Implementación del sistema de producción de plantas de caña de azúcar para el establecimiento de semilleros básicos y comerciales

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2 Implementación del sistema de producción de plantas de caña de azúcar para el establecimiento de semilleros básicos y comerciales Sistema productivo implementado en Corpoica, sede Cimpa, con el acompañamiento técnico de Cenicaña en el marco del Programa Nacional de Semillas Julio Ramírez Durán Ingeniero Agrónomo. Corpoica Centro de Investigación Tibaitatá, Sede adscrita Cimpa Barbosa, Santander jramirezd@corpoica.org.co Magda Liliana Murcia Pardo Ingeniera Agrónoma. Corpoica Centro de Investigación Tibaitatá, Sede adscrita Cimpa Barbosa, Santander mlmurcia@corpoica.org.co

3 Ramírez Durán Julio, Murcia Pardo Magda Liliana / Implementación del sistema de producción de plantas de caña de azúcar para el establecimiento de semilleros básicos y comerciales CONTENIDO Barbosa, Colombia: Corpoica, p. Palabras claves: caña de azúcar, control de enfermedades, manejo del cultivo, producción de semillas, Saccharum spp., trasplante. Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria - Corpoica - Línea de atención al cliente: atencionalcliente@corpoica.org.co ISBN: Primera edición: Diciembre 2014 Tiraje: 5000 Editora: Susana Nivia Gil Impreso por Carvajal Soluciones de Comunicación S.A.S. Impreso en Colombia Printed in Colombia 1. INTRODUCCIÓN 7 2. PROGRAMA NACIONAL DE SEMILLAS. CASO CAÑA DE AZÚCAR PARA LA PRODUCCIÓN DE PANELA 8 3. CONVENIO DE COOPERACIÓN TÉCNICA ENTRE CENICAÑA Y CORPOICA Diseminación de plagas y enfermedades mediante el traslado y uso inadecuado de semilla PRODUCCIÓN DE PLANTAS PARA ESTABLECIMIENTO DE SEMILLEROS BÁSICOS RECOMENDACIONES EN EL PROCESO DE OBTENCIÓN DE PLANTAS Selección de la semilla para extracción de yemas y producción de plantas Extracción de yemas Tratamiento de agua caliente Siembra de yemas en canastillas de germinación Trasplante a semilleros plásticos Siembra de las plantas en el sitio definitivo Ventajas de la producción de plantas Ventajas de obtener plantas a partir de yemas extraídas REFERENCIAS 21 diseño&diagramación Oficina Asesora de Comunicaciones, Identidad y Relaciones Corporativas // Corpoica

4 LISTA DE FIGURAS 1. INTRODUCCIÓN figura 1 figura 2 a) Síntomas de escaldadura de la hoja b) Síntomas de raquitismo de la soca Proceso productivo de plantas de caña de azúcar establecido en la sede Cimpa de Corpoica figura 3 Requisitos básicos para establecimiento de semilleros de caña de azúcar 13 figura 4 Cultivo de caña de azúcar empleado como semillero 14 figura 5 Desinfestación de la herramienta antes de la jornada de corte para evitar diseminación del raquitismo y la escaldadura de la hoja figura 6 Extracción de yemas mediante máquina 15 figura 7 figura 8 figura 9 figura 10 a) Cámara de tratamiento térmico b) Aplicación de tratamiento térmico a yemas previamente extraídas a) Sustrato para siembra de yemas b) Siembra de yemas c) Germinación de yemas a) Trasplante a semilleros plásticos b) Bloques de crecimiento de plantas a) Planta de caña de azúcar lista para trasplante a sitio definitivo b) Embalaje final para despacho de 250 unidades de plantas El cultivo comercial de caña de azúcar (Saccharum spp.) con destino a la producción de panela se establece y renueva de acuerdo con el ciclo de producción, que puede variar entre 7 y 10 años; una vez transcurrido este tiempo se evalúa la renovación con base en criterios de viabilidad económica y rendimiento, los cuales son influenciados por la sanidad de los materiales en el campo, el manejo agronómico del cultivo y la calidad de la semilla. Pese a la importancia de la calidad de la semilla para el establecimiento del cultivo comercial, actualmente su manejo no se fundamenta con un criterio técnico; por tanto, la semilla utilizada proviene en el mejor de los casos de cultivos con edades de 10 a 12 meses y con deficiente manejo fitosanitario que no garantiza la sanidad de la semilla. El cultivo de caña de azúcar destinado a la producción de semilleros se establece mediante la siembra de esquejes o trozos de tallos de caña (conocidos como semilla), de 40 a 50 cm de largo y con aproximadamente 4 entrenudos. Se requieren entre 7 y 8 toneladas de semilla para el establecimiento de una hectárea, lo cual implica un alto volumen de semilla, difícil de trasladar a regiones productoras distantes del lugar de origen de los semilleros, y a la vez limita la introducción, multiplicación y adopción de nuevas variedades. Sumado a lo anterior, se estima que del total de las yemas que posee la semilla, solamente 70% germinan y emergen cuando se siembran en campo, por lo cual se hace necesario implementar la labor de resiembra, con el fin de asegurar una alta densidad de tallos molederos por hectárea y de esta manera mantener el rendimiento del cultivo. En la búsqueda de solución a dicha problemática en las zonas paneleras de Colombia, Corpoica adaptó en su sede Cimpa el sistema de producción de plantas de caña de azúcar para el establecimiento de semilleros básicos y semicomerciales, a fin de garantizar la calidad fitosanitaria y la pureza varietal en la semilla dentro de las diferentes unidades productivas. Se asegura así un excelente material de siembra. Esta estrategia de producción de semilla favorecerá la adopción y diseminación de nuevas variedades de caña de azúcar que son producidas por el Centro de Investigación de la Caña de Azúcar de Colombia (Cenicaña) y entregadas a Corpoica-Cimpa para ser evaluadas dentro de su macroproyecto Tecnologías para la modernización del cultivo de caña y la agroindustria panelera colombiana. 7

