Desinfeccion de Sustratos de Papa

ISBN 978-92-9060-350-4División de ManejoIntegrado de CultivosDocumento de TrabajoNo. 2007 - 2

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

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Alternativas al uso del bromurode metilo en la producción de

semilla de papa de calidad

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r 1 © Centro Internacional de la Papa (CIP), 2008

ISBN 978-92-9060-350-4

Las publicaciones del CIP contribuyen con información importante sobre eldesarrollo para el dominio público. Los lectores están autorizados a citar oreproducir este material en sus propias publicaciones. Se solicita respetar losderechos de autor del CIP y enviar una copia de la publicación donde se realizóla cita o se publicó el material, al Departamento de Comunicación y Difusión ala dirección que se indica abajo.

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Producido por el Departamento de Comunicación y Difusión del CIP

Citación correcta:Centro Internacional de la Papa (CIP). División de Manejo Integrado de Cultivos.2008. Alternativas al uso del bromuro de metilo en la producción de semilla depapa de calidad. Lima (Perú). CIP. 53 p. Documento de Trabajo 2007-2

Coordinadora de ProducciónCecilia Lafosse

Diseño y diagramaciónElena Taipe con la contribución de Artes Gráficas

Impreso en el Perú por Comercial Gráfica SucreTiraje: 300 ejemplaresJulio 2008

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

iii

Tabla de contenido

Introducción ............................................................................................................................................................... v Literatura citada....................................................................................................................................................... vii Alternativas al uso del bromuro de metilo en la producción de semilla de papa de calidad........................................................................................................................................................................... 1 Otros productos usados en esterilización de sustratos................................................................................ 1

Resumen ................................................................................................................................................................... 1 Introducción ............................................................................................................................................................ 1 Literatura citada...................................................................................................................................................... 5

Solarización de sustratos para invernadero..................................................................................................... 7 Resumen ................................................................................................................................................................... 7 Introducción ............................................................................................................................................................ 7 Experimentos de solarización con patógenos de papa............................................................................ 9 Recomendaciones ...............................................................................................................................................12 Literatura citada ...................................................................................................................................................12

Esterilización de sustratos de invernadero por vapor ................................................................................15 Resumen ................................................................................................................................................................15 Introducción .........................................................................................................................................................15 Sustrato a esterilizar ...........................................................................................................................................16 Temperatura .........................................................................................................................................................16 Problemas de fitotoxicidad por liberación de Mn y amonio................................................................18 Problemas de recontaminación.....................................................................................................................20 Formas y equipos de esterilización...............................................................................................................20 Costos......................................................................................................................................................................22 Precauciones a tener en cuenta .....................................................................................................................24 Literatura citada...................................................................................................................................................25

Producción de semilla de papa por hidroponía ...........................................................................................26 Resumen ................................................................................................................................................................26 Introducción .........................................................................................................................................................26 Técnica de flujo continuo de una película de solución nutritiva (NFT).............................................28 Materiales y métodos ........................................................................................................................................29

iv

Resultados y discusión .......................................................................................................................................30 Recomendaciones ...............................................................................................................................................34 Bibliografía .............................................................................................................................................................34

Producción de semilla de papa de calidad por aeroponía .......................................................................35 Resumen .................................................................................................................................................................35 Introducción ..........................................................................................................................................................35 Materiales y métodos .........................................................................................................................................37 Resultados y discusión .......................................................................................................................................39 Costos ......................................................................................................................................................................42 Conclusiones y Recomendaciones.................................................................................................................43 Literatura citada ...................................................................................................................................................44

Análisis de costos entre el sistema convencional de producción de semilla de papa de calidad y el sistema por aeroponía ...................................................................................................................46

Resumen.................................................................................................................................................................46 Introducción..........................................................................................................................................................46 Costos e indicadores de rentabilidad del sistema convencional ........................................................47 Costos e indicadores de rentabilidad del sistema aeropónico ............................................................49 Análisis comparativo ..........................................................................................................................................50 Análisis de sensibilidad......................................................................................................................................51 Análisis de riesgo .................................................................................................................................................52 Conclusiones.........................................................................................................................................................52 Literatura citada ...................................................................................................................................................53

v

Introducción Las bondades del uso de semilla formal de papa han sido ampliamente documentadas (4, 5, 7, 9,

12). Las técnicas de multiplicación in vitro y técnicas serológicas para detectar enfermedades

virósicas que ha desarrollado el CIP han permitido establecer programas de producción de

semilla de calidad en muchos países Latinoamericanos, Asiáticos y Africanos. Progresos en la

producción de semilla de papa de calidad en países Latinoamericanos han sido analizados (4, 5).

El proceso de producción de semilla de papa de calidad empieza en el laboratorio, multiplicando

plantas libres de patógenos, luego pasan a invernaderos donde las plántulas se tienen que

multiplicar en sustratos estériles para obtener la semilla prebásica. Luego estos se multiplican en

campo para obtener la semilla básica y otras categorías de semilla de acuerdo al grado de

sanidad y la legislación de cada país.

La forma tradicional de producir semilla de calidad en invernaderos consiste en multiplicar

plantas libres de patógenos usando sustratos adecuados pero también libres de patógenos. Los

sustratos usados en invernaderos para producir semilla de calidad usualmente son mezclas en

base a tierra orgánica y musgo andino. Estos generalmente provienen de las partes altas de los

Andes, pero muchas veces están contaminados con huevos de insectos, semillas de malezas o

patógenos como Rhizoctonia solani, Spongospora subterranea, y otros, que deben ser eliminados

antes de ser usados en invernaderos. La forma de garantizar que el sustrato esté libre de

patógenos es usando un esterilizante efectivo. En el pasado se han usado una serie de métodos

para esterilizar sustratos, pero sin duda, el agente esterilizante de suelo más eficiente y más

usado en la agricultura moderna ha sido el bromuro de metilo. Este fumigante es un gas

altamente tóxico que en el suelo elimina artrópodos, nematodos, patógenos y semillas de

malezas sin alterar otras características del suelo (11). Aunque hay reportes de su ineficiencia en

el control de bacterias fitopatógenas (10), por mucho tiempo ha sido el desinfestante preferido

por la industria hortícola (8) y usado en muchas instituciones que se dedican a producir semilla

de papa de calidad. Su técnica de aplicación es relativamente sencilla (1) y el costo es

significativamente menor a otros métodos de esterilización.

vi

Hace algunos años se descubrió que el bromuro de metilo era uno de los agentes que afectaban

significativamente a la capa protectora de ozono en nuestra atmósfera. 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 está prohibida su fabricación y se han

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

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

detallan en el Tabla 1.(6). Aunque para países en desarrollo la prohibición 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 químicas (1,3,11). Así, 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, aún no es posible ni conveniente su uso. Se han considerado otros

métodos de esterilización, como la solarización, 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 producción de semilla de calidad de papa a menor costo. La hidroponía y en especial la

aeroponía representan métodos de producción de semilla prebásica con ventajas excepcionales

con relación a otros métodos tradicionales. Por este motivo en esta publicación, no solamente se

dan resultados de experimentación inéditos con estos métodos, sino también se describen

procedimientos escritos y gráficos que esperamos sean de utilidad a otros colegas en

Latinoamérica y en otros lugares.

