedos solarizados a 3profundidades en funcinal tiempo (hora local)experimentos en suelosarenosos de Israel.Adaptado de Katan (14).

Fig. 2Temperaturas delsuelo a 10 cm deprofundidad, en camasde almcigo cubiertascon dos capas ( )y una capa ( )de hojas de plsticotransparente,comparadas con las deuna cama de almcigosin cubierta ( )

Lima-Per. Marzo aAbril 1985.


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Con el fin de evaluar el mtodo de solarizacin para esterilizar sustratos y poder producir semilla

prebsica de papa se hizo un estudio en la Estacin Experimental de San Ramn Per, que es de

clima clido. La temperatura en este lugar durante los meses de junio a setiembre vara de 18 oC

por las noches a 31oC en el da. Se evalu este mtodo frente a otros mtodos de esterilizacin.

Un primer experimento consisti en inocular sustrato de campo con Rhizoctonia solani

multiplicado en granos de trigo. Lotes de 50 kg de sustrato inoculado con 250g de inoculo se

sometieron a los siguientes tratamientos: Suelo tratado con Flutolanil, suelo solarizado por 4

semanas, suelo esterilizado en autoclave. Cuatro bandejas por tratamiento se sembraron con

semilla botnica (Atzimba x R-128) y se midi la incidencia de chupadera en plntulas.

Resultados de este ensayo se muestra en el Tabla 1. Fue claro que todos los tratamientos se

comportaron bien frente al testigo sin tratamiento cuando se evalu slo la sobrevivencia de

plntulas.

Tabla 1.Efecto de la solarizacin de sustrato inoculado con Rhizoctonia solanien la sobrevivencia deplntulas de papa_________________________________________________________________________________

Tratamiento % Sobrevivencia Significacinde plntulas (P=0.01)*

__________________________________________________________________________________________

Testigo sin tratamiento 23 bCon Flutolanil 96 aSustrato solarizado 97 a

Sustrato estril en autoclave 99 a__________________________________________________________________________________________*Letras diferentes denotan significacin estadstica con la prueba de Duncan.

Para poder hacer conclusiones mas precisas, se dise un experimento mas detallado inoculando

sustratos esterilizados con bromuro de metilo (0.1 lb/100 kg de sustrato), calor de vapor (85oC, 10

lb, 2 hr), calor por electricidad, usando un contenedor con resistencia elctrica que calent el

sustrato a 90oC por 1 hr; y solarizacin por 30 das con doble plstico con temperaturas mximas

de 58oC. Los sustratos esterilizados por estos medios se inocularon previamente con diversos

patgenos de la papa (Tabla 2). Despus de finalizar los procesos de esterilizacin, en los

respectivos sustratos se procedi a sembrar semilla botnica de papa (Atzimbax R-128).

Paralelamente se tomaron muestras de sustrato para detectar la presencia o ausencia de lospatgenos inoculados despus de los tratamientos. Los patgenos, cantidad de inoculo y

mtodos de recuperacin del patgeno despus del proceso de esterilizacin se dan en el Tabla

2. A los 40 das de la siembra se evalu el % de sobrevivencia de las plntulas de papa.


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Tabla 2. Patgenos empleados en mtodos de esterilizacin de sustrato y formas de deteccin despus deltratamiento__________________________________________________________________________________________Patgeno Cantidad de inoculo Mtodo de deteccin

por peso de sustrato despus del tratamiento**_________________________________________________________________________________________Rhizoctonia solani 50 g trigo inoc/kg Trampa de semilla (18)E.carotovora var.carotovora 50 ml susp./kg * soil enrichment (6)Ralstonia solanacearum 50 ml susp./kg * Tetrazolium (16)Meloidogyne incognita 2g nodulos/kg Ndulos visiblesGlobodera pallida 37mg quistes/kg Quistes: Flotacin (10)

Larvas: (10)_________________________________________________________________________________________* Suspensin que contiene 105 unidades formadoras de colonia por ml**Mtodo se describe en referencia

Tabla 3. Sobrevivencia de plntulas y recuperacin de patgenos despus de diferentes formas deesterilizacin de sustratos

_________________________________________________________________________

Mtodo de esterilizacin Sobrevivencia de Significacin* Deteccin de patgenosplntulas (%) estadstica post-esterilizacin**

__________________________________________________________________________________________Solarizacin*** 96.0 a Gp, Rh.s, R.sCalor por vapor 95.5 a ningunoCalor por electricidad 99.0 a ningunoBromuro de metilo 99.0 a ningunoSustr. sin esterilizar 33.5 b todosSustr.estril sin inculo 99.5 a ninguno

_________________________________________________________________________

*Letras diferentes denotan diferencias significativas (P=0.01).

**Gp = Globodera pallida. Rh.s = Rhizoctonia solani. R.s = Ralstonia solanacearum***La temperatura mxima alcanzada por la solarizacin fue de 58 oC

En el Tabla 3 se puede notar que todos los tratamientos empleados para esterilizar sustratos se

comportaron en forma similar si consideramos sobrevivencia de plantas. Sin embargo, cuando se

procedi a detectar patgenos en el sustrato, se detectaron 3 patgenos en el sustrato

solarizado, lo cual indica que este mtodo no es conveniente como mtodo de esterilizacin para

producir semilla de papa en invernaderos, pues para producir semilla de papa de calidad en

invernaderos la tolerancia por estos patgenos debe ser extremadamente reducida por no decir

cero. Para otras actividades, tales como produccin de plantas en viveros o produccin de

hortalizas, seria el mtodo ideal si consideramos el bajo costo y la caracterstica de ser amigable

con el medio ambiente.


