ARTICULO DE INVESTIGACION

 

 

 

Colecta de Jatropha curcas y su comportamiento en fase de vivero y de establecimiento (Nota técnica)

 

Collection of Jatropha curcas and its performance in nursery and establishment stages (Technical note)

 

 

 

R. Machado
Estación Experimental de Pastos y Forrajes "Indio Hatuey" Central España Republicana, CP 44280, Matanzas, Cuba
E-mail: [e-mail]

 

 

 

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RESUMEN

El objetivo de este trabajo fue colectar material de J. curcas con características morfológicas adecuadas para la producción de semilla, así como determinar su comportamiento en la fase de vivero y la de establecimiento. En el vivero se observó variación en los días necesarios para el arraigamiento de los propágulos (14 a 35 días) y en la emergencia de las plántulas (7 a 28 días). La supervivencia de los propágulos fluctuó entre 73 y 100%; mientras que a partir de semilla estuvo entre 26,6 y 85,0%. La supervivencia en la fase de campo varió entre 45,4 y 93,3% en las procedencias trasladadas por propágulos, pero en la mayoría resultó inferior a la que se detectó en el vivero. En las procedencias sembradas directamente también se detectó variación en la supervivencia, pero el número de plantas emergidas a los 56 días fue alto. En estas condiciones se mantuvo un patrón de variación similar en el porcentaje de plantas arraigadas y de supervivencia, pero fue evidente el efecto del estrés causado por el traslado. Se concluye que la edad de las plantas y de las partes elegidas en el material donante, así como la calidad de la semilla, pudieron influir en la variación de los días necesarios para el arraigamiento o la emergencia y en el porcentaje de supervivencia. Se recomienda utilizar el procedimiento descrito para la colecta de J. curcas, enfatizando en la vía vegetativa, con el fin de acceder a procedencias con características adecuadas para la producción de semilla y con ello mantener el genotipo de los materiales colectados.

Palabras clave: Colección de plantas, Jatropha curcas.

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ABSTRACT

The objective of this work was to collect J. curcas material with adequate morphological characteristics for seed production, as well as to determine its performance in the nursery and establishment stages. In nursery variation was observed in the necessary days for the rooting of the propagules (14 to 35 days) and in seedling emergence (7 to 28 days). The propagule survival fluctuated between 73 and 100%; while starting from seed it was between 26,6 and 85,0%. The survival in the field stage varied between 45,4 and 93,3% in the provenances transferred by propagules, but in most it turned out to be lower than the one detected in the nursery. In the provenances directly sown variation was also detected in survival, but the number of plants emerged after 56 days was high. Under these conditions a similar variation pattern was maintained in the percentage of rooted plants and survival, but the effect of the stress caused by the transfer was evident. It is concluded that the age of the plants and the parts selected in the donor material, as well as seed quality, could have influenced the variation of the necessary days for rooting or emergence and the survival percentage. Using the procedure described for the collection of J. curcas is recommended, emphasizing the vegetative way, in order to have access to provenances with adequate characteristics for seed production and with it maintain the genotype of the collected materials.

Key words: Plant collection, Jatropha curcas.

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INTRODUCCIÓN

Jatropha curcas es una especie multipropósito de la familia Euphorbiaceae que ha demostrado potencialidad para la producción de biocombustible y otros coproductos de relevante importancia.

En una revisión efectuada por Toral et al. (2008) se planteó que esta especie se encuentra distribuida por toda la isla de Cuba e Isla de la Juventud, aunque su mayor concentración se ha determinado en las provincias orientales, donde se usa como cercas vivas y para la producción de jabones artesanales y glicerina.

Jongschaap et al. (2007) señalaron que J. curcas es una especie silvestre y que la identificación genética de las procedencias y su comportamiento en diferentes localidades y condiciones debe ser una prioridad en las investigaciones. En este sentido Azurdia et al. (2008) incluyeron, como parte de las tareas de un estudio desarrollado en Guatemala, la recolección y establecimiento del banco de germoplasma y su caracterización agromorfológica y molecular; mientras que Mendoza (2009), en una investigación para el desarrollo del piñón en Ecuador, planteó como una meta del proyecto la creación de bancos caracterizados y evaluados, la obtención de cultivares promisorios y la implantación de lotes demostrativos. Martínez et al. (2007) consideraron importante realizar la búsqueda de más sitios de colecta para esta especie y Sujatha et al. (2008) plantearon, como limitaciones para el uso efectivo de J. curcas: la falta de conocimientos acerca de las bases genéticas, los pobres rendimientos y la baja diversidad genética existente.