Tabla 1. Medidas de control en la producción y uso del Bromuro de Metilo dadas en las reuniones de países participantes hasta el Protocolo de Montreal* __________________________________________________________________________________________ Reuniones Internacionales Países Industrializados Países en desarrollo

Referencia: 1991 Referencia : 1995-1998 __________________________________________________________________________________________ 4ta,Copenhagen,1992 Congelar en 1995 (a) ------------------- 7ma, Vienna, 1995 25% de reducción en 2001 Congelar en 2002 50% reducción en 2005 100% reducción en 2010(b) 9na, Montreal, 1997 25% reducción en 1999 20% reducción en 2005 50% reducción en 2001 100% reducción en 2015(a,b) 70% reducción en 2003 100% reducción en 2005(a,b) __________________________________________________________________________________________ (a). Usos de Bromuro de Metilo para cuarentena y pre-embarque, exceptuados. (b). Posibles excepciones para usos críticos. *Fuente: Gullino et al (6).

vii

Literatura citada 1. Aguilar, J. y C. Vittorelli. 1987. Desinfección de sustrato de plantas usando Bromuro de metilo.

Lima, Convenio INIIA-COTESU-CIP 11 p.

2. Anónimo. 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. Producción de semilla de papa en Latinoamérica. Revista Latinoamericana

de la Papa. 12: 1-14.

5. Fano, H. 1999.Aspectos socioeconómicos de la producción y distribución de los tubérculos-

semillas en América Latina y El Caribe. En: Producción de tubérculos-semillas de papa. Centro

Internacional de la Papa. Lima-Perú. Manual de capacitación. O. Hidalgo (Edit). Fascículo 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 producción de tubérculos-semillas de papa en

Latinoamérica. 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-borne

pathogens 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. Producción de tubérculos-semillas de papa con pequeños agricultores de la

región de Potosí-Bolivia. Revista Latinoamericana de la Papa 7-8:1-16.

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 en la producción de semilla de papa de calidad OTROS PRODUCTOS USADOS EN ESTERILIZACIÓN DE SUSTRATOS

/// V. Otazú

Resumen La desaparición del bromuro de metilo ha traído consecuencias importantes en las economías de

productores de hortalizas de países desarrollados. El efecto en las economías de productores de

semilla de papa de calidad en países Latinoamericanos aún no se percibe. En diferentes

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

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

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

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

óptimas de mas de 15oC, lo que no es común en la zona andina. También 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 formulación líquida como el Dazomet

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

tienen inconsistencias derivadas de la forma de aplicación y otras. La limitación 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 formaldehído es el mas antiguo de los

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

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

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

ozono, y el mismo ozono, que puede servir como fumigante. Estas sustancias requieren de mas

desarrollo antes de estar disponibles en el mercado.

Introducción Habiéndose reconocido al bromuro de metilo dentro de las sustancias más importantes que

causan daño a la capa estratosférica del ozono, inevitablemente se produjo su prohibición. Se

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

desarrollados hasta el 2005 (7). Esta situación hizo que se produjeran cambios económicos

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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 comercialización de algunos productos, así en Estados Unidos, el precio del

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

Dicloropropeno subió 10 veces mas (10). El efecto en las economías de productores de semilla de

papa de calidad en Latinoamérica aún no se percibe. En el pasado se han realizado certámenes y

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

lo que ha servido de base para el presente análisis.

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

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

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

facilidades para desinfección por vapor. Sustratos ricos en materia orgánica como se utiliza en

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

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

suelo que son tolerantes a fumigantes químicos. Hay reportes que combinando solarización 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 continuación 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 o con dosis altas; = Efectividad no probada

Cloropicrina. Es un gas (tricloronitrometano) usado por la policía en las bombas lacrimógenas.

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 más eficiente mezclado con bromuro de


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

3

metilo. Además, para un control efectivo de patógenos y semillas de malezas recomiendan dosis

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

campo requiere de un sellado con plástico. También requiere de temperaturas mayores a 15oC

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

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

días 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 más conocidos son: el metam sodio

(sodio N-metil ditiocarbamato) que viene en una formulación líquida 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 formulación granulada y el producto comercial más 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 método de aplicación usado (11), por el pobre

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

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

con el agua de regadío o se puede usar también plástico para su sellado. Desafortunadamente no

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

permanece bastante tiempo en el sustrato, siendo necesario hacer remociones continuas. Antes

de la siembra, después de aplicado el producto es útil realizar la prueba del germinado en el

sustrato tratado con una especie de crecimiento rápido (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 patógenos del tomate usando el metam sodio,

aumentando su rendimiento (12). En la Estación experimental CIP de clima cálido en San Ramón

se logró controlar una alta infestación de sus campos experimentales con marchitez bacteriana

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

aspersión. Después de la aplicación la incidencia de marchitez bacteriana en papa bajó de mas de

50% a 1.7% en promedio, permaneciendo con menos del 5% después de 5 años de su aplicación

(14). En la Estación experimental CIP de clima frío en Huancayo se logró un eficiente control de la

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

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



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. Según 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 aplicación y no puede ser usado en lugares cercanos a viviendas (3).

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

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

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

Tabla 2. Alternativas químicas al bromuro de metilo para tratamiento del suelo adaptado de Duniway (3) _________________________________________________________________________________ Actualmente disponibles: Requieren de más desarrollo*: __________________________________________________________________________________________ Cloropicrina Yoduro de metilo 1,3-Dicloropropeno Bromuro de propargyl Metam Sodio Ozono Dazomet Formaldehído Tetratiocarbonato de sodio Disulfito de carbono Amonio anhidro Azidas inorgánicas Compuestos naturales _________________________________________________________________________________________ *Alternativas consideradas en el reporte de 1998 por el Comité de opciones técnicas al bromuro de metilo. Programa ambiental de las Naciones Unidas (1).

Formaldehído. Es el mas antiguo de los fumigantes (5). La forma comercial viene como formol o

formalina que es una solución de formaldehído en agua en una proporción de alrededor 37%,

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

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

tapándose luego con plástico 24 hrs y se deja airear por 10-14 días (2,5). Cualquier residuo es

sumamente tóxico para las plantas. También es un producto sumamente irritante y está

clasificado como sustancia probablemente cancerígena.

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 mas

desarrollo esta el Ioduro de Metilo (Iodometano). Este es un producto cuyo registro aun está en

trámite. Por su efectividad, es el más 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, requiriéndose mas tiempo de

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



5

hay otros productos como el bromuro de propargyl y aunque parezca irónico, 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. Métodos de investigación fitopatologica. I.I.C.A. San José 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 for

other 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


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 griseovirides and 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.