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Recomendaciones

Solamente si no se tienen otras facilidades para esterilizar sustratos para invernadero con fines de

produccin de semilla de papa de calidad, se puede usar el mtodo de solarizacin con las

siguientes recomendaciones:

El sustrato deber provenir de las partes altas donde hay bajas poblaciones de patgenos.

Se deber escoger la poca adecuada con abundante sol.

El sustrato deber estar bien mullido y con suficiente humedad.

El sustrato debe estar convenientemente aislado con plstico del resto del suelo.

El grosor (profundidad) del sustrato a esterilizar debe ser lo ms delgado posible, ya que el calor

no llega muy bien a sustratos profundos.

Usar en lo posible doble capa (separada) de plstico para aumentar el calor solar.Solarizar por lo menos por 30 das o si fuera posible, alargar este tiempo.

Cuidar que no se produzcan roturas del plstico durante la solarizacin.

Se debe probar la combinacin de solarizacin con fumigantes u otros productos qumicos

disponibles para mejorar su eficacia.

Una vez solarizado el sustrato, ingresarlo al invernadero solo antes de su uso.

Literatura citada

1. Aguilar, J.; C. Vittorelli, J. Santisteban. 1989. Desinfecte el substrato de siembra por el mtodo

de la solarizacin, para la produccin de tubrculos-semillas de categora bsica de papa.

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amendment for the control of Phytophthoraspp in North Florida. Plant Dis. 83:293-99.

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bacteria from soil and plant tissue. Phytopathology 64: 468-75.

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sequence of application in improving the control of soil-borne pathogens. Phytopathology.

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8. Gamliel, A., A.Grinstein, V. Zilberg, M. Beniches, J. Katan, and O. Ucko. 2000. Control of soil-

borne diseases by combining soil solarization and fumigants. Acta Hortic. 583:157-64.

9. Garibaldi, A.; and G. Tamietti. 1984. Attempts to use soil solarization in closed greenhouses in

northern Italy for controlling corky root of tomato. Acta Hortic. 152237-43.

10. Gonzles, A. y J. Franco. 1993. Manual de tcnicas y mtodos para estudios del nematodo

quiste de la papa, Globodera spp. Centro Internacional de la Papa (CIP). Programa de

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11. Grinstein, A., J. Katan, A. Abdul Razik, O. Zeydan; and Y. Elad. 1979. Control of Sclerotium

rolfsiiand weeds in peanuts by solar heating of the soil. Plant Dis. Rep. 63:1056-59.

12. Grinstein, A.; D.Orion; A. Greenberger; and J. Katan. 1979. Solar heating of the soil for the

control of Verticillium dahliae and Pratylenchus thornei in potatoes. In: Soil-borne plant

pathogens. Pp 431-38. ed. B. Schipers, W. Gams. London, New York, S. Francisco. Ac. Press

686 p.

13. Jarvis, W.R. 1992. Managing diseases in greenhouse crops. APS Press. St. Paul, Minnesota.

USA. 288 p.

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Phytopathol. 19:211-36.

15. Katan, J.; A. Greenberger; H. Alon, and A. Grinstein. 1976. Solar heating by polyethylene

mulching for the control of diseases caused by soil-borne pathogens. Phytopathology 66:

683-88.16. Kelman, A. 1954. The relationship of pathogenicity in Pseudomonas solanacearumto colony

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17. Martin, F.N. 2003. Development of alternative strategies for management of Soil-borne

pathogens currently controlled with methyl bromide. Annu. Rev. Phytopathol. 41:325-50.

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Phytopathology 65:871-77.

19. Ramrez-Villapuda, J. and D.E. Munnecke. 1987. Control of cabbage yellows (Fusarium

oxysporum f.sp. conglutinans) by solar heating of field soils amended with dry cabbage

residues. Plant Disease 71:217-21.

20. Raymundo, S.A.; J. Alcazar y R. Salas. 1986. Efectos de la solarizacin del suelo con diferentes

grosores de plstico en el control de Meloidogyneincognita. Fitopatologa. 21: 18 (resumen).

21. Sharma, S.B.; and Y.L. Nene. 1990. Effects of soil solarization on nematodeparasitic to

chickpea and pigeonpea. Supplement to Journal of Nematology. 22:658-64.


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22. Stapleton, J.J.; and J.E. DeVay. 1983. Response of Phytoparasitic and free-living nematodes to

soil solarization and 1,3-dichloropropene in California. Phytopathology. 73: 1429-1436.

23. Stapleton, J.J. and J.E. DeVay. 1984. Thermal components of soil solarization as related to

changes in soil and root microflora and increased plant growth response. Phytopathology

74:255-59.

24. Stapleton, J.J.; J. Quick; and J.E. DeVay. 1985. Soil Solarization: Effects on soil properties, crop

fertilization and plant growth. Soil Biol. Biochem. 17:369-73.

25. Torres, H; y S.A. Raymundo. 1986. Efecto de la solarizacin, vapor de agua y fumigantes

qumicos sobre microorganismos de suelo. Fitopatologa. 21:18-19 (resumen).