5 2. PROGRAMA NACIONAL DE SEMILLAS 3. CONVENIO DE COOPERACIÓN TÉCNICA ENTRE CENICAÑA Y CORPOICA Caso caña de azúcar para la producción de panela En el marco del programa Producción de semillas de calidad de variedades mejoradas y regionales para disponibilidad de los pequeños productores agrícolas se incluyó la producción de material de siembra y mejoramiento de caña panelera para los departamentos de Boyacá y Santander, como respuesta a la demanda actual que enfrenta el sector por las dificultades sanitarias y productivas provenientes de la semilla. Desde hace cerca de 20 años Corpoica y Cenicaña establecieron un convenio marco de cooperación técnica que ha permitido el desarrollo de investigaciones conjuntas, como también la difusión de tecnología generada en torno al cultivo de la caña de azúcar. De acuerdo con lo anterior, actualmente el proceso de obtención de plantas de caña de azúcar, que se encuentra adaptado en la sede Cimpa de Corpoica, es acompañado técnicamente por parte de los investigadores de Cenicaña, quienes con su experiencia en este sistema, desarrollado previamente en el Valle del Cauca, han colaborado para lograr la viabilidad técnica del proceso. El programa consolida los modelos locales de multiplicación de semilla de alta calidad, mediante procesos participativos y el fortalecimiento del esquema asociativo, que favorecerán la disponibilidad eficiente y permanente de la oferta de semilla para comunidades de agricultura campesina. 8 9

6 3.1 Diseminación de plagas y enfermedades mediante el traslado y uso inadecuado de semilla En la tabla 1 se resumen las principales enfermedades e insectos plaga que afectan al cultivo de la caña en el sector panelero y que se diseminan debido al uso y traslado inapropiado de material de siembra. El uso de semilla afectada por ataque de barrenadores -variedades susceptibles a enfermedades de importancia económica- es uno de los factores que más influyen en la reducción del rendimiento y, con esto, en la rentabilidad del cultivo de la caña de azúcar. La diseminación de plagas como la hormiga loca (Nylanderia fulva), el salivazo (Aeneolamia varia) y el barrenador de la caña de azúcar (Diatraea spp.) se ve favorecida en el traslado de material de siembra que no cumple con la normatividad exigida por el Instituto Colombiano Agropecuario (ICA) en la resolución 1696 de 1984 para la producción de semilla de caña de azúcar, la cual estipula los lineamientos para el aseguramiento de la pureza varietal y calidad fitosanitaria a través de la eliminación de enfermedades bacterianas e insectos ocultos en la semilla. Entre las principales enfermedades que actualmente se diseminan por el traslado inapropiado de la semilla están las causadas por bacterias. La escaldadura de la hoja, originada por Xanthomonas albilineans (LSD), y el raquitismo de la soca, causado por Leifsonia xyli subsp. xyli (RSD) (figura 1), son las enfermedades bacterianas de mayor importancia económica actual por su diseminación en las zonas paneleras de Colombia. Tabla 1. Principales enfermedades e insectos plaga que atacan el cultivo de la caña de azúcar en las zonas paneleras de Colombia Enfermedad Carbón (Sporisorium scitamineum) Roya café (Puccinia melanocephala) Roya naranja (Puccinia kuehnii) Cogollo retorcido (Fusarium moniliforme) Mancha de ojo (Bipolaris sacchari) Mancha de anillo (Leptosphaeria sacchari) Insectos plaga Barrenador del tallo (Diatraea spp.) Barrenador gigante (Telchin licus) Barrenador menor (Blastobasis graminea) Barrenador de verano (Elasmopalpus lignosellus) Hormiga loca (Nylanderia fulva) Hormiga arriera (Atta cephalotes) Raquitismo de la soca (Leifsonia xyli RSD) Picudo rayado (Metamasius hemipterus) Escaldadura de la hoja (Xanthomonas albineans LSD) Picudo negro (Rhynchophorus palmarum) Virus de la hoja amarilla (SCYLV) El agente causal pertenece al género Polerovirus de la familia Luteoviridae Salivazo (Aeneolamia varia y Mahanarva trifisa, principalmente) Virus baciliforme (SCBC) Virus baciliforme del género Badnavirus, familia Caulimoviridae Cucarrón de invierno (Podischnnus agenor) a b Mosaico (SCMV) Del grupo de los potyvirus Gusano cabrito (Caligoilioneus obreron) Figura 1. a) Síntomas de escaldadura de la hoja. b) Síntomas de raquitismo de la soca Fuente: Cenicaña (2012)