14. Otazú, V. 1996. Control de Pseudomonas (Ralstonia) solanacearum, (Bv1) en una estación

experimental de clima cálido. En XIV Congreso Peruano de Fitopatología. Lambayeque-Perú.

10-15 Nov.1996. Resúmenes. p 29.

15. Otazú,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 propagación y prevalencia en Bolivia. Fitopatología 20:65-70.

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

(Phytophthora erythroseptica Pethyb) Am. Potato J.



7

SOLARIZACIÓN DE SUSTRATOS PARA INVERNADERO

/// V. Otazú

Resumen La solarización o pasteurización solar aprovecha la radiación solar para disminuir la población de

patógenos del suelo en un tiempo prolongado. Las ventajas de este método radican en que es de

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

un método amigable al medio ambiente. Hay factores que inciden en su optimización. No es

eficiente a profundidades mayores de 20 cm. Se debe escoger épocas con días soleados. Doble

capa de plástico y otros tipos de plástico aumentan la To del sustrato solarizado. La mayoría de

estudios reportan disminución importante de poblaciones de patógenos en campos infestados

después de un proceso de solarización. Hay reportes controversiales sobre su aplicación en

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

usando sustratos inoculados con diversos patógenos de la papa, indicó que después del proceso

de solarización por 1 mes no logró eliminar 3 de los 5 patógenos inoculados. Por lo tanto, este

método no es recomendable como erradicante de patógenos en sustratos de invernadero con

fines de producción 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 solarización con fumigantes. Se

deben hacer pruebas con fumigantes actualmente permitidos.

Introducción Este método, también llamado pasteurización solar aprovecha la radiación solar para erradicar o

disminuir la población de patógenos del suelo en un tiempo mas o menos prolongado. Se ha

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

Martin (17) considera a este método como una alternativa de manejo de patógenos del suelo

ante la desaparición del bromuro de metilo. La solarización usa un plástico transparente para

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

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

mejores resultados. Hay diferencias importantes entre la solarización y la esterilización por calor

artificial. La solarización emplea el calor solar sin mayor costo que el del plástico, pero alcanza

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

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

recontaminación después que termina el proceso, lo que es común con la esterilización con calor

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



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

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

bacterias benéficas con antibiosis a hongos en suelos solarizados en comparación a suelos no

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

oxysporum f.sp. conglutinans aumentó cuando se incorporó rastrojo de repollo, aduciéndose un

efecto tóxico adicional por la descomposición del rastrojo (19). En muchos casos la combinación

de solarización con fumigantes logró mejores resultados en el control de diferentes patógenos

(3,7,8,22). Además de la disminución de la población de patógenos, también 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 solarización. 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 consiguió un eficiente control de

patógenos fungosos del suelo a 25 cm de profundidad. También es importante el tiempo

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

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

(2) reporta que usando un plástico especial que absorbe mejor los rayos térmicos infrarojos

aumenta la temperatura del sustrato solarizado, comparado al plástico común.

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

poblaciones de patógenos en el campo, su rol en la esterilización de sustratos para invernaderos

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

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

una completa erradicación, que es lo que se requiere para la producción de semilla de papa libre

de patógenos. Hay reportes que recomiendan este sistema de esterilización para sustratos de

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

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

ensayos de solarización con patógenos de papa para tener mayor información.



9

Experimentos de solarización con patógenos de papa El procedimiento de solarización 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 plástico transparente para evitar contaminaciones

con el resto del suelo, se pone el sustrato y se pone el resto del plástico herméticamente sellado,

de modo que gran parte de la superficie esté expuesta al sol. Es necesario hacer esto en época de

días soleados, por lo menos por30 días consecutivos. En este proceso la temperatura interna llega

a 58oC horas de sol, enfriándose durante la noche semejando a un proceso de pasteurización. Con

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

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

Fig. 1Temperaturas de suelos húmedos solarizados a 3 profundidades en función al tiempo (hora local) experimentos en suelos arenosos de Israel. Adaptado de Katan (14).

Fig. 2Temperaturas del suelo a 10 cm de profundidad, en camas de almácigo cubiertas con dos capas ( ) y una capa ( ) de hojas de plástico transparente, comparadas con las de una cama de almácigo sin cubierta ( ) Lima-Perú. Marzo a Abril 1985.



Con el fin de evaluar el método de solarización para esterilizar sustratos y poder producir semilla

prebásica de papa se hizo un estudio en la Estación Experimental de San Ramón Perú, que es de

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

por las noches a 31oC en el día. Se evaluó este método frente a otros métodos de esterilización.

Un primer experimento consistió 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 botánica (Atzimba x R-128) y se midió la incidencia de “chupadera” en plántulas.

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 evaluó sólo la sobrevivencia de

plántulas.

Tabla 1. Efecto de la solarización de sustrato inoculado con Rhizoctonia solani en la sobrevivencia de plántulas de papa _________________________________________________________________________________ Tratamiento % Sobrevivencia Significación de plántulas (P=0.01)* __________________________________________________________________________________________ Testigo sin tratamiento 23 b Con Flutolanil 96 a Sustrato solarizado 97 a Sustrato estéril en autoclave 99 a __________________________________________________________________________________________ *Letras diferentes denotan significación estadística con la prueba de Duncan.

Para poder hacer conclusiones mas precisas, se diseñó 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 eléctrica que calentó el

sustrato a 90oC por 1 hr; y solarización por 30 días con doble plástico con temperaturas máximas

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

patógenos de la papa (Tabla 2). Después de finalizar los procesos de esterilización, en los

respectivos sustratos se procedió a sembrar semilla botánica de papa (Atzimbax R-128).

Paralelamente se tomaron muestras de sustrato para detectar la presencia o ausencia de los

patógenos inoculados después de los tratamientos. Los patógenos, cantidad de inoculo y

métodos de recuperación del patógeno después del proceso de esterilización se dan en el Tabla

2. A los 40 días de la siembra se evaluó el % de sobrevivencia de las plántulas de papa.



11

Tabla 2. Patógenos empleados en métodos de esterilización de sustrato y formas de detección después del tratamiento __________________________________________________________________________________________ Patógeno Cantidad de inoculo Método de detección por peso de sustrato después 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 Nódulos visibles Globodera pallida 37mg quistes/kg Quistes: Flotación (10) Larvas: (10) _________________________________________________________________________________________ * Suspensión que contiene 105 unidades formadoras de colonia por ml **Método se describe en referencia Tabla 3. Sobrevivencia de plántulas y recuperación de patógenos después de diferentes formas de esterilización de sustratos

_________________________________________________________________________ Método de esterilización Sobrevivencia de Significación* Detección de patógenos plántulas (%) estadística post-esterilización** __________________________________________________________________________________________ Solarización*** 96.0 a Gp, Rh.s, R.s Calor por vapor 95.5 a ninguno Calor por electricidad 99.0 a ninguno Bromuro de metilo 99.0 a ninguno Sustr. sin esterilizar 33.5 b todos Sustr.estéril sin inóculo 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 máxima alcanzada por la solarización fue de 58oC

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

procedió a detectar patógenos en el sustrato, se detectaron 3 patógenos en el sustrato

solarizado, lo cual indica que este método no es conveniente como método de esterilización para

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

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

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

hortalizas, seria el método ideal si consideramos el bajo costo y la característica de ser amigable

con el medio ambiente.



