Innovaciones tecnológicas para el manejo y mejoramiento de la calidad y salud de suelos bananeros de América Latina y el Caribe

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1 PROPUESTA PRESENTADA AL FONDO REGIONAL DE TECNOLOGÍA AGROPECUARIA (FONTAGRO) CONVOCATORIA 2004 TITULO Innovaciones tecnológicas para el manejo y mejoramiento de la calidad y salud de suelos bananeros de América Latina y el Caribe INSTITUCIONES PARTICIPANTES Red Internacional para el Mejoramiento del Banano y el Plátano (INIBAP) LAC Centro Agronómico Tropical de Investigación y Enseñanza (CATIE), Costa Rica Corporación Bananera Nacional (CORBANA), Costa Rica Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas (INIA), Venezuela Instituto de Investigaciones Agropecuarias de Panamá, (IDIAP), Panamá Instituto Dominicano de Investigaciones Agrícolas y Forestales (IDIAF) Centro de Desarrollo Agrícola y Forestal (CEDAF), Republica Dominicana 15 de Junio de 2004

2 16 de junio, 2004 FR-LAC/085 Dr. Nicolás Mateo Secretario Ejecutivo de FONTAGRO Washington, DC U.S.A. Fax: (202) Estimado Dr. Mateo: Tengo el placer de presentarle la propuesta de proyecto Innovaciones tecnológicas para el manejo y mejoramiento de la calidad y salud de suelos bananeros en América Latina y el Caribe, para consideración al Fondo Regional de Tecnología Agropecuaria (FONTAGRO). El Ejecutor Principal sería IPGRI-INIBAP y el Investigador Principal el Dr. Luis E. Pocasangre, Profesor, Investigador Asociado de la Unidad de Nematología y Salud de Suelos del CATIE. Los socios del proyecto son: CORBANA, Costa Rica; IDIAP, Panamá; IDIAF-CEDAF, República Dominicana y el INIA-CENIAP, de Venezuela. También tenemos como colaboradores al Banana Board de Belice y al AEBE (Asociación de Exportadores de Banano de Ecuador). Todos forman parte de una iniciativa regional donde se comparten agendas de investigación entre el sector público y el privado. Agradezco desde ya su atención a la presente y aprovecho para renovarle muestras de mi mayo consideración. Saludos cordiales, Franklin E. Rosales, PhD. Coordinador Regional INIBAP para América Latina y El Caribe cc. Dr. Richard Markham, Director INIBAP Dr. Luis E. Pocasangre, INIBAP-CATIE Socios del Proyecto

3 PROPUESTA PRESENTADA AL FONDO REGIONAL DE TECNOLOGÍA AGROPECUARIA (FONTAGRO) CONVOCATORIA IDENTIFICACIÓN DE LA PROPUESTA 1.1 Titulo del Proyecto: Innovaciones tecnológicas para el manejo y mejoramiento de la calidad y salud de suelos bananeros de América Latina y el Caribe Período de ejecución: Septiembre Agosto 2007 Área Prioritaria de Investigación: Frutales- Manejo Integrado de Plagas 1.2 Instituciones Ejecutoras Ejecutor principal: Red Internacional para el Mejoramiento del Banano y el Plátano (IPGRI-INIBAP) Dr. Franklin E. Rosales Coordinador Regional INIBAP para América Latina y el Caribe CATIE, Turrialba, Costa Rica Tel.(506) , Fax (506) inibap@catie.ac.cr Investigador Principal: Dr. Luis E. Pocasangre Enamorado Profesor Investigador Asociado CATIE Unidad de Nematología y Salud de Suelos CATIE, Turrialba, Costa Rica Tel.(506) , Fax (506) lpoca@catie.ac.cr Investigadores e Instituciones Ejecutoras asociadas Centro Agronómico Tropical de Investigación y Enseñanza (CATIE) Dr. Luis E. Pocasangre Profesor Investigador Asociado CATIE Unidad de Nematología y Salud de Suelos y Asistente Coordinador Regional INIBAP-LAC CATIE, Turrialba, Costa Rica Tel.(506) , Fax (506) lpoca@catie.ac.cr Dra. Alba Stella Riveros Investigador Asociado, Fitopatología, CATIE Unidad de Fotoprotección 2

4 CATIE, Turrialba, Costa Rica Tel.(506) , Fax (506) Corporación Bananera Nacional (CORBANA), M.Sc. Edgardo Serrano Departamento de Investigaciones, Unidad de Suelos, CORBANA Apdo.: , Guapiles, Costa Rica Tel. Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas (INIA), Venezuela Dr. Eduardo Delgado Centro de Investigaciones Agrícolas del Estado de Barinas Km 10 Via Torunos. Barinas, 5201, Apdo. 178, Venezuela Telefax: (58) Instituto de Investigaciones Agropecuarias de Panamá, (IDIAP), PANAMA Dr. Eric Candanedo Lay Unidad de Nematología IDIAP Apdo , El Dorado, Panamá, 6 A, PANAMA Tel. (507) /5004, Fax: Ing.: M Sc.. José Villarreal Unidad de Suelos y fertilidad. P.O. Box 958, Panamá, PANAMA Tel.: (507) /8631, Fax: M Sc. Leonardo Marcelino PITMIC, Plátano P.O. Box 958, Panamá, PANAMA Tel.: (507) /8631, Fax: idavid@chiriqui.com Instituto Dominicano de Investigaciones Agrícolas y Forestales (IDIAF), REPUBLICA DOMINICANA Ing. Ramón Jiménez Encargado Programa Nacional de Investigaciones en Musaceas Av. Imbert N 5, La Vega, Republica Dominicana Tel.: (001) , Fax:(001) rjimenez@idiaf.org.do 3