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ESTERILIZACIN DE SUSTRATOS DE INVERNADERO POR VAPOR/// V. Otaz

Resumen

El mtodo de esterilizacin a vapor es el mtodo ms confiable ante la ausencia del bromuro de

metilo. Sin embargo su costo inicial y su costo de operacin por gasto de combustible son altos

en comparacin a la esterilizacin con bromuro de metilo y otros mtodos. Se da un listado de

patgenos de las plantas con sus puntos de inactivacin trmica. El control de la temperatura es

el factor ms importante a tenerse en cuenta en un proceso de esterilizacin de sustratos de

invernadero a vapor. Temperaturas de 70oC por media hora debe matar la mayora de patgenos

del sustrato. Temperaturas mayores a 80oC har que los sustratos liberen Mn, causando toxicidad

a las plantas y aumentando innecesariamente costos de esterilizacin. Sustratos ricos en materia

orgnica tambin pueden presentar toxicidad por amonio despus de la esterilizacin. Otro

problema a tenerse en cuenta es la recontaminacin del sustrato recientemente esterilizado por

esporas de hongos saprofitos y tambin parsitos. Un anlisis econmico muestra que este

mtodo tiene un alto costo inicial. En relacin a la esterilizacin de sustratos con bromuro de

metilo, sus costos son mas del doble, lo que repercutir en los costos de produccin de la semilla

de papa de calidad en el futuro.

IntroduccinEl mtodo de esterilizacin o pasteurizacin de sustratos por vapor es sin duda la mejor

alternativa frente a la ausencia del bromuro de metilo, aunque con costos significativamente

mayores. Las ventajas de este mtodo han sido ampliamente documentadas (1, 2, 3, 9) y en las

estaciones experimentales del CIP se ha usado y se usa actualmente como el nico mtodo

confiable de esterilizacin de sustratos de invernadero. Su eficiencia frente a otros mtodos ha

sido demostrado anteriormente (6). Sin embargo, es necesario analizar algunos aspectos

importantes de este mtodo para una aplicacin adecuada. Un esquema de esterilizacin a vapor

se puede ver en la Fig.1.


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Sustrato a esterilizar

Para la produccin de semilla de papa de calidad en invernaderos se requieren sustratos ricos en

materia orgnica. Estos pueden ser mezclas de musgo andino, suelo orgnico de partes altas y

compost. Tambin se puede usar algo de arena en la mezcla para mejorar la textura del sustrato.

El musgo andino cada vez es de difcil disponibilidad por lo que se lo esta reemplazando por el

compost, el que ha demostrado ser un buen sustrato mezclado con tierra orgnica (6). La mezcla

final debe ser convenientemente mullida y humedecida antes del proceso de esterilizacin. Un

sustrato seco acta como un material aislante y dificulta que el calor llegue debidamente a todo

el sustrato.

Temperatura

La mayora de patgenos mueren a temperaturas cercanas a 70oC. La excepcin la constituyen

algunos virus que soportan temperaturas de hasta 100oC. Con cierta seguridad, calentando el

suelo a 82oC por 30 minutos debe esterilizarlo (2).

Fig. 1.Un esquema de

esterilizacin a vapor.


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Tabla 1. Inactivacin trmica de algunos patgenos y pestes selectos - Adaptado de Jarvis (4)

Patgeno/pesteTemperatura

(oC)Tiempo de

exposicin (min)Referencia

Mayora de bacteriasBact. termotolerantesBotrytis cinereaCylindrocarpon destructansDidymella lycopersiciFusarium oxysporumf.sp. dianthif.sp. gladioliPhialophora cinerescensPhytophthora cryptogeaPythiumsp.P. irregulare

P.ultimumRhizoctonia sp.R. solaniSclerotinia sclerotiorumSclerotium rolfsiiThielaviopsis basicolaVerticillium albo-atrumV.dahliaeMayora hongos patgenosNematodos foliaresHeterodera marioniMeloidogyne incognitaPratylenchus penetransMayora de virusInsectos y carosGusanos, babosas

Semillas de malezas

60-7090555050

605750505353

46525350504853586049484849

10060-70

60

70-80

1030153030

303030303030

20-4030305

303030303015151010153030

15

23233

323333

2232333322222222

2

En el Tabla 1 se da un listado de inactivacin trmica de diferentes patgenos. El proceso de

esterilizacin a vapor debe considerar el monitoreo de la temperatura, lo que se hace haciendo el

uso de un termostato con un sensor que este en una parte donde ms difcilmente penetre el calor.

Al usar sustratos ricos en materia orgnica provenientes de las partes altas de los Andes, o

proveniente de un proceso de compostacin, podramos sospechar de la presencia de los

siguientes patgenos: Rhizoctonia solani, Spongospora subterranea, Synchitriumendobioticum,

Erwinia carotovora, Globodera spp. caros y huevos de insectos. Durante el proceso de

compostacin se elimina una poblacin considerable de patgenos y pestes, pero no todos.

Teniendo en cuenta el Tabla anterior, tratando el suelo con vapor a una temperatura de 70 oC por

30 minutos, debera eliminar estos patgenos/plagas del sustrato. Como un rango de seguridad

se puede elevar la temperatura hasta 80oC, pero no mas que eso. A mayores temperaturas se

corre el riesgo que se libere manganeso del sustrato en niveles txicos para las plantas.