Recomendaciones

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

producción de semilla de papa de calidad, se puede usar el método de solarización con las

siguientes recomendaciones:

El sustrato deberá provenir de las partes altas donde hay bajas poblaciones de patógenos.

Se deberá escoger la época adecuada con abundante sol.

El sustrato deberá estar bien mullido y con suficiente humedad.

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

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

no llega muy bien a sustratos profundos.

Usar en lo posible doble capa (separada) de plástico para aumentar el calor solar.

Solarizar por lo menos por 30 días o si fuera posible, alargar este tiempo.

Cuidar que no se produzcan roturas del plástico durante la solarización.

Se debe probar la combinación de solarización con fumigantes u otros productos químicos

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 método

de la solarización, para la producción de tubérculos-semillas de categoría básica de papa.

Lima-Perú. Convenio INIAA-COTESU-CIP. 18p.

2. Chelleni, D. 2002. Nonchemical management of soil-borne pests in fresh market. Vegetable

production systems. Phytopathology 66:683-88.

3. Chelleni, D.O., S.M. Olson, D.J. Mitchell, I. Secker, and R. McSorley. 1997. Adaptation of soil

solarization to the integrated management of soil-borne pests of tomato under humid

conditions. Phytopathology. 87:250-58.

4. CIP 1986. Reporte Annual CIP 1985. Lima Peru 176 p.

5. Coelho, L., D.O. Chelleni, and D.J. Mitchell 1999. Efficacy of solarization and cabbage

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

6. Cuppels, D. and A. Kelman. 1974. Evaluation of selective media for isolation of soft rot

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

7. 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.



13

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. Gonzáles, A. y J. Franco. 1993. Manual de técnicas y métodos para estudios del nematodo

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

Investigación en papa (PROINPA) 99 p.

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

rolfsii and 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.

14. Katan, J. 1981. Solar heating (solarization) of soil for control of soil-borne pests. Ann. Rev.

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 solanacearum to colony

appearance on a tetrazolium médium. Phytopathology 51: 158-61.

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


18. Papavizas, G.C.; P.B. Adams; R.D.Lumbsdem; J.A. Lewis; R.L.Dow; W.A. Ayers and J.G.

Kantzes. 1975. Ecology and epidemiology of Rhizoctonia solani in field soil.

Phytopathology 65:871-77.

19. Ramírez-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 solarización del suelo con diferentes

grosores de plástico en el control de Meloidogyneincognita. Fitopatología. 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.



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 solarización, vapor de agua y fumigantes

químicos sobre microorganismos de suelo. Fitopatología. 21:18-19 (resumen).



15

ESTERILIZACIÓN DE SUSTRATOS DE INVERNADERO POR VAPOR

/// V. Otazú

Resumen El método de esterilización a vapor es el método más confiable ante la ausencia del bromuro de

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

en comparación a la esterilización con bromuro de metilo y otros métodos. Se da un listado de

patógenos de las plantas con sus puntos de inactivación térmica. El control de la temperatura es

el factor más importante a tenerse en cuenta en un proceso de esterilización de sustratos de

invernadero a vapor. Temperaturas de 70oC por media hora debe matar la mayoría de patógenos

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

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

orgánica también pueden presentar toxicidad por amonio después de la esterilización. Otro

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

esporas de hongos saprofitos y también parásitos. Un análisis económico muestra que este

método tiene un alto costo inicial. En relación a la esterilización de sustratos con bromuro de

metilo, sus costos son mas del doble, lo que repercutirá en los costos de producción de la semilla

de papa de calidad en el futuro.

Introducción El método de esterilización o pasteurización 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 método han sido ampliamente documentadas (1, 2, 3, 9) y en las

estaciones experimentales del CIP se ha usado y se usa actualmente como el único método

confiable de esterilización de sustratos de invernadero. Su eficiencia frente a otros métodos ha

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

importantes de este método para una aplicación adecuada. Un esquema de esterilización a vapor

se puede ver en la Fig.1.



Sustrato a esterilizar Para la producción de semilla de papa de calidad en invernaderos se requieren sustratos ricos en

materia orgánica. Estos pueden ser mezclas de musgo andino, suelo orgánico de partes altas y

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

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

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

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

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

el sustrato.

Temperatura La mayoría de patógenos mueren a temperaturas cercanas a 70oC. La excepción 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

esterilización a vapor.



17

Tabla 1. Inactivación térmica de algunos patógenos y pestes selectos - Adaptado de Jarvis (4)

Patógeno/peste Temperatura

(oC) Tiempo de

exposición (min) Referencia

Mayoría de bacterias Bact. termotolerantes Botrytis cinerea Cylindrocarpon destructans Didymella lycopersici Fusarium oxysporum f.sp. dianthi f.sp. gladioli Phialophora cinerescens Phytophthora cryptogea Pythium sp. P. irregulare P. ultimum Rhizoctonia sp. R. solani Sclerotinia sclerotiorum Sclerotium rolfsii Thielaviopsis basicola Verticillium albo-atrum V. dahliae Mayoría hongos patógenos Nematodos foliares Heterodera marioni Meloidogyne incognita Pratylenchus penetrans Mayoría de virus Insectos y ácaros Gusanos, babosas Semillas de malezas

60-70 90 55 50 50

60 57 50 50 53 53 46 52 53 50 50 48 53 58 60 49 48 48 49

100 60-70

60 70-80

10 30 15 30 30

30 30 30 30 30 30

20-40 30 30 5

30 30 30 30 30 15 15 10 10 15 30 30 15

2 3 2 3 3

3 2 3 3 3 3 2 2 3 2 3 3 3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2

En el Tabla 1 se da un listado de inactivación térmica de diferentes patógenos. El proceso de

esterilización 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 más difícilmente penetre el calor.

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

proveniente de un proceso de compostación, podríamos sospechar de la presencia de los

siguientes patógenos: Rhizoctonia solani, Spongospora subterranea, Synchitrium endobioticum,

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

compostación se elimina una población considerable de patógenos y pestes, pero no todos.

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

30 minutos, debería eliminar estos patógenos/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 tóxicos para las plantas.



Problemas de fitotoxicidad por liberación de Mn y amonio El vapor del agua caliente llega a 100oC o más, de modo que el contacto inmediato con parte del

sustrato producirá una liberación de Mn tóxico para las plantas. Esto también 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

ácidos puede permanecer tóxico hasta por 60 días, a no ser que se lave con agua. Su presencia

también contribuye a una deficiencia de hierro. Los síntomas de toxicidad por manganeso en

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

(Fig.2). El efecto de la esterilización 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

liberación de Mn tóxico a medida que aumenta la temperatura a mas de 71oC.