5 2. RESUMEN DE LA PROPUESTA La importancia de la industria bananera en el desarrollo económico y social de los países de América Latina y el Caribe (ALC), en donde se cultivan aproximadamente 1.3 millones de hectáreas, es indiscutible. La generación de empleos es considerable, por ejemplo: en Costa Rica en el año 2002, la actividad bananera generó alrededor de 40,000 empleos directos y 100,000 indirectos; en Colombia se presentan datos de 23,000 y 70,000 empleos directos e indirectos, respectivamente; Brasil con sus 513,179 hectáreas sembradas generó en el año 2000 más de dos millos de empleos directos e indirectos y más de medio millón de familias obtienen sus sustento del banano. En cuanto al número de productores beneficiados, se puede mencionar el caso de Ecuador con 4941 productores de los cuales el 80% tiene menos de 30 hectáreas en producción. Se conoce también que en las islas del Caribe Inglés existen unos 16,000 productores independientes. El impacto de la generación de divisas es tan o más grande que la generación de empleos: solamente el sector exportador, tomando en consideración las exportaciones y precios promedios de venta a nivel de finca en los últimos tres años, reporta un valor de producción de aproximadamente US$2486 millones de dólares por año. El valor de la producción que se consume a nivel local es también de la misma magnitud, US$2178 millones en Aún cuando ALC produce cerca del 85% de las exportaciones mundiales de banano, esta fruta es en su mayoría consumida localmente, 61.4%. A pesar de la aplicación de técnicas e insumos de alto costo, incluyendo el uso intensivo de agroquímicos en las plantaciones comerciales de banano en Latinoamérica y el Caribe (ALC) se ha registrado en los últimos diez años una reducción considerable en la productividad, debido al cambio y deterioro acelerado de los factores físicos, químicos y principalmente biológicos del suelo. Muchas de estas fincas han sido abandonadas o han tenido que salir del negocio de producción de bananos por su baja competitividad. Debido a esta problemática, se inició a principios del 2003 una gestión para el mejoramiento del sistema radical del banano. El INIBAP, en asocio con CORBANA, realizó un Simposio Internacional Sistema radical del banano: hacia un mejor conocimiento para su manejo productivo, en San José, Costa Rica, en noviembre de ese mismo año. Vale la pena mencionar que el Proyecto aquí presentado, sería como una punta de lanza de esta iniciativa regional gestada con participación del sector público y privado de varios países productores de ALC y liderada por el INIBAP, como un seguimiento al Simposio antes mencionado. En esta iniciativa existen ya compromisos de prestación de fincas en Belice, República Dominicana, Honduras, Costa Rica y Ecuador, las cuales serían cedidas para investigar a largo plazo el problema de la recuperación de la productividad. La importancia de la industria bananera en la región, hace necesario revisar y modificar el sistema actual de producción de banano con innovaciones tecnológicas que tiendan a reducir la cantidad de agroquímicos utilizados en la producción, que garanticen el incremento y mantenimiento de la salud y calidad de vida de los suelos bananeros, así como reducir los riesgos de contaminación ambiental. Históricamente, las fincas bananeras se establecieron en áreas que sostenían bosques tropicales. En estos ecosistemas naturales las relaciones equilibradas entre sus componentes producen un sistema eficiente, estable y con una alta capacidad de resistencia al cambio. El monocultivo y uso intensivo de insumos provocó cambios sustanciales en este ambiente como la disminución de la biodiversidad, la pérdida del recurso suelo por erosión, y desequilibrios entre los componentes químicos, físicos y biológicos de los suelos. El proyecto propone realizar actividades orientadas a solucionar el problema de fincas degradadas y de baja producción y productividad que cada día aumentan en número en ALC, basado en el mejoramiento de las características físicas, químicas y principales biológicas del suelo. El proyecto iniciará desarrollando una Guía para diagnóstico de calidad y salud de suelos bananeros. Esta guía será una herramienta novedosa que permitirá caracterizar los diferentes grados de 4

6 degradación de los suelos y permitirá ofrecer recomendaciones técnicas para la recuperación y mantenimiento de la productividad. La Guía se validará en cuatro países socios de FONTAGRO en la región: República Dominicana, Venezuela, Panamá, Costa Rica y tres países cooperantes: México, Belice y Ecuador. Las actividades de recuperación de fincas son el corazón y motor del proyecto y de la visión de que se quiere establecer en ALC de una nueva cultura de producción de banano, basada en el uso de mayores y mejores alternativas tecnológicas que recuperen y sostengan una mejor calidad de vida en el suelo que redunde en mayor productividad. Esta es la parte innovativa del proyecto, ya que el enfoque propuesto es de carácter holístico e integral, en el que no solo se emplearán varias tecnologías combinadas para la búsqueda de la solución de problema, sino que se estudiarán las muchas interacciones entre las tecnologías y se identificarán los efectos negativos y positivos de unas en las otras. El proyecto pretende que las actividades de investigación y desarrollo sean ejecutadas con una amplia partic ipación de estudiantes de Maestría y Doctorado en cada uno de los países, ya que lo novedoso del tema y la necesidad de crear una nueva cultura de producir bananos lo amerita. Se cuenta con un buen número de alternativas tecnológicas para iniciar el cambio en la calidad del suelo, seleccionadas de sistemas de producción limpia y producción orgánica, las cuales se introducirán dentro del arsenal de tecnologías ya en uso intensivo por grandes y pequeños productores. La intención es manejar lo existente pero en forma racional con un enfoque más amigable al ambiente, conociendo las limitaciones de todas las herramientas disponibles, para la búsqueda de una solución sostenible desde el punto de vista económico, ambiental y social. A lo anterior podemos también agregar el impacto que las nuevas tecnologías para banano podrían tener en la producción de plátano, cultivo del cual se siembran en ALC 1.02 millones de hectáreas y del cual no se hace referencia especial en este documento, pero que si es conveniente considerarlo cuando se hable del valor de la producción afectada por este proyecto. Entre los productos esperados del proyecto se mencionan los siguientes: Guía de diagnóstico de calidad y salud de suelos, en español, inglés y francés; Diagnóstico en un mín imo de 4 países y fincas en recuperación de su productividad y calidad de suelos en 6 países de ALC; Compendio de los resultados de las investigaciones del proyecto y selección de alternativas tecnológicas mejoradas; Indicadores nuevos o mejorados para guía de diagnóstico. Indicadores para el monitoreo de cambios o avances en la calidad y salud de suelo y para uso en certificación de calidad de vida en suelos bananeros. Conocimientos sobre las interacciones de microorganismos con propiedades físicas y químicas del suelo. Tesis universitarias y publicaciones científicas. Consecuentemente, el objetivo de este proyecto será mejorar la productividad de plantaciones bananeras de ALC mediante innovaciones tecnológicas sostenibles que permitan incrementar la calidad y salud del suelo. A pesar de la aplicación de técnicas e insumos de alto costo, incluyendo el uso intensivo de agroquímicos en las plantaciones comerciales de banano en Latinoamérica y el Caribe (ALC) se ha registrado en los últimos diez años una reducción considerable en la productividad, debido al cambio y deterioro acelerado de los factores físicos, químicos y principalmente biológicos del suelo. Es indiscutible la importancia de la industria bananera en el desarrollo económico y social de los países de América Latina y el Caribe. A pesar de que ALC produce cerca del 85% de las exportaciones mundiales de banano, esta fruta es en su mayoría consumida localmente, 61.4%. Los resultados podrían también impactar la producción de plátano, cultivo del cual se siembran en ALC 1.02 millones de hectáreas y del cual no se hace referencia especial en 5