7 4. PRODUCCIÓN DE PLANTAS PARA ESTABLECIMIENTO DE SEMILLEROS BÁSICOS Y COMERCIALES 5. RECOMENDACIONES EN EL PROCESO DE OBTENCIÓN DE PLANTAS En la figura 2 se describe el proceso de producción de plantas de caña de azúcar. El proceso para la producción de plantas a partir de yemas extraídas fue desarrollado por Viveros, Cassalett y Victoria (1997) y a partir de este documento se ha implementado en la sede Cimpa de Corpoica. Así mismo, este sistema presenta ventajas y resultados de evaluación descritos por Viveros y Calderón (1992), Viveros y Cassalett (1992) y Viveros y Cassalett (1995). El procedimiento de obtención de plantas y algunas recomendaciones para su correcta siembra en sitio definitivo son: 1. La semilla proviene de un semillero básico de excelentes condiciones agronómicas y sanitarias con una edad entre 8 y 10 meses. 2. Con la máquina extractora de yemas se extraen del tallo las yemas sanas. En promedio 8-10 yemas por tallo. 3. Luego del proceso de extracción de yemas la caña sobrante puede ser empleada en la alimentación animal. 5.1 Selección de la semilla para extracción de yemas y producción de plantas Para asegurar que el proceso de extracción de yemas sea eficiente y técnicamente viable se debe garantizar que los semilleros básicos de donde se obtendrán las yemas tengan como requisitos mínimos su pureza varietal, que estén libres de plagas y enfermedades y tengan una edad óptima para el corte (figuras 3 y 4). 4. Las yemas seleccionadas reciben en la cámara de tratamiento de agua caliente el proceso para eliminar las enfermedades bacteriales de raquitismo de la soca y escaldadura de la hoja. 5. Las yemas son tratadas con un fungicida y sembradas en canastillas de germinación donde permanecen hasta 20 días. 6. Las yemas germinadas se trasplantan a terrazas de crecimiento donde se fertilizan y podan durante cerca de 60 días. 7. El proceso de producción de plantas dura aproximadamente 90 días y se obtiene material de alta pureza varietal y fitosanitaria. Las plantas pueden ser sembradas cada 60 cm en sitio definitivo. Esta nueva estrategia significa una tasa de multiplicación de uno a setenta frente al método tradicional de siembra que es de uno a diez (siembra a chorrillo). Libres de enfermedades limitantes** Pureza genética Baja incidencia de plagas* Plantilla y primera soca 7 a 9 meses de edad Figura 2. Proceso productivo de plantas de caña de azúcar establecido en la sede Cimpa de Corpoica Figura 3. Requisitos básicos para establecimiento de semilleros de caña de azúcar * Especialmente Diatraea spp. y Blastobasis sp. ** Raquitismo de la soca (RSD) y escaldadura de la hoja (LSD)