Fig. 2Síntomas de fitotoxicidad

por Mn en plantas de papacrecidas ensustrato

esterilizado con vapor.



19

Tabla 2. Contenido de Mn en 6 tipos de suelo después de una esterilización con vapor (1) __________________________________________________________________________________________ Tipo de suelo Manganeso intercambiable (ug/g) ____________________________________________________ Con esterilización Sin esterilización________ Arenoso 30 10 Limo-arenoso 45 15 Arcillo limoso 180 28 140 25 Arcilloso con turba 160 20 16 18

_________________________________________________________________________ Especialmente en sustratos ricos en materia orgánica como el compost y sustratos con estiércol

de corral, también se puede presentar problemas de fitotoxicidad por amonio después de la

esterilización por vapor. El proceso normal de la descomposición de la materia orgánica empieza

por la acción 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 cómo se puede producir una fitotoxicidad por amonio. Durante la

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

Fig. 3 Efecto del tratamiento de suelo con vapor a diferentes temperaturas (oC) por 30 min. en la cantidad de Mn fitotóxico soluble e intercambiable después de 3 días.(1)



eliminados del sustrato. Después de unas semanas, la población de microorganismos

amonificantes se recuperan rápidamente y se producen grandes cantidades de N amoniacal que

pueden causar toxicidad a las plantas. Después de 2 a 3 semanas las bacterias nitrificantes se

recuperan y recién se produce el balance de N en su forma amoniacal y de nitratos en una mezcla

que no es nociva para las plantas. Las plantas toleran mas el N en su forma de nitratos, los que

tambien pueden ser lavados por el riego. Los síntomas de toxicidad por amonio incluyen necrosis

de las puntas radiculares, enanismo y marchitez apical de las plantas.

Problemas de recontaminación Los sustratos esterilizados con vapor son especialmente susceptibles a ser re-colonizados,

formándose un vacío biológico que puede ser llenado por organismos saprófitos o patógenos.

Sustratos recientemente esterilizados con vapor pueden ser re-infestados por esporas presentes

en el aire u organismos presentes en el polvo acarreado por los vientos o la lluvia.(7). Hongos

saprofitos comunes colonizantes de sustratos recientemente esterilizados por vapor son Peziza

ostrachoderma y Pyronema spp.de esporulacion de color rosado (5). Lo ideal sería que el sustrato

se re-infeste solo con organismos saprofitos que tengan un potencial de supresividad contra

organismos patogénicos. En invernaderos es posible de implementar también este tipo de

control biológico. Otra forma de evitar la recontaminación de sustratos por patógenos es

aplicando fungicidas al recientemente esterilizado sustrato (8). La forma más común de evitar

una recontaminación es cubriendo el sustrato recientemente tratado con plástico.

Formas y equipos de esterilización Hay varias formas de esterilización con vapor. Sin embargo, con algunas variaciones hay

básicamente 2 formas de aplicar el vapor: En las mismas camas, en el interior del invernadero, o

usando una estructura especial. En ambos casos se requiere de un equipo ya sea que funcione

con petróleo o a gas. Estos equipos usualmente son quemadores tipo caldero que funcionan con

un motor eléctrico que alimenta a un quemador a petróleo y permite calentar el agua que circula

por un serpentín y a través de una manga envía el vapor de agua con cierta presión hacia el

ambiente que deseamos esterilizar (ver Fig. 1). Si el caldero es de tipo portátil, con ruedas,

permite movilizar el equipo hacia diferentes zonas. Así, cuando se tienen camas, se puede

establecer en el fondo de éstas tuberías de metal con agujeros distanciados, de tal forma que

permita distribuir el calor uniformemente. Sobre esta estructura se puede poner el sustrato a ser

esterilizado, luego se debe cubrir con un plástico grueso que no deje escapar el vapor.



21

Finalmente se conecta la manga del caldero a la tubería y se prende la máquina 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 tamaño, dependiendo del volumen a esterilizar, pero

guardando armonía 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 plástico para sellar totalmente la salida de vapor

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

aplicación del vapor a presión 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 esterilización

por vapor se incremente.

Fig. 4 Cuarto de ladrillo para esterilización con vapor. Al costado, el caldero accionado con petróleo.



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

(petróleo), siendo más económicos y ecológicos los quemadores que funcionan a gas. Para

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

permita apagar automáticamente el caldero cuando se haya conseguido la temperatura deseada.

En el CIP-Huancayo, con el caldero que tenemos, se puede esterilizar 2m3 a la vez y se ha logrado

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

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

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

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

Fig. 5Carreta usada para

esterilización a vapor

Fig. 6Bomba impulsora de vapor.

Va conectada a la carreta.



23

usado en la esterilización 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

producción de semilla de papa de calidad irremediablemente subirán, lo que redundará en las

economías de los productores y consumidores. También se dan los estimados de costos de

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

campaña. (Tabla 4).

Tabla 3. Comparativo de costos ($) de esterilización de sustrato por m3 en el CIP-Huancayo _________________________________________________________________________________________ Descripción Esterilización _____________________________________ Bromuro Vapor _________________________________________________________________________________________ Equipo$ (a) 0.10 2.72 Equipo de control$ T°(b) 0.10 Volumen (m3) 4.00 2.00 Infraestruct. para esterilizar $ (c) 0.35 0.36 Consumo combustible gln/hora 2.70 Tiempo funcionamiento (horas) 48.00 4.00 Costo combustible US$/gln 3.60 To alcanzada oC 70-80 Costo combustible US$/m3 19.44 Costo electricidad US$/m3 0.50 Costo sustrato US$/m3 6.70 6.70 Costo de bromuro US$/m3 2.80 Mano de obra US$/m31 jornal 5.31 5.31 Costo sustrato estéril/m3 15.26 38.73 ________________________________________________________________________________________ (a) Costo de caldero:$10,000, con 10 años de duración y 184m3 de sustrato esterilizado por campaña (6meses). Equipo de bromuro: Se considera costo de dosificador y sistema de distribución con 10 años de duración. (b) Incluye termostato y otros: $184.38/10 campañas de duración y 16 invernaderos/campaña. (c) Para bromuro se considera poza de concreto para 4m3 de $1,000.00 y una duración de 15 años o 30 campañas y 96 m3/campaña. Para vapor se considera cámara de concreto para 2m3 de $2000.00 y una duración de 15 años o 30 campañas y 184m3/campaña.

Los beneficios derivados de la producción de tuberculillos por campaña varían de acuerdo a los

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

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

asumimos que el costo por tuberculillo subirá a $ 0.22 en el futuro cercano, la primera campaña

obtendremos un ingreso de $ 3,471.16. Si se planifica la producción para unos 10 años, el uso de

este sistema resulta rentable. Un análisis económico más detallado de este sistema, comparado a

otros se está haciendo en un capítulo aparte.