7 este proyecto, pero que si es conveniente considerarlo cuando se hable del valor de la producción afectada por este proyecto 3. ANTECEDENTES Y JUSTIFICACIÓN A pesar de la aplicación de técnicas e insumos de alto costo, incluyendo el uso intensivo de agroquímicos en las plantaciones comerciales de banano en Latinoamérica y el Caribe (ALC) se ha registrado en los últimos diez años una reducción considerable en la productividad, debido al cambio y deterioro acelerado de los factores físicos, químicos y principalmente biológicos del suelo. Este último factor ha sido poco estudiado e investigado, pero en la actualidad se considera fundamental para resolver la problemática del agotamiento y baja productividad de las plantaciones. Se tiene evidencia de la relación directa entre la reducción de la productividad y la pérdida de la calidad y salud del suelo, por el impacto adverso del sistema convencional de producción (Gauggel et al, 2003; Pattison, 2003). Es indiscutible la importancia de la industria bananera en el desarrollo económico y social de los países de América Latina y el Caribe. Por ejemplo en Costa Rica en el año 2002, la actividad bananera generó alrededor de 40,000 empleos directos, 100,000 empleos indirectos, representando el 8.6% de las exportaciones totales del país y un equivalente a 232,6 millones de dólares. En Colombia, se presentan datos de 23,000 empleos directos y 70,000 indirectos, representando un 3% de las exportaciones del país generando un equivalente a 430 millones de dólares (Entorno Bananero 2004). La importancia de la industria bananera en la región, hace necesario revisar y modificar el sistema actual de producción de banano con tecnologías que tiendan a reducir la cantidad de agroquímicos utilizados en la producción. Adicionalmente, éstas innovaciones tecnológicas deben garantizar el incremento y mantenimiento de la salud y calidad de vida de los suelos bananeros, así como reducir los riesgos de contaminación ambiental y asegurar la protección de los trabajadores en las plantaciones bananeras. Históricamente, las fincas bananeras se establecieron en áreas que sostenían bosques tropicales. En estos ecosistemas naturales las relaciones equilibradas entre sus componentes producen un sistema eficiente, estable y con una alta capacidad de resistencia al cambio. El monocultivo y uso intensivo de insumos provocó cambios sustanciales en este ambiente como la disminución de la biodiversidad, la pérdida del recurso suelo por erosión, y desequilibrios entre los componentes químicos, físicos y biológicos de los suelos (OEC, 1999). La alta carga contaminadora del polietileno en los suelos bananeros, el uso intensivo de biocidas para el combate de nematodos, Sigatoka negra y la aplicación de dosis de fertilizantes por encima de la capacidad de extracción del cultivo, constituyen elementos de manejo críticos que definitivamente han deteriorado los suelos bananeros. Por ejemplo, la productividad de las plantaciones bananeras en Panamá y Costa Rica han mostrado oscilaciones considerables durante la última década (Figura 1; FAO 2004). Por el contrario, en sistemas manejados orgánicamente, que se caracterizan por el uso limitado de insumos agrícolas, la producción bananera se ha mantenido estable durante los últimos diez años (Serrano, 2003). Asimismo, se ha determinado que los sistemas de producción orgánico presentan una mayor actividad biológica y mayor supresividad sobre patógenos asociados al sistema radical que los suelos manejados convencionalmente (Pocasangre, 2003, Meneses, et al. 2003). Este resultado en términos económicos representa una ventaja para el agricultor asi como un beneficio directo para mantener la salud y calidad de los suelos. 6

8 Costa Rica Panamá Venezuela Rep.Dom. 60 Rendimiento (TM / ha) Fuente: Año Figura 1. Rendimiento de plantaciones bananeras en algunos países de América Latina. Para superar el problema que representa la pérdida de productividad del cultivo de banano, es necesario adoptar y adaptar prácticas y sistemas de cultivo que consideren las relaciones del suelo, planta y la biota asociada a la rizosfera. A partir de una clara definición de calidad y salud del suelo bananero podría diagnosticarse con precisión, a través de indicadores relevantes y reproducibles, el impacto del manejo del suelo sobre la sostenibilidad del sistema de producción de banano. Con el uso de una Guía de diagnóstico de calidad y salud del suelos bananeros será posible identificar, diseñar y validar alternativas tecnológicas apropiadas para restaurar el equilibrio natural de los suelos en beneficio de una producción sostenible y de alta calidad de vida social y económica para la población de nuestros países. Recientes investigaciones realizadas en el Centro Agronómico Tropical de Investigación y Enseñanza (CATIE), por el grupo de tecnologías limpias en Musáceas, han demostrado que en plantaciones comerciales de banano, suelos supresivos de Guatemala donde no se aplican nematicidas presentan mayor biomasa y diversidad de micro y macro fauna en comparación con plantaciones convencionales. Por otra parte, las densidades de fitonematodos fueron hasta diez veces superiores en suelos donde se aplicaron nematicidas. Además la sanidad del sistema radical, expresado en porcentaje de raíz funcional fue superior en suelos sin aplicación del químico que donde se aplicó. Otros resultados obtenidos en Costa Rica en sistemas de producción orgánicos en Talamanca evidenciaron que existe mayor biodiversidad de poblaciones de hongos endofíticos en raíces de banano que en plantaciones convencionales. El 10% de los hongos aislados presentan una alta actividad antagonista sobre el nematodo barrenador del banano Radopholus similis y adicionalmente promueven el crecimiento del sistema radical de la planta (Pocasangre, 2003). Como resultado general se ha concluido que el uso intensivo de agroquímicos ha reducido las poblaciones de microorganismos benéficos asociados a la rizosfera 7