8 5.2 Extracción de yemas Mediante la máquina extractora se retiran individualmente las yemas existentes en el tallo, que luego pasarán a la etapa de tratamiento de agua caliente. Durante la extracción los operarios pueden seleccionar las yemas con síntomas de daño físico o en edad avanzada que limitarán su germinación. Este procedimiento genera como subproducto tallos de caña que pueden emplearse para alimentación animal, ensilaje o producción de mieles (figura 6). Figura 4. Cultivo de caña de azúcar empleado como semillero Tallos de caña (subproducto) Durante las jornadas de corte de la semilla se recomienda desinfestar los machetes o implementos de corte, antes y después de su uso, para lo cual se deben sumergir en una solución previamente preparada con cualquiera de los siguientes productos: Aviyodox al 2%, Vanodine al 2%, Agrodine al 2% o formol al 5% (figura 5). La desinfestación debe realizarse en cada jornada de corte, como también cuando se realice el cambio de lote de corte o de variedad, pues esta labor evitará la diseminación del raquitismo de la soca y la escaldadura de la hoja, las cuales pueden permanecer más de ocho días en la herramienta de corte. Figura 5. Desinfestación de la herramienta antes de la jornada de corte para evitar diseminación del raquitismo y la escaldadura de la hoja Figura 6. Extracción de yemas mediante máquina Yemas de caña viables para germinación El uso de yemas extraídas es una buena alternativa en la producción de plantas, la cual presenta las siguientes ventajas: Menor volumen de semilla que ha de transportarse para siembra de semilleros. Mayor tasa de multiplicación de semilla. Garantiza mayor porcentaje de germinación. Menor costo del tratamiento térmico

9 5.3 Tratamiento de agua caliente Con la intención de eliminar las bacterias causantes de las dos enfermedades de mayor diseminación e importancia económica en cultivos de caña destinados a la producción de panela en Colombia, se realiza la aplicación del tratamiento de agua caliente a las yemas extraídas, mediante la cámara de tratamiento térmico. Este proceso permite obtener semilla libre de enfermedades bacterianas raquitismo de la soca y escaldadura de la hoja, lo que asegura mejores rendimientos en los semilleros comerciales que se establecerán posteriormente (figura 7). 5.4 Siembra de yemas en canastillas de germinación Una vez realizado el tratamiento térmico a las yemas, se debe hacer un tratamiento con fungicida a base de yodo, como Vitavax, para evitar pudrición por ataque de hongos y pérdidas por fermentación de yemas; posteriormente se siembran las yemas en un sustrato que provea retención de humedad, buena aireación y adecuadas condiciones de temperatura para la germinación. Esta etapa del proceso dura entre 20 y 30 días dependiendo de las condiciones climáticas y de la precocidad de cada una de las variedades que se están multiplicando (figura 8). a b a b Figura 7. a) Cámara de tratamiento térmico. b) Aplicación de tratamiento térmico a yemas previamente extraídas Este procedimiento elimina también insectos plaga que pueden estar presentes en las yemas extraídas, como Diatraea sp. en estados inmaduros. Los tratamientos térmicos empleados para eliminar las enfermedades bacterianas mencionadas son: Raquitismo de la soca - Pretratamiento a 50 C por 10 minutos. - 8 a 12 horas de reposo fuera del agua. - Tratamiento a 51 C por 1 hora. Escaldadura de la hoja - 24 a 48 horas sumergidas en agua corriente y a temperatura ambiente. - Tratamiento a 51 C por 1 hora. c Figura 8. a) Sustrato para siembra de yemas. b) Siembra de yemas. c) Germinación de yemas 16 17