Tabla 4. Costos de producción de semilla de papa de calidad en un sistema convencional usando sustrato esterilizado por vapor en un invernadero de 5 x 15 m ________________________________________________________________________________________ Componente Cantidad Costo inicial ($) Costo/campaña ($) ________________________________________________________________________________________ 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 77.50 Mano de obra , jornales 11.5 61.07 61.07 Combustible, gal 62.1 223.56 223.56 Electricidad Kw 0.1 5.75 5.75 Madera: tablones 10’x10”x1” 40 312.38 31.24(4) Madera: tutores 10’x2”x1.5” 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 años de vida útil o 20 campañas de producción para 16 invernaderos. (2) Se considera 5 años de vida útil o 10 campañas de producción para 16 invernaderos. (3) Cámara de esterilización de concreto con 15 años de duración o 30 campañas/16 inv. (4) Se considera 5 años de vida útil o 10 campañas. (*) Se considera costo/tuberculillo prebásico=$0.15 o 3,726 plántulas 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 exposición al calor son importantes. Se recomienda un rango

seguro de 70-80oC por 30 min.

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

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

- La distribución 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 concentrará siempre

arriba.

- Después de cumplir con el tiempo de exposición, dejar todo cerrado hasta que se enfríe el

sustrato.

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

inmediatamente, almacenarlo en un lugar adecuado usando envases herméticos.



25

Literatura citada 1. 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. Otazú, V. 2000. Evaluación de sustratos para el crecimiento de plántulas de papa en

invernadero. XVIII Reunión de la Asociación 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.



PRODUCCIÓN DE SEMILLA DE PAPA POR HIDROPONÍA

/// Carlos Chuquillanqui1, Jorge Tenorio1 y L. F. Salazar2 1Centro Internacional de la Papa 2Director, Científico Agdia Inc.

Resumen La producción de semilla pre-básica de papa debe partir necesariamente de material de alta

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

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

(básicamente musgo y suelo) lo cual involucra el riesgo de infección por diferentes patógenos

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

(Roña), Erwinia spp. (Pudrición blanda), Phytium spp., y otros. Además, otra de las desventajas de

la producción de semilla pre-básica en suelo es generalmente la baja tasa de multiplicación. Para

resolver estos problemas, la Unidad de Virología del Departamento de Protección de Cultivos, en

el Centro Internacional de la Papa (CIP) ha desarrollado una técnica para la producción de

tuberculillos pre-básicos por hidroponía bajo el sistema NFT (Técnica de flujo continuo de una

película de solución nutritiva). El objetivo de la técnica de la producción de tuberculillos por

hidroponía, es conseguir una reducción de los costos operacionales y de instalación (con

elementos simples y rústicos), obtener un mayor número de tuberculillos, producir material pre-

básico de alta calidad para proporcionar de esta manera una herramienta más eficiente y menos

costosa para la multiplicación rápida de material de alta calidad en los programas de producción

de semilla de papa.

Introducción Hidroponía es una técnica agrícola antigua pero que recientemente ha sido adoptada para

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

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

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

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

Sin embargo, esta tecnología representa uno de los desarrollos más sensacionales de los últimos

años. Por otra parte, ya tiene un auge formidable en Australia, Canadá, México, España, Japón,

Estados Unidos, la ex Unión Soviética, Holanda e Israel. En América del sur Argentina y en Perú en

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

privadas.



27

Existen muy diversos métodos de cultivos hidropónicos, pero todos se ajustan a un principio

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

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

fundamentalmente al abastecimiento de hortalizas frescas a la población. Dentro de las técnicas

de cultivo que el hombre ha desarrollado durante miles de años, la hidroponía representa lo más

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

Sus aplicaciones y ventajas

• Uso óptimo del potencial genético de una variedad.

• Mejor control de la nutrición de la planta.

• Clara mejora en el rendimiento de la calidad.

• Reducción significativa del ciclo vegetativo, el desarrollo de la planta es más rápido.

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

Realizando instalaciones superpuestas, puede multiplicarse aún más el espacio.

• Excelente tasa de logros en expansión.

• Las plantas desarrollan poco sus raíces pues están 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 remoción del suelo,

efectuar transplantes, limpiar los cultivos de malezas, etc.

• La presentación 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 economía 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 utilizará la el manejo integrado

para evitar fungicidas y pesticidas.

• En la enseñanza, a todas las edades, el cultivo hidropónico maravilla tanto a los grandes

como a los pequeños.

• El cultivo hidropónico ha permitido enormes adelantos en el conocimiento de las

plantas, particularmente en lo que se refiere a su nutrición. Después de 50 años, este

método es utilizado en todos los grandes centros de investigación por su fiabilidad, su

precisión y la diversidad de sus aplicaciones.



Hoy en día las variantes de esta tecnología son numerosas: NFT, Drip System, aero-hidroponía,

etc. Ellas son aplicadas cada vez más en los países industrializados. En muchos países del tercer

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

cultivo hidropónico con productos y abonos de recuperación doméstica.

Cualquiera sean los métodos aplicados, la tecnología se utiliza hoy en forma industrial y está

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

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

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

legumbres hidropónicas

Técnica de flujo continuo de una película de solución nutritiva (NFT) El sistema NFT es un sistema de cultivo en agua, donde la solución nutritiva circula

continuamente por una serie de canales de cultivo donde se desarrollan las raíces y tubérculos de

las plantas. En este caso, los canales están 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 solución nutritiva preparada y almacenada en un

tanque de fibra de vidrio (500 litros), es enviada por una electro bomba hacia las canaletas o canales

de PVC. Por los canales recorre una película o lámina de unos 3 a 5 milímetros de agua conteniendo

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

pendiente (0.5-1.0%) para facilitar la circulación de la solución nutritiva por los canales, luego ésta es

recolectada por una tubería de drenaje que está conectada con el tanque. Finalmente la solución

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

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

las raíces tengan una buena oxigenación y un adecuado suministro de agua y nutrientes minerales

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



29

Tanque soluciónNutritiva

Mesas y plantas

Electrobomba ¼ - ½ HP

Entrada de agua

Retorno de solucción nutritiva

gFuente de electricidad

Timer (15 min intervalo)

Materiales y métodos La investigación 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, categoría prebásica. Los

tuberculillos fueron sembrados en arena, previo análisis por la técnica serológica de DAS-ELISA

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

centímetros de altura fueron separados del tuberculillo madre, previniendo así cualquier posible

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

de 2.40 m x 1.10 m, en una densidad de 45 plántulas/m2 (Fig. 2). La solución nutritiva puede

prepararse o ser adquirida en la Universidad Agraria La Molina.

Solución nutritiva

•Solución 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

Solución 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 básico del sistema hidropónico (NFT) adaptado en el CIP.