9 del banano y ha incrementado las poblaciones de los fitonematodos y patógenos del suelo que afectan al sistema radical del banano. Actualmente, los métodos utilizados para medir la capacidad o potencial productivo de un suelo para el cultivo de banano, se basan principalmente en el estudio de las propiedades físicas y químicas del mismo y de sus relaciones con algunas características especiales como la topografía y las condiciones climáticas predominantes. Estos métodos raramente consideran los niveles o estado de la salud del suelo y no son suficientes para explicar las complejas interacciones del suelo y su rizosfera (Pattison, 2004). Con el propósito de recuperar o mantener la productividad de las plantaciones bananeras, basado en el mejoramiento de las características físicas, químicas y principalmente biológicas del suelo, el presente proyecto desarrollara una Guía para diagnóstico de calidad y salud de suelos bananeros, la cual permitirá caracterizar los diferentes grados de degradación de los suelos y también permitirá ofrecer las recomendaciones técnicas para la recuperación y mantenimiento de la productividad. La Guía se validará en cuatro países socios de FONTAGRO en la región: República Dominicana, Venezuela, Panamá, Costa Rica y dos países cooperantes: Belice y Ecuador. En los seis países se cuenta con el ofrecimiento de fincas pilotos, donde se evaluará la guía se establecerán los ensayos de investigación basados en el uso de alternativas tecnologías para incrementar la cantidad y densidad biológica del suelo y por ende recuperar el nivel de producción que se obtuvo diez o más años atrás. Debido a la problemática descrita anteriormente, el INIBAP en asocio con CORBANA realizaron el Simposio Internacional "Sistema radical de banano: hacia un mejor conocimiento para su manejo productivo", San José, noviembre, En este simposio los representantes de los países productores manifestaron su preocupación por la disminución de los rendimientos y el deterioro y agotamiento del sistema radical y de la calidad de los suelos. En esta reunión se consolido un comité científico internacional conformado por: Prof. Dr. Richard. R. Sikora, Universidad de Bonn, Alemania; Prof. David Turner Universidad de Western Australia, Australia; Dr. Tony Pattisson, Centro de Agricultura del Trópico Húmedo, Australia, Yair Israeli ( ), Maria Jaizme, Instituto Canario de Investigaciones Agrarias, ICIA, España, entre otros. Este comité asesorará las investigaciones a desarrollar en esta temática. Asimismo, se conformo un grupo de apoyo a la gestión de este novel campo de investigación integrado por INIBAP, CORBANA, EARTH, ZAMORANO, DOLE, AEBE (Ecuador) y apoyados por profesionales de otras instituciones afines. Estos dos grupos ya en funcionamiento estarían prestando apoyo científicos y recursos físicos y económicos a los socios del proyecto FONTAGRO conformado por IDIAF (Republica Dominicana) INIA (Venezuela), IDIAP (Panamá), CATIE y CORBANA, (Costa Rica) y socios aportantes como Ecuador, Belice con quien se compartirá una agenda de investigación. Debido a la poca información e investigación sobre la microbiología de los suelos bananeros y, debido a la complejidad de las interacciones entre los microorganismos y la rizosfera, es necesario realizar investigaciones que permitan un mejor entendimiento de la salud de los suelos, y su efecto sobre la productividad. Consecuentemente, el objetivo de este proyecto será mejorar la productividad de plantaciones bananeras de ALC mediante innovaciones tecnológicas sostenibles que permitan incrementar la calidad y salud del suelo. Esto se logrará consolidando a un grupo multidisciplinario que enfoque el problema desde un punto de vista holístico y que ofrezca recomendaciones técnicas, ambientalmente y económicamente sostenibles, para devolver el potencial productivo de las plantaciones deterioradas en América Latina y el Caribe. 8

10 4. OBJETIVOS Y METAS 4.1 Objetivo General Mejorar la productividad de las plantaciones bananeras de América Latina y el Caribe, mediante innovaciones tecnológicas sostenibles que permitan incrementar la calidad y salud del suelo. Objetivos Específicos 1. Diseñar y validar una Guía de diagnóstico de calidad y salud de suelos para plantaciones bananeras 2. Proveer y establecer alternativas tecnológicas integrales que mejoren la calidad de suelos para la recuperación y mantenimiento de la productividad de plantaciones bananeras deterioradas. 3. Desarrollar investigación paralela y complementaria que pueda ayudar al establecimiento y difusión de las alternativas tecnológicas integradas y validadas en fincas de productores. 4.2 Metas OBJETIVOS ESPECIFICOS 1. Diseñar y validar una guía de diagnóstico de calidad y salud de suelos para plantaciones bananeras 2. Proveer y establecer alternativas tecnológicas integrales que mejoren la calidad de suelos para la recuperación y mantenimiento de la productividad de plantaciones bananeras deterioradas. METAS Identificación de indicadores de salud y calidad de suelos, considerando las propiedades físicas, químicas y enfatizando las biológicas. Producción y distribución de la Guía de diagnostico y calidad y vida de suelo (versión preliminar) a los países socios en América Latina y el Caribe, para su uso y evaluación. Edición final de la Guía de diagnóstico de indicadores de calidad y salud de suelos bananeros. Diseñar alternativas tecnológicas, sitio-país específicas, que mejoren la productividad de las fincas, y la calidad y salud del suelo. Adaptación de las alternativas tecnológicas en cada país a través del estudio de las interacciones positivas y negativas de cada uno de sus componentes para ajustar en cantidad y tiempo el uso de los mismos. Cuantificar en tiempo y espacio el efecto de las innovaciones tecnológicas sobre el incremento de la productividad y el cambio en la calidad y salud del 9