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Problemas de fitotoxicidad por liberacin de Mn y amonioEl vapor del agua caliente llega a 100oC o ms, de modo que el contacto inmediato con parte del

sustrato producir una liberacin de Mn txico para las plantas. Esto tambin se produce cuando

no se monitorea la temperatura del sustrato adecuadamente, pues se deja que la temperatura

pase de los 80oC. Manganeso soluble en niveles mayores a 12 ug./g, particularmente en suelos

cidos puede permanecer txico hasta por 60 das, a no ser que se lave con agua. Su presencia

tambin contribuye a una deficiencia de hierro. Los sntomas de toxicidad por manganeso en

plantas de papa se pueden notar en un debilitamiento de los tallos y prdida de hojas basales

(Fig.2). El efecto de la esterilizacin por vapor y la presencia de Mn ha sido documentado (1,2,4,9)

y se puede notar en el siguiente Tabla y en la Fig.3 donde se puede observar la creciente

liberacin de Mn txico a medida que aumenta la temperatura a mas de 71oC.

Fig. 2Sntomas de fitotoxicidad

por Mn en plantas de papacrecidas ensustrato

esterilizado con vapor.


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Tabla 2.Contenido de Mn en 6 tipos de suelo despus de una esterilizacin con vapor (1)

__________________________________________________________________________________________Tipo de suelo Manganeso intercambiable (ug/g)____________________________________________________ Con esterilizacin Sin esterilizacin________

Arenoso 30 10Limo-arenoso 45 15Arcillo limoso 180 28

140 25Arcilloso con turba 160 20

16 18

_________________________________________________________________________

Especialmente en sustratos ricos en materia orgnica como el compost y sustratos con estircol

de corral, tambin se puede presentar problemas de fitotoxicidad por amonio despus de la

esterilizacin por vapor. El proceso normal de la descomposicin de la materia orgnica empieza

por la accin de microorganismos amonificantes, luego siguen las bacterias nitrificantes que

convierten el amonio en nitratos que es la forma de N asimilable para las plantas. Nelson (5)

describe el proceso de cmo se puede producir una fitotoxicidad por amonio. Durante la

esterilizacin a vapor, los microorganismos amonificantes y las bacterias nitrificantes son casi

Fig. 3Efecto del tratamientode suelo con vapor adiferentestemperaturas (

oC) por

30 min. en la cantidadde Mn fitotxico solublee intercambiabledespus de 3 das.(1)


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Finalmente se conecta la manga del caldero a la tubera y se prende la mquina por periodos de

tiempo previamente establecidos.

Si el caldero es de tipo estacionario, este va conectado de frente a una estructura cerrada hecha

de preferencia con ladrillo refractario que permita mantener el calor interno (ver Fig. 4). Esta

estructura puede ser de diferente tamao, dependiendo del volumen a esterilizar, pero

guardando armona con la potencia del caldero. Otra alternativa es el uso de carretas movibles en

las que se coloca el sustrato a esterilizar en un fondo con agujeros que permite el paso del vapor.

Esta carreta se cubre con una lona especial o plstico para sellar totalmente la salida de vapor

(Fig. 5). Un equipo adicional consiste en una bomba impulsora de vapor (Fig. 6), que permite la

aplicacin del vapor a presin y que en el CIP lo usamos mayormente con la carreta. Este equipo

permite minimizar el tiempo de funcionamiento del caldero, ahorrando combustible, pero su

costo es alto (cercano a los $3,000). El costo de estos equipos hace que el costo de esterilizacin

por vapor se incremente.

Fig. 4Cuarto de ladrillo paraesterilizacin con vapor.Al costado, el caldero

accionado con petrleo.


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Costos

El mayor costo de este sistema adems del costo inicial del caldero, es el costo por combustible

(petrleo), siendo ms econmicos y ecolgicos los quemadores que funcionan a gas. Para

optimizar el consumo de combustible se puede poner un termostato interno en la cmara que

permita apagar automticamente el caldero cuando se haya conseguido la temperatura deseada.En el CIP-Huancayo, con el caldero que tenemos, se puede esterilizar 2m 3a la vez y se ha logrado

alcanzar temperaturas deseables entre 70-80oC con un tiempo de funcionamiento del caldero de

4 hrs, necesitndose 10.8 gln de petrleo. Costos comparativos se muestran en el Tabla 3. Es

evidente que los costos de esterilizacin a vapor mas que duplican a los costos de esterilizacin

con bromuro de metilo. Esta diferencia se debe mayormente al costo del combustible y al equipo

Fig. 5

Carreta usada paraesterilizacin a vapor

Fig. 6Bomba impulsora de vapor.

Va conectada a la carreta.


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usado en la esterilizacin con vapor. Esta diferencia puede aun ser mayor si no se monitorea

adecuadamente la temperatura. Ante la ausencia del bromuro de metilo, los costos de

produccin de semilla de papa de calidad irremediablemente subirn, lo que redundar en las

economas de los productores y consumidores. Tambin se dan los estimados de costos de

produccin usando sustrato esterilizado con vapor en un invernadero de 5 x 15 m en una

campaa. (Tabla 4).