Como se mencionó anteriormente el electro bomba funcionó durante las 24 horas del día con un

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

pH cuyo rango fue de 5.5 a 6.5, cuando se requirió bajar el pH se usó ácido sulfúrico al 70%, en

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

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

macetas y camas en los invernaderos de La Molina y sólo en macetas en los de la estación

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 cuantificó el

número de tubérculos por planta y peso por planta.

Resultados y discusión El sistema hidropónico fue superior en producción (número y peso de tubérculos) a los sistemas

de multiplicación 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 estación de La Victoria (Fig. 4 y Fig. 5).

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

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

Esto nos permite producir entre 675 a 900 tuberculillos por m2. La tasa de multiplicación se puede

mejorar aun más con la regulación de la composición de la solución nutritiva. La calidad de los

tuberculillos producida es excelente: No se observa infección con patógenos y el

comportamiento fisiológico de estos tubérculos no es diferente de aquellas producidas en forma

convencional en invernadero o en campo abierto.



31

Tabla 1. Rendimiento por planta en gramos de variedades en diferentes sistemas de multiplicación en La Molina _______________________________________________________________________________________ Variedad Sistema de multiplicación

Hidropónico 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 través de este sistema, se puede controlar el crecimiento y desarrollo de tuberculillos, cortando

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

desarrollo de otros tuberculillos aún más pequeños y que requieren desarrollar.

Fig. 2 Multiplicación de semilla pre-básica en el sistema NFT.



0

5

10

15

20

25

Yung

ay

Can

chan

Per

richo

li

Tom

asa

Yung

ay

Can

chan

Per

richo

li

Tom

asa

Yung

ay

Can

chan

Per

richo

li

Tom

asa

Hidropónico Camas Macetas

Sistema

Núm

ero

de tu

bécu

los/

plan

ta

0

50

100

150

200

250

peso

de

tub/

plan

ta

Hidropónico maceta Hidropónico maceta

Canchan Musuq Tomasa

Sistemas y cultivares

a

b

a

b

Fig. 3 Comportamiento de

variedades en número de tubérculos por planta en

diferentes sistemas de multiplicación en La Molina.

Fig. 4Comportamiento de

Canchan y MusuqTomasa para peso/

planta en condicionesde Huancayo.



33

0

2

4

6

8

10

12

14

16

núm

ero

de tu

b/pl

anta

Hidropónico maceta Hidropónico maceta

Canchan Musuq Tomasa

Sistemas y cultivares

a

b

a

b

Fig. 5 Comportamiento de Canchan y Musuq Tomasa para número de tubérculo /planta en condiciones de Huancayo.

Fig. 6Producción del cultivar Canchan en invernaderos de La Victoria (Huancayo).



Recomendaciones Utilice siempre semilla sana. El tratamiento de la semilla y plántulas con 0.2% de hipoclorito

de sodio.

Uno de los problemas principales encontrados fue del Erwinia sp. Su control puede ser realizado

con eficacia agregando estreptomicina a 5 ppm (0.05 g/l) y hipoclorito de calcio 2 ppm a la

solución nutritiva.

Si se desarrollan algunos hongos, adicionar algunos fungicidas a la solución nutriente (véase la

dosis comercial recomendada).

Para la producción de semilla la distancia entre las plántulas debe ser entre 10-15 cm. Cuando los

tubérculos se utilizan para la propagación se recomienda distancia entre 15-25 cm dependiendo

del tamaño del tubérculo de la semilla.

Utilice los tubérculos del tamaño uniforme en cada mesa. Los tubérculos deben estar brotados.

Corte la fuente de la solución nutriente 3 días antes de cosecha para permitir la tuberización

del tubérculo.

Bibliografía Relloso JB, Pascualena J, Ritter E. 2000. Sistema Aeropónico en la Producción de patata de

siembra de Categoría Prebásica Libro Actas del Congreso Iboamericano de Investigación y

Desarrollo en Patata. Patata 2000. 3-6 Julio, Vitoria-Gastéis, España. P 285-297.

Raymond M. Wheeler, Chery, L. Mackowiak, Jhon C. Sager, William M. Knot, and Ross

Hinkle. 1990. Potato growth and yield using nutrient film technique (NFT). Am. Potato J. 67:

177-187.

Rodríguez- Delfín A, Hoyos M, Chang La Rosa M. 2001. Soluciones Nutritivas en Hidroponía,

Departamento de Hidroponía, Universidad Nacional Agraria “La Molina”, Lima, Perú.



35

PRODUCCIÓN DE SEMILLA DE PAPA DE CALIDAD POR AEROPONÍA

/// V. Otazú y C. Chuquillanqui

Resumen La prohibición del uso del bromuro de metilo en la industria de producción de semilla de papa de

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

diferencia de la hidroponía que hace que las plantas crezcan en una solución nutritiva líquida,

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

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

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

aeroponía y se comparó la producción a un sistema convencional. Los cvs fueron: Perricholi,

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

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

el follaje como el sistema radicular crecieron mucho más en el sistema aeropónico comparado al

sistema convencional de producción. El periodo vegetativo de las plantasse alargó en 40 días. Así

mismo el periodo de brotamiento de los tuberculillos producidos por aeroponía se alargó en mas

de un mes. Se diseñó un sistema aeropónico usando materiales simples, baratos y de fácil

accesibilidad, lo que ligado a la producción hace que este sistema de producción sea más

económico, rentable y una alternativa viable a la ausencia del bromuro de metilo. Podría tener

otras aplicaciones como el mantenimiento de material genético, colecciones de germoplasma,

etc. La producción de semilla de calidad por este sistema se puede realizar durante todo el año en

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

Introducción La forma convencional de producir semilla prebásica 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 más eficiente y más usado en la agricultura moderna. Este fumigante es

un gas altamente tóxico que en el suelo elimina artrópodos, nematodos, patógenos y malezas,

sin alterar otras características del suelo (12). Por esta razón y por los costos bajos, se le ha usado

extensivamente en la esterilización de sustratos para la producción de semilla prebásica de papa

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

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

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



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

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

con similar eficacia y costo. En el Centro Internacional de la Papa (CIP), se han evaluado otras

alternativas incluyendo: uso del vapor, solarización y otros productos químicos. Resultados de

este análisis se dan en capítulos anteriores a esta publicación. Se ha determinado que el vapor

producido en calderos accionados con petróleo esteriliza los sustratos con similar eficiencia, pero

a un costo significativamente mayor.