11 3. Desarrollar investigación paralela y complementaria que pueda ayudar a la difusión y establecimiento de las alternativas tecnológicas integradas y validadas en fincas de productores. suelo. Ajustar, afinar, eliminar y/o incluir nuevos componentes a las alternativas tecnológicas que se evalúen en el campo para asegurar sostenibilidad económica, ecológica y social de las mismas. Ajustar, afinar y/o incluir indicadores que permitan monitorear en tiempo y en espacio la recuperación de las fincas en productividad y calidad de vida en la rizosfera del banano. Estandarizar la definición técnica y contenido físico químico y biológico de algunas alternativas tecnológicas usadas en sistemas de producción orgánica o limpia tales como bokashi, bioles, lixiviados, entre otras. 5.MATERIALES Y MÉTODOS 5.1 Desarrollo de una guía para diagnóstico de calidad y salud de suelo. A pesar de su importancia en la productividad de los suelos bananeros, la calidad y salud del suelo no ha recibido la atención que se merece. Los productores y científicos se han enfocado en intensificar la producción dejando relegada la preservación y el incremento de la calidad de vida en el suelo. El adecuado manejo de la productividad y la sostenibilidad de los recursos en el suelo hace necesario contar con una clara y confiable apreciación de la calidad y salud de los suelos bananeros. Para esto es necesario disponer de indicadores que nos ayuden a diagnosticar y a manejar nuevas alternativas tecnológicas que sean sostenibles en una dimensión económica, ecológica y social. El proyecto propone como primer objetivo el desarrollo de una Guía de diagnóstico de calidad y salud de suelos, para lo cual se proponen las siguientes actividades. a. Selección de indicadores de calidad y salud de suelos Los indicadores se seleccionarán de fuentes existentes a nivel internacional tomando en cuenta las propiedades físicas, químicas y principalmente biológicas del suelo. Como una base para la selección inicial se usarán algunos criterios de los identificados por los investigadores: Doran y Parkin, 1994; y Pattison ( Comunicación personal, 2004), que se enumeran a continuación: Capaces de describir los procesos del ecosistema Repetibles Sensitivos a cambios de manejo en el suelo Sensitivos a variación de clima Capaces de funcionar en un rango amplio de suelos y ambientes Fáciles de entender Accesible a mucho usuarios y aplicable a condiciones de campo. 10

12 Que puedan correlacionarse con otras características físicas, químicas y biológicas del suelo El Cuadro 1 muestra la lista inicial de los indicadores, el método para su determinación y la referencia. El Anexo 1 da una visión mas amplia del uso, método de determinación y análisis de cada uno de estos indicadores. Algunos de ellos tendrán que ser adaptados a las condiciones del trópico y al de las fincas bananeras de ALC. Cuadro 1. Indicadores de propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo: lista inicial. Indicadores de propiedades físicas Indicador Método Referencia Textura del suelo Método de textura Bouyoucus, 1951 Estructura Soils USDA Capacidad de campo Soils USDA Profundidad efectiva Método calicata Serrano, 2003 Grado de compactación Tamaño de poros agregados y Pattison et al 2004 continuidad de poros Estabilidad de los agregados Método de tamizado NSSC, 1996 Drenajes Métodos de calicatas Araya et al, 1999 Indicadores propiedades químicos Disponibilidad de nutrientes Análisis de suelo y ph NSCS, 1999 Capacidad de Intercambio Iones intercambiables, CIC NSSC, 1999 Catiónico análisis Acidificación ph y capacidad buffer NSSC, 1999 Carbono orgánico total Determinación de Carbono Total Carbono lábil Conductividad eléctrica Método de Cationes solubles Indicadores Biológicos Bio-diversidad BIOLOG Garland and Mills, 1991 Diversidad funcional Ácidos graso de fosfolípidos Nielsen and Winding, 2002 (PLFA) Biomasa microbiana de Método de liberación de Brookes et al carbono y nitrógeno Determinación de poblaciones de bacterias, actinomicetos y hongos de suelo carbono y nitrógeno Método de dilución en plato Petri Parkinson et al Determinación de artrópodos Método de Berlese Maldenke, 1994 Suelos supresivos Método indirecto de Zum Felde et al, 2004 esterilización Hongos endofíticos Esterilización superficial Pocasangre et al Bacterias endofiticas Esterilización superficial Brookes et al, 1985 Poblaciones de fitonematodos Método de macerado y filtrado Araya et al, 1999 Hongos micorrícicos Método de extracción directa Oehl et al, 2001 Diversidad y cantidad de Método de Bearmann ENHER, 2001 nematodos de vida libre Porcentaje de raíz funcional Muestreos de campo Araya et al, 1999 Morfología del sistema radical Win rhyzo 11