Tabla 3. Comparativo de costos ($) de esterilizacin de sustrato por m3en el CIP-Huancayo_________________________________________________________________________________________Descripcin Esterilizacin

_____________________________________Bromuro Vapor

_________________________________________________________________________________________Equipo$ (a) 0.10 2.72Equipo de control$ T(b) 0.10Volumen (m3) 4.00 2.00Infraestruct. para esterilizar $ (c) 0.35 0.36Consumo combustible gln/hora 2.70Tiempo funcionamiento (horas) 48.00 4.00Costo combustible US$/gln 3.60ToalcanzadaoC 70-80Costo combustible US$/m3 19.44Costo electricidad US$/m3 0.50Costo sustrato US$/m3 6.70 6.70Costo de bromuro US$/m3 2.80Mano de obra US$/m31 jornal 5.31 5.31

Costo sustrato estril/m

3

15.26 38.73________________________________________________________________________________________(a) Costo de caldero:$10,000, con 10 aos de duracin y 184m3de sustrato esterilizado por campaa (6meses). Equipo debromuro: Se considera costo de dosificador y sistema de distribucin con 10 aos de duracin.(b) Incluye termostato y otros: $184.38/10 campaas de duracin y 16 invernaderos/campaa.(c) Para bromuro se considera poza de concreto para 4m3de $1,000.00 y una duracin de 15 aos o 30 campaas y 96m3/campaa.Para vapor se considera cmara de concreto para 2m 3 de $2000.00 y una duracin de 15 aos o 30 campaas y184m3/campaa.

Los beneficios derivados de la produccin de tuberculillos por campaa varan de acuerdo a los

cvs a producirse, la densidad de plantas a usarse y otros factores. La mayor limitacin del sistema

es el costo inicial. Si se consigue un promedio de produccin de 7 tuberculillos/planta y

asumimos que el costo por tuberculillo subir a $ 0.22 en el futuro cercano, la primera campaa

obtendremos un ingreso de $ 3,471.16. Si se planifica la produccin para unos 10 aos, el uso deeste sistema resulta rentable. Un anlisis econmico ms detallado de este sistema, comparado a

otros se est haciendo en un captulo aparte.


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Tabla 4. Costos de produccin de semilla de papa de calidad en un sistema convencional usando sustratoesterilizado por vapor en un invernadero de 5 x 15 m________________________________________________________________________________________Componente Cantidad Costo inicial ($) Costo/campaa ($)________________________________________________________________________________________

Caldero 1 10,000.00 31.97(1)Equipo de control To 1 184.38 1.15(2)Infraestructura para 2m3 1 2,000.00 4.17(3)Sustrato m3 (compra,transp.) 11.5 77.05 77.50Mano de obra , jornales 11.5 61.07 61.07Combustible, gal 62.1 223.56 223.56Electricidad Kw 0.1 5.75 5.75Madera: tablones 10x10x1 40 312.38 31.24(4)Madera: tutores 10x2x1.5 15 35.11 3.51(4)Plantas de papa (tuberculillos) 2254 338.10 338.10(*)

Mantenim. (salario, 6 meses) 0.3 332.32(**)

Costo total ( $ ) 13,237.40 1,110.34_________________________________________________________________________________________(1) Se considera 10 aos de vida til o 20 campaas de produccin para 16 invernaderos. (2) Se considera 5 aos de vida til o 10 campaas de produccin para 16 invernaderos.(3) Cmara de esterilizacin de concreto con 15 aos de duracin o 30 campaas/16 inv.(4) Se considera 5 aos de vida til o 10 campaas.(*) Se considera costo/tuberculillo prebsico=$0.15 o 3,726 plntulas in vitro a $7.00/magenta de 20 = $1304.10(**) 1 salario mensual se considera $184.62

Precauciones a tener en cuenta

- El sustrato a esterilizar debe estar adecuadamente mullido y con suficiente humedad.

- La temperatura y el tiempo de exposicin al calor son importantes. Se recomienda un rango

seguro de 70-80oC por 30 min.

- La temperatura a leerse debe ser una medicin del interior donde se encuentra el sustrato. El

tiempo a leerse debe empezar cuando se llegue a 70oC.

- La distribucin del vapor en el interior del ambiente debe ser lo mas uniforme posible.

- La manga de entrada del vapor debe estar siempre abajo, pues el calor se concentrar siempre

arriba.

- Despus de cumplir con el tiempo de exposicin, dejar todo cerrado hasta que se enfre el

sustrato.

- Tomar precauciones para evitar la recontaminacin del sustrato. Si no se va a usar

inmediatamente, almacenarlo en un lugar adecuado usando envases hermticos.


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Literatura citada1. Baker, K. F. 1970. Selective killing of soil microorganisms by aerated steam. In: Root Diseases

and soil-borne pathogens. Tousson, T. A.; Bega, R.V.; and Nelson, P.E. (eds). Univ. California

Press. Berkeley, USA. pp 234-239.

2. Baker, K. F. and C. N. Roistacher. 1957. Principles of heat treatment of soil. Pgs 138-161 in: The

U.C. System for producing healthy container-grown plants. K.F. Baker, ed. Calif. Agric. Exp.

Sta. Man.23.

3. Bollen, G. J. 1969. The selective effect of heat treatment on the microflora of a greenhouse

soil. Neth. J. Plant Pathol. 75: 157-163.

4. Jarvis, W. R. 1997. Managing Diseases in Greenhouse crops. A.P.S. Press. St. Paul, Minnesota,

USA. 288 pp.

5. Nelson, P, V. 1998. Greenhouse operation and management. Fifth ed. Prentice-Hall, Inc.

Upper Saddle River NJ USA. 637 p.

6. Otaz, V. 2000. Evaluacin de sustratos para el crecimiento de plntulas de papa en

invernadero. XVIII Reunin de la Asociacin Latinoamericana de la papa. Febr. 9-13.

Cochabamba, Bolivia. pp 151-152.

7. Rowe, R. C., J. D. Farley and D.L. Coplin. 1977. Airborn spore dispersal and recolonization of

steamed soil by Fusarium oxysporum in tomato greenhouses. Phytopathology 67:1513-1517.