Por todo ello, se considera importante la colecta e introducción de la mayor cantidad posible de procedencias de esta valiosa especie, lo que permitiría crear bancos de germoplasma en diferentes localidades donde el material se incremente circunstancialmente y sea caracterizado de forma conveniente, al menos desde el punto de vista morfológico y agronómico, en una primera fase, de manera tal que se logre conformar la base necesaria para la identificación y selección casuística de tipos sobresalientes para su futura multiplicación y uso.

El objetivo de este trabajo estuvo dirigido a colectar materiales de J. curcas con características morfológicas adecuadas para la producción de semilla en algunas zonas puntuales de la provincia de Sancti Spíritus, así como determinar su comportamiento en la fase de vivero y durante el establecimiento del banco de germoplasma.

 

MATERIALES Y MÉTODOS

Zona y procedimiento para las colectas. Se llevaron a cabo dos misiones de colecta  en zonas puntuales del centro y el sur de la provincia Sancti Spiritus: en la primera se dio preferencia a la obtención de semilla; mientras que en la segunda se priorizó la colecta de material vegetativo (propágulos). En ambos casos las zonas estuvieron caracterizadas por una mayor presencia de suelos Pardos (Hernández et al., 1999). Para la colecta  se tomaron en consideración algunos requisitos que, por una parte, limitaron la celeridad del proceso; pero por la otra, permitieron la selección de plantas donantes con características morfológicas adecuadas para la producción de semilla. De esta forma, se dio preferencia a la recolección de semillas o propágulos (estacas) provenientes de individuos preferentemente aislados, bien ramificados, vigorosos, con abundantes hojas por yema, y poca o ninguna afectación por plagas o enfermedades. No obstante, también se colectó material de individuos que formaban parte de poblaciones silvestres, en mayor o menor abundancia, y otros que estaban en las cercas limítrofes de potreros y de otros cultivos, pero con la condición de que no se observara en ellos el efecto de sucesivas podas anteriores.

Los propágulos se obtuvieron mediante el corte de las ramas con un mayor o menor grado de caducidad, pero siempre desechando las porciones apicales, en las que el tejido aún se encontraba meduloso y las yemas inmaduras o con poco desarrollo. De esta forma, se cortaron 15 o más estacas en cada una de las plantas donantes, con una longitud de alrededor de 30 a 40 cm y de uno a 4 cm de diámetro aproximadamente.

Las estacas cortadas se amarraron en un haz, se identificaron convenientemente y se envolvieron en papel, el cual se mantuvo humedecido hasta llegar a su destino.

A la semilla colectada en Sancti Spíritus se le adicionó una procedencia colectada en la provincia de Matanzas.  Todo el germoplasma fue trasladado a la Estación Experimental de Pastos y Forrajes “Indio Hatuey” y a la Estación Experimental de Pastos y Forrajes de Sancti Spíritus, con el fin de realizar su aviveramiento y plantación posterior en las áreas destinadas a la creación del banco de germoplasma.

Fase de vivero. La plantación de las estacas y la siembra de las semillas en el vivero se hicieron el 16 de marzo de 2009. Para ello se utilizaron bolsas de nailon de 20 x 12 cm. El sustrato utilizado consistió en una mezcla de tierra (70%) y materia orgánica (30%).

Las procedencias colectadas y sembradas a partir de semilla fueron: SSCS-4, población silvestre, SSCS-3, SSCS-1, SSCS-6 y San Miguel. También se sembraron dos procedencias donadas por el Instituto de Investigaciones Forestales (D-1 y D-2).

Las obtenidas por propágulos fueron SSCE-7, SSCE-8, SSCE-9 y SSCE-10, así como Cabo Verde, Las Tunas y Sancti Spíritus, cuyos donantes se encontraban en áreas experimentales donde se evaluaron con anterioridad (Machado y Suárez, 2009).

La ausencia de supervivencia de los materiales sembrados en vivero, a partir de semilla, motivó la creación de un nuevo vivero, en condiciones de semipenumbra el 19 de mayo de 2009. De este vivero no se utilizaron las plántulas para su traslado a condiciones de campo, ya que solo tenían 28 días de edad cuando se creó el banco de germoplasma, por lo que se utilizó semilla para la siembra de este último, excepto de la procedencia SSCS-6, de la cual no quedaba reserva de semilla.

Fase de establecimiento. El banco de germoplasma se sembró o se plantó el 18 de junio de 2009. Para ello las procedencias se dispusieron en nichos espaciados a 2,0 m entre líneas y 2,0 m entre plantas, para un total de 10 nichos, de forma tal que se formaron parcelas de 8,0 x 2,0 m, separadas por calles de 3,0 m en ambos sentidos. En los seis meses posteriores (período que se consideró como fase de establecimiento) se mantuvieron las labores fitotécnicas correspondientes, las cuales consistieron en el desyerbe manual de las parcelas y las calles, así como el raleo de las plantas (cuando eran más de diez). Durante ese período se hicieron observaciones sobre el número de plantas arraigadas y emergidas, a partir del cual se calculó el porcentaje de supervivencia (antes del raleo), sobre la base del número total de propágulos plantados o semillas sembradas, respectivamente.