13 b. Elaboración de la Guía en versión preliminar. Una vez identificados los indicadores y decidido el método más conveniente para su medición, se procederá a elaborar la Guía para que pueda ser usada y evaluada por el personal técnico del proyecto y algunos miembros del Comité Científico que apoya esta iniciativa. La visión de elaboración es ir de lo complejo a lo sencillo, buscando que la versión final pueda cumplir con la mayoría de los requisitos de selección de indicadores mencionados anteriormente. La Guía incluirá una sección tipo encuesta para recabar datos de manejo histórico de la finca, tanto en su parte agronómica como financiera. Se deja abierta la posibilidad de preparar posteriormente una versión más sencilla para uso directo de productores pequeños y medianos, combinando parámetros cualitativos y cuantitativos. c. Prueba de la Guía en el campo. La Guía será distribuida a los socios del proyecto para realizar un diagnostico a nivel de campo en por lo menos 3 países. Para verificar la conveniencia y rango de funcionamiento de los diferentes indicadores, se probará la guía en fincas con diferentes grados de productividad y manejo agronómico: Finca de producción orgánica, fincas de producción convencional de alta, media y baja productividad. Se buscaran también sitios con problemas específicos y diferentes entre sí, como ser: fincas con problemas de suelos sodicos y salinos; contenidos altos de sodio intercambiable y sodio libre en la solución del suelo, entre otros. La prueba será realizada con el apoyo logístico y técnico del líder del proyecto y de consultores o científicos del comité de apoyo, los cuales interactuaran con profesionales de cada institución socia. El proyecto pretende que todo el trabajo de campo sea ejecutado con una amplia participación de estudiantes de Maestría y Doctorado en cada uno de los países, ya que lo novedoso del tema y la necesidad de crear una nueva cultura de producir bananos lo amerita. Estos estudiantes participaran desde la elaboración de la guía hasta la finalización de los experimentos de campo descritos bajo los objetivos 2 y 3 de este proyecto. d. Análisis de datos de campo para elaboración de diagnostico. Una vez realizado el trabajo de prueba de la guía en el campo se procederá al análisis cuantitativo de los datos usando una metodología integradora que permita ponderar los diferentes indicadores. El diagnostico constara de tres secciones: Componentes físico, componente químico y componente biológico del suelo. La integración de los mismos y su peso ponderado en la definición del problema serán las bases para el diagnostico situacional de dicha finca. Las fincas de alta y baja productividad, así como la fincas orgánicas, serán puntos referenciales de suma importancia en la clasificación de la calidad y salud de vida en las fincas. La información recolectada será también distribuida al Comité Científico para que puedan analizarla y dar una retroalimentación al grupo encargado de la elaboración del diagnostico y la posible avenida para resolver los principales problemas encontrados como una primera aproximación de solución. e. Ajuste, eliminación y/o inclusión de indicadores finales. Usando los mismos criterios de selección inicial de los indicadores, así como otros criterios tales como: facilidad y costos del uso del indicador; grado de contribución en la definición del problema, grado de interacción o correlación con otros indicadores; sensibilidad del indicador a través de sitios o ambientes, etc., se tomara la decisión de 12

14 ajustar, eliminar o de agregar nuevos indicadores a la Guía. Se sabe ya que no es posible el uso de un solo indicador pero que si se puede tener algunos que den referencia de otros por su alta correlación y/o afinidad entre si. Recordamos que la intención es de producir una guía pasando de lo complejo a lo sencillo, pero sin sacrificar precisión de la misma. Esta tarea requerida de verificaciones o revisiones a nivel de campo, especialmente con indicadores que muestran poca sensibilidad en el cambio de situaciones de manejo. También se espera que algunos indicadores necesitaran ajustes metodológicos o ajustes a nivel de laboratorio tanto en su manera de medición como de análisis. f. Elaboración de la Guía (Versión Final) y distribución a nivel regional y mundial. Una vez realizado el ajuste y afinamiento de los indicadores, y contando con la retroalimentación del Comité Científico y de los usuarios de la primera versión, se procederá a la edición de la versión final de la Guía. Se espera que esta edición, en su versión en Español, sea financiada en su impresión y distribución en ALC por el proyecto. El INIBAP por su parte, se hará cargo de las versiones en Ingles y Francés, tanto en su impresión como en su distribución a nivel mundial. Se pondrá también a disposición de los usuarios a nivel de paginas web de los diferentes socios, así como de una versión electrónica en CD. 5.2 Proveer y establecer alternativas tecnológicas integrales que mejoren la calidad y salud de los suelos para la recuperación y mantenimiento de la productividad. Las actividades en esta sección serán orientadas a iniciar la solución del problema de fincas degradadas y de baja producción y productividad que cada día aumentan en numero en ALC. Muchas de estas fincas tienen que ser abandonadas o salir del negocio de producción de bananos por su baja competitividad. Estas actividades son el corazón y motor del proyecto y de la visión de recuperación de fincas que se quiere establecer en ALC como una nueva cultura de producción de banano, basada en el uso de mayores y mejores alternativas tecnológicas que recuperen y sostengan una mejor calidad de vida en el suelo que redunde en mayor productividad. Esta es la parte innovativa del proyecto, ya que el enfoque propuesto es de carácter holistico, integral, en el que no solo se emplearan varias tecnologías juntas para la búsqueda de la solución del problema, sino que se estudiaran las muchas interacciones entre las tecnologías y se identificaran los efectos negativos y positivos de unas en las otras. Vale la pena mencionar que el Proyecto es como una punta de lanza de una iniciativa regional gestada con participación del sector publico y privado de varios países productores de ALC y liderada por el INIBAP, como un seguimiento al Simposio Internacional sobre Problemas Radicales del Banano realizado en Noviembre del 2003, con el patrocinio del INIBAP y CORBANA (Costa Rica). En esta iniciativa ya hay compromisos de prestación de fincas en Belice, Honduras, Costa Rica y Ecuador, las cuales serian cedidas para investigar a largo plazo el problema de la recuperación de la productividad. La mayoría de las tecnologías disponibles (que pueden ser usadas buscando mejorar la calidad de vida del suelo) han sido estudiadas y desarrolladas en forma independiente y se desconoce como su uso podría afectar las propiedades del suelo, o el grado de afección (+ o -), especialmente en los cambios en la calidad de vida de la microbiota y en las propiedades físicas y químicas, así como en la interacción de todos estos factores. Se cuenta con un buen numero de alternativas tecnológicas para iniciar el cambio en la calidad del suelo. Estas alternativas se han seleccionado de sistemas de producción limpia y producción orgánica, las cuales se introducirán dentro del arsenal de tecnologías ya en uso intensivo por grandes y pequeños productores. La intención es manejar lo existente en forma racional con un enfoque mas amigable al ambiente, conociendo las 13