8. Rowe, R. C. and J.D. Farley. 1978. Control of Fusarium crown and root rot of tomatoes by

inhibiting recolonization of steam-disinfested soil with a captafol drench. Phytopathology 68:1221-1224.

9. Toussoun, T. A., R. V. Bega & P.E. Nelson (eds). 1970. Root diseases and soil-borne pathogens.

University of California Press. Berkeley, California USA.252 p.


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PRODUCCIN DE SEMILLA DE PAPA POR HIDROPONA/// Carlos Chuquillanqui1, Jorge Tenorio1y L. F. Salazar21Centro Internacional de la Papa 2Director, Cientfico Agdia Inc.

Resumen

La produccin de semilla pre-bsica de papa debe partir necesariamente de material de alta

calidad (in vitro o tuberculillos libre de enfermedades) y ser producido en invernadero. Esta

produccin en invernadero es generalmente realizada usando un substrato de origen vegetal

(bsicamente musgo y suelo) lo cual involucra el riesgo de infeccin por diferentes patgenos

presentes en el substrato, tales como Rhizoctonia solani (chupadera), Spongospora subterrnea

(Roa), Erwinia spp. (Pudricin blanda), Phytium spp., y otros. Adems, otra de las desventajas de

la produccin de semilla pre-bsica en suelo es generalmente la baja tasa de multiplicacin. Para

resolver estos problemas, la Unidad de Virologa del Departamento de Proteccin de Cultivos, en

el Centro Internacional de la Papa (CIP) ha desarrollado una tcnica para la produccin de

tuberculillos pre-bsicos por hidropona bajo el sistema NFT (Tcnica de flujo continuo de una

pelcula de solucin nutritiva). El objetivo de la tcnica de la produccin de tuberculillos por

hidropona, es conseguir una reduccin de los costos operacionales y de instalacin (con

elementos simples y rsticos), obtener un mayor nmero de tuberculillos, producir material pre-

bsico de alta calidad para proporcionar de esta manera una herramienta ms eficiente y menos

costosa para la multiplicacin rpida de material de alta calidad en los programas de produccinde semilla de papa.

Introduccin

Hidropona es una tcnica agrcola antigua pero que recientemente ha sido adoptada para

producir semilla de papa de alta calidad. A menudo, cuando hablamos de cultivo hidropnico, no

descubrimos en nuestros interlocutores ningn signo de reconocimiento. Y cuando explicamos

que se trata de un cultivo directo en el agua, sin tierra y por aadidura en plstico, captamos esa

mirada de tierna incredulidad o cargadas de escepticismo. Incluso de desaprobacin.

Sin embargo, esta tecnologa representa uno de los desarrollos ms sensacionales de los ltimos

aos. Por otra parte, ya tiene un auge formidable en Australia, Canad, Mxico, Espaa, Japn,

Estados Unidos, la ex Unin Sovitica, Holanda e Israel. En Amrica del sur Argentina y en Per en

el Departamento de Hidropona de la Universidad Nacional Agraria la Molina y algunas empresas

privadas.


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Existen muy diversos mtodos de cultivos hidropnicos, pero todos se ajustan a un principio

esencial, que consiste en el cultivo de plantas sin tierra y sin materia orgnica. Mundialmente

existen grandes establecimientos dedicados a la produccin de este tipo de cultivo, destinados

fundamentalmente al abastecimiento de hortalizas frescas a la poblacin. Dentro de las tcnicas

de cultivo que el hombre ha desarrollado durante miles de aos, la hidropona representa lo ms

avanzado y moderno. Es sin duda, la forma de cultivar del futuro.

Sus aplicaciones y ventajas

Uso ptimo del potencial gentico de una variedad.

Mejor control de la nutricin de la planta.

Clara mejora en el rendimiento de la calidad.

Reduccin significativa del ciclo vegetativo, el desarrollo de la planta es ms rpido.

Se requiere una superficie mucho menor para obtener igual cantidad de produccin.

Realizando instalaciones superpuestas, puede multiplicarse an ms el espacio.

Excelente tasa de logros en expansin.

Las plantas desarrollan poco sus races pues estn directamente en contacto con los

nutrientes, pero logran un crecimiento extraordinario de tallos, hojas y frutos.

Requiere mucho menor mano de obra, ya que no es necesaria la remocin del suelo,

efectuar transplantes, limpiar los cultivos de malezas, etc.

La presentacin de los productos obtenidos es superior a la de los cultivados en tierra.

Mantiene los cultivos en un medio fitosanitario extraordinariamente bueno. Facilita el

control de las plagas en los cultivos.

Importante economa de abono y sobre todo de agua, en un planeta donde la falta de

agua comienza a ser seria.

Ausencia total de herbicidas, por cierto: Algunas veces se utilizar la el manejo integrado

para evitar fungicidas y pesticidas.

En la enseanza, a todas las edades, el cultivo hidropnico maravilla tanto a los grandes

como a los pequeos.

El cultivo hidropnico ha permitido enormes adelantos en el conocimiento de las

plantas, particularmente en lo que se refiere a su nutricin. Despus de 50 aos, este

mtodo es utilizado en todos los grandes centros de investigacin por su fiabilidad, su

precisin y la diversidad de sus aplicaciones.