 

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

En la tabla 1 se muestra la localización y el entorno donde se realizaron las colectas, así como el estado de las plantas, el tipo de vegetación preponderante, el uso de las tierras y el hábitat específico.

Como se aprecia, el número de accesiones colectadas no fue alto. Ello estuvo motivado, fundamentalmente, por el corto período de tiempo dedicado a las dos actividades de colecta, la búsqueda y preferencia que se le dio a las plantas que mostraran características morfológicas adecuadas y el hecho de que esta especie no se encuentra distribuida de forma abundante en los hábitat silvestres; mientras que en las poblaciones que formaban parte de las cercas y los setos vivos, los individuos para seleccionar eran escasos debido a que en muchos casos las plantas estaban podadas.

La colecta se realizó en plantas que permanecían en estado silvestre o cultivado. Sin embargo, en este último caso se tuvo la precaución de que los individuos escogidos no tuvieran el efecto de podas sucesivas, de manera tal que el número de ramas presentes obedeciera a un patrón morfológico natural y no fuera la expresión del enramamiento que se produce cuando las plantas se someten a cortes sucesivos del follaje (Dias et al., 2009).

Los requisitos asumidos en las colectas de estos materiales permitieron escoger fenotipos adecuados para la producción de semilla, los cuales fueron diferentes o muy diferentes, en cada caso, en correspondencia con sus genotipos específicos. Por ello se presume que estas procedencias en el banco de germoplasma se manifiesten con un grado de diversidad más o menos importante, tanto desde el punto de vista morfológico, como de la expresión fenológica.

Durante la fase de vivero se observó una notable variación en los días necesarios para la brotación o la emergencia de las plántulas (tabla 2). Este comportamiento pudiera estar asociado con la edad de las plantas donantes, sus características individuales y con las partes del vegetal de donde fueron escogidos los propágulos. En las procedencias colectadas por esta vía (desde la SSCE-6, colectada anteriormente por semilla, hasta la SSCE-10), los individuos donantes se caracterizaban por ser árboles altos, gruesos y vigorosos (viejos), cuyas estacas se escogieron indistintamente en ramas más o menos jóvenes. En estas procedencias la presencia de los brotes se comenzó a observar a partir de los 35 días de su plantación en las bolsas, tiempo que necesitaron para activar sus yemas dormantes.

Sin embargo, en las procedencias Cabo Verde, Las Tunas y Sancti Spíritus los brotes se comenzaron a observar nítidamente a partir de los 14 días. En este caso las plantas donantes tenían dos años de edad y los propágulos fueron escogidos a partir de ramas jóvenes, en las que las yemas eran turgentes y muy vigorosas, aspectos que pueden justificar tal comportamiento y que alertan sobre la importancia de tomarlos en consideración en futuras misiones de colecta, debido a los posibles efectos que puedan ejercer en la supervivencia.

En cuanto al porcentaje de supervivencia, es válido señalar que fluctuó entre 73 y 100%, excepto en la procedencia SSCE-6, cuyos propágulos no mostraron brotación. Ese alto porcentaje de supervivencia contribuyó a que el número de propágulos aptos para desarrollarse como plantas en el banco de germoplasma sobrepasara, en esta fase, el número de plantas necesarias para su creación, y de modo particular en las procedencias que se utilizaron propágulos de ramas y plantas más jóvenes.

La emergencia de las plántulas en la fase de vivero (siembra por semilla) comenzó a los siete días para la mayoría de las procedencias sembradas por esta vía, excepto para D-2, que lo hizo a los 14 días, pero con el inconveniente de que las plántulas comenzaron a morir rápidamente entre los 21 y 28 días, y se concluyó con solo ocho plántulas.

A pesar de que el número de plántulas fue suficiente para la creación del banco de germoplasma, su edad (28 días) no les permitió alcanzar la altura adecuada para el traslado al campo (35-45 cm) y se sembraron a partir de semilla, excepto la SSCE-6, de la cual no existía reserva y se trasladó en esas condiciones (plantines).

En la tabla 3 se muestra el número de plantas arraigadas, la emergencia y el porcentaje de supervivencia en la fase de campo, desde los siete días de plantación o siembra, hasta los 56 días. En estos resultados también se detectó una notable variación para este último indicador, con valores que variaron desde 45,4% hasta 93,3%.