10 5.5 Trasplante a semilleros plásticos Una vez las yemas han germinado se procede a trasplantarlas a semilleros plásticos, donde se siembran después de una clasificación realizada por tamaños de plántulas (grandes o medianas), con lo cual se evita competencia interna en cada germinador, especialmente por el factor luz. Durante esta etapa las plantas son fertilizadas periódicamente para que desarrollen un buen sistema radicular que permitirá una alta tasa de prendimiento en sitio definitivo. También durante esta etapa se realiza control fitosanitario para evitar principalmente ataques de insectos plaga. La aplicación de riego debe ser permanente durante esta etapa del proceso. Luego las plantas son llevadas a los bloques de crecimiento que deben estar a plena exposición solar (figura 9). Una vez las plantas alcanzan el desarrollo necesario se extraen de las bandejas y se empacan en cajas de cartón en las que se movilizarán a sitio definitivo (figura 10). a b Figura 10. a) Planta de caña de azúcar lista para trasplante a sitio definitivo. b) Embalaje final para despacho de 250 unidades de plantas 5.6 Siembra de las plantas en el sitio definitivo a Figura 9. a) Trasplante a semilleros plásticos. b) Bloques de crecimiento de plantas b El proceso de desarrollo de las plantas en los bloques de crecimiento puede tardar entre 45 y 60 días, tiempo durante el cual se realizan podas periódicas que permiten lograr mayor desarrollo radicular y fortalecimiento del tallo principal; así se evita el crecimiento de hojas tiernas que no son necesarias en esta etapa de producción. La siembra en el sitio definitivo debe realizarse a una distancia de 60 cm entre plantas y a 1,30 m entre surcos, para una densidad de siembra de plantas por hectárea. Es importante destacar que la siembra del material debe realizarse cuando el suelo tenga buen contenido de humedad. Así mismo, se debe garantizar humedad en el suelo en los primeros 30 días posteriores al establecimiento de las plantas. Es necesario precisar que la propagación por el sistema de plantas es un método utilizado para multiplicar nuevas variedades de caña de azúcar, limpias de enfermedades y para el establecimiento de semilleros básicos y comerciales. Estos semilleros varían en su tamaño dependiendo de la cantidad de hectáreas a establecer con la semilla que se obtendrá 8 a 10 meses después de la siembra; el tamaño de los semilleros básicos y semicomerciales varía normalmente entre 0,5 ha y 2 ha. No se recomienda la siembra de los cultivos comerciales mediante este método, debido a que el costo de la semilla puede ser más alto comparado con el método tradicional, aunque no se descarta que en el futuro se pueda hacer al rebajar sus costos de producción

11 5.7 Ventajas de la producción de plantas Eliminación de insectos plaga. REFERENCIAS Eliminación de enfermedades bacterianas. Mayor prendimiento en campo. La tasa de multiplicación de semillas se incrementa de la relación actual de 1:10 mediante el método tradicional de esquejes de caña sembrados a chorrillo (1 tonelada de semilla sembrada produce 10 veces su volumen en aproximadamente 10 meses) a 1:60 o 1:70 mediante la obtención de plantas, debido al alto aprovechamiento de yemas y a la separación que se define entre plántulas al momento de establecerlas en sitio definitivo, con lo que se logra mayor aprovechamiento de la semilla y mayor difusión de las nuevas variedades en estudio y en proceso de introducción a las regiones productoras de Colombia. 5.8 Ventajas de obtener plantas a partir de yemas extraídas Menor volumen de semilla a transportar para siembra de semilleros. Excelente calidad sanitaria. Control efectivo de escaldadura de la hoja y de raquitismo de la soca. Menor costo del tratamiento térmico. Las plantas se pueden almacenar antes de la siembra, mediante podas; así se evita el riesgo de pérdidas por siembra en épocas de verano en sitio definitivo. Bustillo Pardey A Insectos plaga y organismos benéficos del cultivo de la caña de azúcar en Colombia. Cali, Centro de Investigación de la Caña de Azúcar de Colombia, 158 pp. Centro de Investigación de la Caña de Azúcar de Colombia Servicio: multiplicación de material para semilleros y propagación de variedades. Conferencia técnica en visita de acompañamiento técnico a Corpoica. Centro de Investigación de la Caña de Azúcar de Colombia Recomendaciones para el establecimiento de semilleros por el sistema de plantas. 4 pp. Rott P, Bailey RA, Comstock JC, Croft BJ, Saumtally AS A guide to sugarcane diseases. Montpellier, 339 pp. Instituto Colombiano Agropecuario Resolución 1696, requisitos fitosanitarios para la producción de semilla de caña de azúcar. Bogotá. Instituto Colombiano Agropecuario Manejo fitosanitario del cultivo de la caña panelera. Medidas para la temporada invernal. Bogotá, 48 pp. Viveros CA, Cassalett C, Victoria JI Multiplicación rápida de la caña de azúcar por el sistema de plántulas. Cali, Centro de Investigación de la Caña de Azúcar de Colombia, Serie Técnica 23:20. Viveros CA, Cassalett C Trasplante mecanizado de la caña de azúcar. En: Congreso de la Sociedad Colombiana de Mejoramiento y Producción de Cultivos. 80 pp. Viveros CA, Cassalett C Posible nueva tecnología para la siembra de la caña de azúcar. En: Congreso de la Sociedad Colombiana de Mejoramiento y Producción de Cultivos, p

12 Impresión y encuadernación: Carvajal Soluciones de Comunicación S.A.S. Terminó de imprimirse Diciembre de 2014, Bogotá, DC, Colombia

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