15 limitaciones de todas las herramientas disponibles para la búsqueda de una solución sostenible desde el punto de vista económico, ambiental y social. a. Diseño de alternativas tecnológicas, sitio-país especificas. Usando como base principal el diagnostico elaborado con la Guía (acápite 5.1), se diseñaran las alternativas tecnológicas de producción las cuales se implementaran en las mismas fincas en donde se realice el diagnostico y otras fincas con problemas similares y/o contrastantes para poder comparar efectos, y ver las diferentes interacciones, que se propicien con la adición de los nuevos factores de solución. Los componentes para las alternativas tecnológicas que se diseñaran, son producto de varios sitios experimentales a nivel mundial que han sido desarrollados y probados por muchos años, pero en su gran mayoría en forma individual o mayormente a nivel de invernadero o en pequeñas parcelas,,por lo que su aplicación a nivel comercial es todavía desconocida o poco validada. Entre ellos tenemos: Protección pre-siembra de vitroplantas con hongos endofíticos para control de nematodos; uso de micorrizas; uso de materia orgánica; uso de bokashi, bioles, lixiviados de plantas; disminución de uso excesivo de nitrógeno; eliminación de nematicidas; cultivos de cobertura; fermentados; compost supresivos; entre otros. Cada alternativa será sitio-país especifico, ya que se espera que los problemas serán múltiples y variados en constitución. Las fincas ofrecidas por los diferentes socios son fincas con severos problemas de productividad de varios años. Estas fincas están en producción comercial con fines de exportación pero con problemas de rentabilidad a pesar de usar las mejores tecnologías convencionales de producción. Serán por lo tanto fincas experimentales y el tamaño del experimento puede llegar hasta unas 10 hectáreas. Serán experimentos de largo plazo ya que la recuperación de las fincas será lento como se estima que sea la reversión de la calidad de vida en el suelo a su estado original. Los cambios también serán paulatinos ya que se velara por conseguir una sostenibilidad económica, aunque es posible que algunos de los componentes tecnológicos puedan causar en un principio reducciones en producción, tal como se espera pueda ocurrir al eliminar el uso de nematicidas. El diseño estadístico será complejo, ya que se espera poder estudiar todos los componentes en el mismo sitio, evitando estudios independientes o por separado que no brindan la posibilidad de estudiar las interacciones de los componentes y su efecto en la microbiota como una comunidad. No se descarta sin embargo la realización de estudios satélites o mas controlados (invernadero o laboratorio) para poder dilucidar efectos paralelos o interacciones difíciles de manejar o interpretar a nivel de campo. Estos estudios se visualizan mas detalladamente en el acápite 5.3 de esta misma sección. La intención en el manejo del experimento en cada sitio, es que estudiantes de Maestría o Doctorado se responsabilicen por el estudio de uno o mas componentes dentro del experimento global, pero que compartan sus trabajos y experiencias disciplinarias para una comprensión integrada del problema y de su solución. El Comité Científico Asesor y miembros del grupo de científicos de las instituciones socias, podrán participar como asesores de tesis o miembros del comité de tesis de los estudiantes. b. Capacitación de investigadores socios y estudiantes del proyecto. Investigadores socios del proyecto, estudiantes y algunos miembros del Comité de apoyo Científico, participaran en el diseño de las alternativas para cada sitio y cada país. Se uniformizaran criterios en toma de datos y análisis de todos los componentes, así como 14

16 formas y tiempos de aplicación de las diferentes opciones que conformen la alternativa tecnológica. Esta actividad es parte del proceso de diseño experimental mencionado anteriormente, en cual no solo se diseñan las alternativas, sino que también se identificaran los campos de investigación especifica para todos los estudios de tesis. Esta actividad se finalizará con un taller al inicio del proyecto, el cual producirá una guía general para el manejo de los experimentos de campo. Las experimentaciones también se verán fortalecidas y sus avances presentados y discutidos en días de campo en cada uno de los sitios. Parte de la planificación de seguimiento a toda la iniciativa, que incluye las actividades del proyecto, es la reunión de por lo menos una vez por año de los integrantes del Comité de Apoyo Científico internacional en ALC. Estas oportunidades serán utilizadas para visitar algunos sitios e intercambiar ideas con los estudiantes e investigadores del proyecto. c. Establecimiento y seguimiento de fincas experimentales. De preferencia los experimentos se ubicaran en las fincas ofrecidas por los socios de la iniciativa regional, los cuales cubrirían los gastos de mantenimiento convencional, ya que como se indico anteriormente, son fincas comerciales que entrarían en proceso de recuperación a través de las alternativas tecnológicas y estudios especiales diseñados por el proyecto. Esta actividad se iniciaría a finales del primer año del proyecto, una vez que se haya diseñado y probado la guía de diagnostico en el campo. Se espera que los experimentos iniciados por el proyecto puedan continuar por un periodo de unos cinco años, ya que la recuperación y diversidad de los micro-organismos del suelo no se completara en dos años. De igual forma la recuperación de la productividad es en si un proceso de conversión que, como su nombre lo indica, tomará mas de los dos años inicialmente destinados a los estudios de mejoramiento de fincas del proyecto. d. Elaboración de un Compendio con los principales resultados del proyecto y selección de alternativas tecnológicas mejoradas. Al final del proyecto se producirá un Compendio de todas las actividades del proyecto y el resultado de las mismas. Cada socio hará una presentación oral y escrita de sus análisis experimentales y recomendaciones especificas, en un taller regional, que contara con la participación de los miembros del Comité de Apoyo Científico y especialistas invitados. En el taller se procederá a evaluar cada uno de los resultados y se propondrán soluciones especificas y generales para cada uno de los sitios y para el país en general, si es posible. En el análisis se pondrá especial atención en los índices de diversidad de poblaciones microbiales y del cambio y grado de avance obtenido en la recuperación de calidad de vida en la rizosfera del banano. Esto seria correla cionado con producción y productividad en todos los ambientes estudiados, interpretando y explicando las interacciones negativas y positivas de los componentes, así como su uso mas adecuado en el desarrollo de la actividad bananera regional. Este proceso de evaluación conjunta permitirá además identificar componentes y alternativas tecnológicas que sean mas eficientes en tiempo, espacio, economía y de preferencia sostenibles social y ambientalmente. El documento del Compendio será distribuidos a instituciones de la comunidad bananera internacional, bibliotecas, universidades y tendrá una amplia distribución entre los productores interesados por lo menos en su versión electrónica (CDs). 5.3 Desarrollar investigación paralela y complementaria que pueda ayudar al establecimiento y difusión de las alternativas tecnológicas integradas y validadas en fincas de productores 15