No obstante, llama la atención que el porcentaje de supervivencia en la fase de campo para el material plantado fuera inferior, o muy inferior en ocasiones, al que se detectó en condiciones de vivero (tabla 2), debido posiblemente al estrés que sufrieron las plantas trasladadas desde el vivero o sembradas directamente. Los valores más altos solo se detectaron en el caso de las procedencias SSCE-10 y Las Tunas, de las cuales sobrevivieron 10 y 14 de los 11 y 15 propágulos trasladados al campo, respectivamente, con lo que alcanzaron un 90,9 y 93,3% en este indicador; así como en la SSCE-6, con un 91,6% de supervivencia a pesar de ser plantines con muy poco desarrollo.

De esta forma, el alto porcentaje de supervivencia de SSCE-6 en condiciones de campo fue también superior al que alcanzó en vivero (85%). Ello puede estar relacionado con la naturaleza del material de propagación, ya que esta fue la única procedencia trasladada al campo a partir de sus plántulas (plantines) originadas de semillas, las cuales desarrollan el sistema radical característico de J. curcas, constituido por una raíz principal y cuatro ramas o raíces primarias muy fuertes y de rápido y eficiente anclaje en el suelo, con lo que logra un alto porcentaje de plantas vivas (Sunil et al., 2008).

Para el caso de las procedencias sembradas directamente en el campo también fue notable la variación en términos de supervivencia, pero en todos los casos el número total de plantas arraigadas a los 56 días fue considerablemente alto y por ello se hizo la labor de raleo, dejando las plantas más vigorosas.

En correspondencia con los resultados se concluye que la edad y las partes de la planta elegidas en el material donante, así como la calidad de la semilla, pudieron influir notablemente en la variación encontrada en los días necesarios para el arraigamiento o la emergencia, así como en el porcentaje de supervivencia de las procedencias utilizadas en condiciones de vivero. Cuando los propágulos fueron trasladados a condiciones de campo, se mantuvo un patrón de variación similar en las plantas arraigadas y en el porcentaje de supervivencia, donde fue evidente, con raras excepciones, el efecto del estrés causado por el traslado a la nueva condición.

Se recomienda llevar a cabo la colecta de J. curcas mediante la vía vegetativa, con el fin de acceder a procedencias con características adecuadas para la producción de semilla, y con ello mantener el genotipo de los materiales colectados y seleccionar propágulos de ramas con yemas turgentes y vigorosas que permitan un alto porcentaje de supervivencia.

 

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1. Azurdia, C. et al. Caracterización molecular de las variedades de Jatropha curcas L. en Guatemala con fines de mejoramiento. Proyecto AGROCYT 012-2005. Informe final. Universidad de San Carlos de Guatemala. 45 p. 2008

2. Dias, L.A.S. et al. Cultivo de Pinhao manso (Jatropha curcas L.) para producao de oleo combustível. Universidade Federal de Vicosa; Ministerio da Agricultura, Pecuária e Abastecimiento, Brasil. 39 p. 2009

3. Hernández, A. et al. Nueva versión de la clasificación genética de los suelos de Cuba. Instituto de Suelos. Ministerio de la Agricultura. La Habana, Cuba. 64 p. 1999

4. Jongschaap, R.E.E. et al. Claims and facts on Jatropha curcas L. Global Jatropha curcas evaluation, breeding and propagation programme. Report 158. Plan Research International BV, Wageningen, The Netherlands and Stiching Het Groene Woudt, Laren. The Netherlands. 42 p. 2007

5. Machado, R. & Suárez, J. Comportamiento de tres procedencias de Jatropha curcas en el banco de germoplasma de la EEPF "Indio Hatuey". Pastos y Forrajes. 32:29. 2009

6. Martínez, J. et al. Biocombustible de la nueva era energética. Hypatia, Revista de Divulgación Científico-Tecnológica del Gobierno del estado de Morelos. 22 (1):26. 2007

7. Mendoza, J.H. Investigación y desarrollo del piñón (Jatropha curcas L.) en Ecuador. 1er Congreso Internacional de Biocombustibles. Modelos de negocios, tendencias y tecnologías. Instituto Nacional Autónomo de Investigaciones Agropecuarias. Estación Experimental Porto Viejo. Guayaquil, Ecuador. 2009

8. Sujatha, M. et al. Role of biotechnological interventions in the improvement of castor (Ricinus communis) and Jatropha curcas L. Biotechnology Advances. 26:424. 2008

9. Sunil, N. et al. Assessing Jatropha curcas - germoplasm in situ. A case study. Biomas and Bioenergy. 32:198. 2008

10. Toral, Odalys et al. Jatropha curcas L., una especie arbórea con potencial energético en Cuba. Pastos y Forrajes. 31:191. 2008

 

 

 

Recibido el 14 de septiembre del 2010
Aceptado el 7 de febrero del 2011