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Hoy en da las variantes de esta tecnologa son numerosas: NFT, Drip System, aero-hidropona,

etc. Ellas son aplicadas cada vez ms en los pases industrializados. En muchos pases del tercer

mundo hay equipos de ayuda para ncleos poblados para construir sus propios sistemas de

cultivo hidropnico con productos y abonos de recuperacin domstica.

Cualquiera sean los mtodos aplicados, la tecnologa se utiliza hoy en forma industrial y est

unida esencialmente a la produccin en invernadero. En Australia, por lo menos el 90% de las

lechugas y tomates son producidos siguiendo este mtodo. Los australianos invaden

actualmente el mercado superpoblado del sur de Asia con una enorme cantidad de frutas y

legumbres hidropnicas

Tcnica de flujo continuo de una pelcula de solucin nutritiva (NFT)

El sistema NFT es un sistema de cultivo en agua, donde la solucin nutritiva circula

continuamente por una serie de canales de cultivo donde se desarrollan las races y tubrculos de

las plantas. En este caso, los canales estn conformados por las canaletas de un techo de

calamina de asbesto y para la siembra se cubre con polietileno color negro de 8 micras de grosor

o se puede usar fibra de PVC.

El principio del sistema consiste en lo siguiente: la solucin nutritiva preparada y almacenada en untanque de fibra de vidrio (500 litros), es enviada por una electro bomba hacia las canaletas o canales

de PVC. Por los canales recorre una pelcula o lmina de unos 3 a 5 milmetros de agua conteniendo

la solucin nutritiva. La plancha de asbesto acanalado se coloca sobre una mesa con una ligera

pendiente (0.5-1.0%) para facilitar la circulacin de la solucin nutritiva por los canales, luego sta es

recolectada por una tubera de drenaje que est conectada con el tanque. Finalmente la solucin

retorna al tanque. La electro bomba funciona durante las 24 horas del da con un intervalo de 15

minutos de trabajo y 15 minutos de descanso. Este flujo continuo de solucin nutritiva permite que

las races tengan una buena oxigenacin y un adecuado suministro de agua y nutrientes minerales

esenciales para crecimiento de la planta (Fig. 1).


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TanquesolucinNutritiva

Mesas y plantas

Electrobomba - HP

Entrada deagua

Retornode soluccin nutritiva

Fuente de electricidad

Timer (15 min intervalo)

Materiales y mtodosLa investigacin fue desarrollada en las estaciones experimentales del CIP en La Molina y en La

Victoria (Huancayo), para lo cual se utilizaron los cultivares Canchan, Perricholi y Yungay en La

Molina y los cultivares Canchan y Musuq Tomasa en La Victoria, categora prebsica. Los

tuberculillos fueron sembrados en arena, previo anlisis por la tcnica serolgica de DAS-ELISA

para confirmar que se encontraban libres de virus, cuando las plntulas alcanzaron unos 10

centmetros de altura fueron separados del tuberculillo madre, previniendo as cualquier posible

ataque de hongos o bacterias en el mismo. Las plntulas fueron colocadas (plantadas) en mesas

de 2.40 m x 1.10 m, en una densidad de 45 plntulas/m 2 (Fig. 2). La solucin nutritiva puede

prepararse o ser adquirida en la Universidad Agraria La Molina.

Solucin nutritiva

Solucin A (para 5.0 l agua, volumen final)

Nitrato de potasio 13.5% N, 44-45% K20 550.0 g

Nitrato de amonio 33% N 350.0 g

Superfosfato triple de calcio 45% P2PO5, 20% CaO 180.0 g

Solucin B (para 2.0 l, volumen final)

Sulfato de magnesio 16% MgO,13% S 220.0 g

Quelato de hierro 6.0% Fe 17.0 g

Soluciones de micronutrientes: Fetrilom Combi*

Fertilom combi (Fertilizante foliar soluble, comercial): magnesio (9.0% MgO), azufre (3.0% S),

hierro (4.0% Fe), manganeso (4.0% Mn), cobre (1.5% Cu), zinc (1.5% Zn), boro (0.5% B), y

molibdeno (0.1% Mo)

Fig. 1Sistema bsico delsistema hidropnico(NFT) adaptado enel CIP.


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Como se mencion anteriormente el electro bomba funcion durante las 24 horas del da con un

intervalo de 15 minutos de trabajo y 15 minutos de descanso. La solucin final se mantuvo a un

pH cuyo rango fue de 5.5 a 6.5, cuando se requiri bajar el pH se us cido sulfrico al 70%, en

cuanto a la conductividad elctrica (C.E) esta debe mantenerse entre 1.00-2.5 mS/cm Para hacer

un estudio comparativo de mtodos, paralelamente se sembraron las mismas variedades en

macetas y camas en los invernaderos de La Molina y slo en macetas en los de la estacin

experimental de la Victoria (Huancayo), para estos casos no hubo un pre-brotamiento en arena,

los tuberculillos fueron sembrados directamente en suelo definitivo. A la cosecha se cuantific el

nmero de tubrculos por planta y peso por planta.

Resultados y discusinEl sistema hidropnico fue superior en produccin (nmero y peso de tubrculos) a los sistemas

de multiplicacin correspondientes a macetas y camas, con este sistema todas las variedades

evaluadas presentaron mayores producciones significativas en los invernaderos de La Molina

(Tabla 1 y Fig. 3) y en los invernaderos de la estacin de La Victoria (Fig. 4 y Fig. 5).