17 Existe poca información sobre las interacciones entre poblaciones de microorganismos, tecnologías mejoradas, insumos agrícolas y la rizosfera del banano. El proyecto estudiará bajo condiciones controladas de invernadero e in vitro, algunas de éstas relaciones para determinar el efecto individual y aditivo. Estos estudios pilotos se desarrollarán principalmente en el CATIE y CORBANA, debido a que se cuenta con la capacidad instalada de laboratorios, invernaderos y el personal científico y técnico capacitado. El proyecto ha identificado y priorizado algunas de estas las cuales se describen a continuación: a. Efecto de enmiendas orgánicas sobre microorganismos del suelo. Se cuantificara el efecto de la aplicación de enmiendas orgánicas sobre las poblaciones de hongos endofíticos y micorrícicos. Estas investigaciones se conducirán en invernadero; se aplicarán diferentes dosis de enmiendas orgánicas sobre vitroplantas protegidas con hongos endofíticos y micorrícicos y se determinará el efecto de la enmienda en el crecimiento o inhibición de estos hongos. Adicionalmente, se medirá el efecto de promoción de crecimiento en las plantas protegidas en comparació n con plantas control. b. Estudios inducción de resistencia. Teóricamente se considera que las alternativas tecnológicas promueven y activan relaciones de inducción de resistencia en la planta contra el ataque de patógenos del suelo. Para determinar la inducción de resistencia se utilizara el método de split root system que consiste en separar el sistema radical de una planta en dos grupos, en donde en una parte del sistema radical se aplicarán los tratamientos consistentes en las alternativas tecnológicas y en la otra parte del sistema se aplicarán los patógenos que están afectando la producción de banano. c. Estudios de biodegradación de nematicidas. Se considera que en suelos tropicales gran parte del principio activo de los pesticidas, y principalmente nematicidas, es biodegradado por poblaciones de bacterias y hongos del suelo y de la rizosfera. El proyecto comparara los niveles de biodegradación de los principales nematicidas utilizados en banano, en suelos con alto grado de diversidad y cantidad de microorganismos en contraposición con suelos cansados y de una calidad de vida pobre en la rizosfera. d. Estandarización de Alternativas Tecnológicas El proyecto realizará investigaciones tendientes a la estandarización de algunas alternativas tecnológicas que actualmente se utilizan en forma muy libre sin un conocimiento claro de su composición y efecto o modo de acción.. Se busca dar una definición técnica científica de la constitución, contenido, formulaciones y frecuencia de aplicación de ciertas tecnologías como por ejemplo, el Bokashi, lixiviados, y los bioles. En este campo se contara con el apoyo de la EARTH que cuenta con amplia experiencia en la utilización de estas tecnologías. e. Estudios especiales. Se considera que la calidad y salud de un suelo está determinado mayormente por la microbiota del suelo y de la rizosfera y en menor grado por los factores físicos y químicos del mismo. Por lo tanto, el proyecto hará énfasis en estudios poblacionales de microorganismos para conocer su riqueza e índices de biodiversidad. Asimismo, se realizarán estudios especiales de clasificación morfológica por laboratorios certificados internacionalmente para la identificación de géneros y especies de hongos y bacterias. Estos estudios se subcontrataran a la Universidad de Libre de Berlín y la Universidad de Bonn, Alemania. Con el objeto de coordinar estas investigaciones básicas, el proyecto abrirá una posición para un post doctorado, quien planificara y dirigirá conjuntamente con el comité científico del proyecto, las investigaciones de los estudiantes de maestría y doctorado que se realicen en los cuatro países 16

18 socios del proyecto. Asimismo, coordinara las publicaciones técnicas y científicas que se deriven de las investigadas ejecutadas. Para el desarrollo de las actividades mencionadas en la Sección 5. se cuenta con instituciones líderes (miembros de INIBAP-LACNET) que proveerán y transmitirán conocimientos ya adquiridos. Se han identificado también institutos que colaboraran y/o prestarían los servicios especiales necesarios. La supervisión y coordinación técnico-científica de todas las actividades sería responsabilidad del CATIE. CORBANA (también en Costa Rica) jugara un papel muy importante de apoyo en guiar los estudios de campo y la capacitación. La Red Internacional para el Mejoramiento del Banano y el Plátano (INIBAP) desde su sede para LAC en el CATIE, Turrialba, Costa Rica, como un Programa del IPGRI, seguirá siendo el líder y coordinador de la gestión de la iniciativa del mejoramiento del sistema radical del banano, iniciado a principios del El manejo contable y la administración de los fondos serían un servicio prestado por INIBAP, como contribución al proyecto; y se responsabilizaría también por la publicación y distribución a nivel regional y mundial del material científico que genere el proyecto. El Comité de Apoyo Científico, creado como una instrumento de la iniciativa regional antes mencionada, prestara todo el apoyo técnico científico que el proyecto necesite y se reunirá con los miembros del proyecto por lo menos una vez al año. Este Comité Científico identificaría y participaría con algunos estudios especiales que no pueden ser realizados en ALC o que no ameriten la inversión del proyecto. Existen además otras instituciones que no recibirían fondos del proyecto pero que si aportarían insumos al desarrollo de actividades. Estas instituciones jugarán un papel importante en la concesión de fincas para la experimentación y se beneficiarían principalmente de la capacitación, recepción de los nuevos conocimientos generados y de la recuperación productiva de sus fincas (ejemplos: Asociación Exportadores Bananeros Ecuador (AEBE), Belize Banana Board (BBB) en Belice; Dole en Honduras, Costa Rica, Ecuador). 17