Con esta tcnica (dependiendo de la variedad), nosotros hemos podido obtener una de tasa de

multiplicacin de 15-20 tuberculillos por planta (Fig. 6)

Esto nos permite producir entre 675 a 900 tuberculillos por m

2

. La tasa de multiplicacin se puedemejorar aun ms con la regulacin de la composicin de la solucin nutritiva. La calidad de los

tuberculillos producida es excelente: No se observa infeccin con patgenos y el

comportamiento fisiolgico de estos tubrculos no es diferente de aquellas producidas en forma

convencional en invernadero o en campo abierto.


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Tabla 1. Rendimiento por planta en gramos de variedades en diferentes sistemas de multiplicacin enLa Molina_______________________________________________________________________________________Variedad Sistema de multiplicacin

Hidropnico Camas Macetas

_______________________________________________________________________________________Yungay 115.42 a 88.94 b 38.58 c

Canchan 107.56 a 65.32 b 64.12 b

Perricholi 117.58 a 59.36 b 48.93 b

Tomasa 94.98 a 57.54 b 43.12 b

_______________________________________________________________________________

A travs de este sistema, se puede controlar el crecimiento y desarrollo de tuberculillos, cortando

aquellos que han logrado el peso y tamao deseado (10-20 g) para favorecer el crecimiento y

desarrollo de otros tuberculillos an ms pequeos y que requieren desarrollar.

Fig. 2Multiplicacin desemilla pre-bsicaen el sistema NFT.


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0

5

10

15

20

25

Yungay

Canchan

Perrichol

i

Tomasa

Yungay

Canchan

Perrichol

i

Tomasa

Yungay

Canchan

Perrichol

i

Tomasa

Hidropnico Camas Macetas

Sistema

Nmerodetubculos/planta

0

50

100

150

200

250

pesodetub/planta

Hidropnico maceta Hidropnico maceta

Canchan Musuq Tomasa

Sistemas y cultivares

a

b

a

b

Fig. 3Comportamiento devariedades en nmero detubrculos por planta en

diferentes sistemas demultiplicacinen La Molina.

Fig. 4Comportamiento de

Canchan y Musuq

Tomasa para peso/planta en condiciones

de Huancayo.


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0

2

4

6

8

10

12

14

16

nmerodetub/planta

Hidropnico maceta Hidropnico maceta

Canchan Musuq Tomasa

Sistemas y cultivares

a

b

a

b

Fig. 5Comportamiento deCanchan y MusuqTomasa para nmerode tubrculo /plantaen condiciones de

Huancayo.

Fig. 6Produccin del cultivarCanchan eninvernaderos de La

Victoria (Huancayo).


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PRODUCCIN DE SEMILLA DE PAPA DE CALIDAD POR AEROPONA/// V. Otaz y C. Chuquillanqui

Resumen

La prohibicin del uso del bromuro de metilo en la industria de produccin de semilla de papa de

calidad hace que se recurra a otras alternativas. La aeropona es una alternativa novedosa que a

diferencia de la hidropona que hace que las plantas crezcan en una solucin nutritiva lquida,

este sistema permite el crecimiento de las plantas en el aire, con aplicaciones peridicas de

nutrientes nebulizados al sistema radicular. Este mtodo ha sido probado en el Centro

Internacional de la Papa con resultados promisorios. Se probaron 3 cvs peruanos de papa en

aeropona y se compar la produccin a un sistema convencional. Los cvs fueron: Perricholi,

Canchan y Yungay. Los 3 cvs produjeron entre 5 a 10 veces ms tuberculillos por planta en el

sistema aeropnico que sus plantas hermanas crecidas en forma convencional, en macetas. Tanto

el follaje como el sistema radicular crecieron mucho ms en el sistema aeropnico comparado al

sistema convencional de produccin. El periodo vegetativo de las plantasse alarg en 40 das. As

mismo el periodo de brotamiento de los tuberculillos producidos por aeropona se alarg en mas

de un mes. Se dise un sistema aeropnico usando materiales simples, baratos y de fcil

accesibilidad, lo que ligado a la produccin hace que este sistema de produccin sea ms

econmico, rentable y una alternativa viable a la ausencia del bromuro de metilo. Podra tener

otras aplicaciones como el mantenimiento de material gentico, colecciones de germoplasma,etc. La produccin de semilla de calidad por este sistema se puede realizar durante todo el ao en

la zona Andina, por los beneficios que ofrece el clima.

Introduccin

La forma convencional de producir semilla prebsica de papa es multiplicando material limpio en

el invernadero usando sustrato esterilizado. El bromuro de metilo ha sido sin duda el agente

desinfectante de suelo ms eficiente y ms usado en la agricultura moderna. Este fumigante es

un gas altamente txico que en el suelo elimina artrpodos, nematodos, patgenos y malezas,

sin alterar otras caractersticas del suelo (12). Por esta razn y por los costos bajos, se le ha usadoextensivamente en la esterilizacin de sustratos para la produccin de semilla prebsica de papa

(1,7). Sin embargo, hace algunos aos se descubri que el bromuro de metilo es uno de los

compuestos que afecta significativamente a la capa protectora del ozono en nuestra atmsfera.

Debido a esto, los gobiernos y agencias internacionales dieron la voz de alarma y establecieron

plazos para ir dejando de lado este producto. Estos plazos se establecieron en diferentes


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reuniones internacionales como polticas globales regulatorias bajo el Protocolo de Montreal (5).

Actualmente ya no se debe usar este producto, aunque an no se ha identificado un producto

con similar eficacia y costo. En el Cent

siembra de papas aeroponia

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