Aunque se han hecho avances en cuanto a multiplicación rápida de material prebásico en

invernaderos (7), la tasa de producción por planta es aún baja, lo que también incide en los

costos de producción. Con la prohibición del uso del bromuro de metilo, los costos de

producción de semilla prebásica de papa aún serán mayores. Para mejorar esta situación, se ha

probado la técnica de la hidroponía, con la cual se ha duplicado la tasa de producción de

tuberculillos por planta en relación a los métodos convencionales de producción (2,8,9,10). Sin

embargo este método presenta desventajas importantes como son: un espacio limitado para el

desarrollo radicular de las plantas, susceptibilidad a una contaminación masiva con patógenos

que ingresen a la solución nutritiva y limitada aeración de los tuberculillos producidos. También

Wheeler (13) reporta daños en tuberculillos por concentración de sales. Con el fin de superar

estas desventajas se ha probado la aeroponía con resultados alentadores (2,11). Esta técnica

permite mayor producción de tuberculillos por planta, pues el sistema radicular de las plantas

crece en un ambiente aéreo con nutrientes nebulizados, creando condiciones óptimas para su

desarrollo. Esta tecnología fue probada por Farran y Mingo-Castel (4) bajo condiciones

experimentales con parámetros ambientales controladas, con equipo sofisticado, lo que

repercute en los costos de producción. Ha tenido una aplicación más comercial con la producción

de hortalizas (6). Actualmente se está usando la aeroponía para producción comercial de semilla

de calidad de papa en Korea y China (Bian Chunsong, Institute of Vegetables & Flowers. Chinese

Academy of Agricultural Sciences. Comunicación personal).

El objetivo de este trabajo tiene por fin probar la técnica de la aeroponía para producir semilla

prebásica de papa en 3 cvs peruanos usando materiales y equipo simple con el fin de solucionar

el problema de esterilización de sustratos ya sí poder bajar los costos de producción.



37

Materiales y métodos El estudio empezó durante la época seca y fría (Mayo) y concluyó al inicio de la época lluviosa

(Noviembre). Tuberculillos prebásicos de aproximadamente 10 a 20 g de los cvs Perricholi,

Canchan-INIA y Yungay con brotes desarrollados fueron puestos en bandejas con arena

esterilizada para su enraizamiento por 24 días, al cabo de los cuales se obtuvieron brotes

enraizados de 8-10 cm de longitud. La mitad de estos fueron transplantados en cajones de

aeroponía y la otra mitad en macetas No 6 conteniendo sustrato estéril a base de suelo negro y

musgo en una proporción de 1:1. A las plantas en macetas se les aplicó fertilizante foliar 2 veces

durante la campaña y riegos periódicos. El cajón y las macetas fueron distribuidos en el interior

de un invernadero de 15 x 5 m y de 2.60 m de alto con techo de fibra de vidrio y el resto con malla

antiáfida. Estos son parte del sistema de invernaderos de la estación experimental del CIP en

Huancayo-Perú.

El cajón de aeroponía fue construido con planchas de tecnopor y pegamento. Se construyó un

cajón de 3.70x1.30m y 0.50m de alto (Fig.1). Al cajón se le recubrió interna y externamente con un

plástico negro con el fin de garantizar la impermeabilidad y oscuridad en el interior del mismo. Se

usó un tanque de fibra de vidrio de 400 l de capacidad para almacenar la solución nutritiva. Así

mismo se usó una electro bomba de 0.5 HP para impulsar la solución nutritiva hacia las plantas a

través de una tubería de PVC de ½ pgda. A la entrada del cajón se le puso un filtro para evitar la

oclusión de los atomizadores. Al interior del cajón, en la parte superior media se colocaron 4

atomizadores equidistantes conectados con una tubería de 16 mm. Ala parte inferior del cajón se

le dio una pendiente para que discurriera la solución nutritiva sobrante de la nebulización. Al

extremo mas bajo se le conectó una tubería de desagüe de 2 pgds para que la solución regrese al

tanque y recircule nuevamente. En la tapa del cajón se hicieron agujeros redondos de 2 cm de

diámetro distanciados cada 25 cm. Se colocaron 16 plantas del cv Perricholi, 20 del cv Canchan-

INIA y 20 del cv Yungay. Las plantas se fijaron con una esponja en la tapa de tecnopor. Un

medidor de tiempo automatizado permitió administrar la solución nutritiva nebulizada al sistema

radicular periódicamente cada 15 min. con otros 15 min. de intervalo. Otros materiales usados se

dan en el Tabla 3.



Se preparó la solución nutritiva con agua de un pozo superficial sin contaminantes biológicos, de

pH 7.93, CE 1.2mS/cm, (clasificación C2S1)de la siguiente forma: 5.4 meq/l KNO3, 4.4 meq/l

NH4NO3, 2.6 meq/l Superfosfato de Ca, 1.8 meq/l MgSO4, 12 ppm Fetrilon Combi (abono foliar

que contiene: 9% Mg0, 3%S, 4%Fe, 4%Mn, 1,5%Cu, 1.5%Zn, 0.5%B,y 0.1%Mo) . El pH fue ajustado

con una solución diluída de H2SO4 a 7.1 y la conductividad eléctrica de la solución a2 mS/cm. Al

comienzo, inmediatamente después del trasplante la concentración de la solución nutritiva fue

25% de la concentración final y esta fue subiendo a 50%, 75% y 100% conforme desarrollaron las

Fig. 1 Esquema de producción de semilla pre-básica de papa en un sistema aeropónico.



39

plantas. Se tomaron registros de temperatura y humedad relativa del interior del invernadero.

Cuando las plantas alcanzaron 40 cm de altura se les puso tutores. A los 60 días del transplante y

cada 20 días subsiguientes se empezó a contar el número de tuberculillos producidos por planta..

Así mismo, a los 85 días del transplante se empezó con la primera cosecha de tuberculillos con un

peso mínimo de 8 g. Las subsiguientes cosechas se realizaron cada 2 semanas. La cosecha final se

hizo cuando las plantas empezaron a mostrar síntomas de senescencia, de los 140 a 160 días

después del transplante. Las plantas en macetas se cosecharon a los 4 meses del transplante. Se

evaluaron los siguientes parámetros: número de tuberculillos por planta, peso de tuberculillos

por planta, longitud de tallo y sistema radicular. Además se tomaron registros de temperatura (T)

y humedad relativa (HR).

Resultados y discusión Al inicio, las condiciones climáticas dentro del invernadero tuvieron las siguientes características:

To max, 24.8, To min, 4.0, To med 17.9. Durante el ultimo mes la To aumentó de la siguiente manera:

To max 30.7, To min 9.9, To med 19.1. La HR fluctuó de 46 a 50%. El experimento se llevó a cabo

durante la estación de invierno, que en la Sierra Central del Perú se le conoce como la estación

seca. Esta estación se caracteriza por presentar días soleados y noches frías con frecuentes

heladas y escasa precipitación pluvial. La HR en esta época es mucho mas baja que en época

lluviosa. Los resultados de la producción de tuberculillos y crecimiento de plantas en el sistema

aeropónico se dan en el Tabla 1.

Tabla 1. Producción de tuberculillos en un sistema de crecimiento aéroponica en 3 cvs Peruanos de papa __________________________________________________________________________________________ Descripción Perricholi Canchan Yungay x d.s. x d.s. x d.s. __________________________________________________________________________________________ N° total de plantas 16 - 20 - 20 - N° tuberculillos/planta 69.7 15.2 70.8 23.0 67.7 17.0 Peso tubercu./planta (g) 633.2 211.0 499.3 159.5 475.1 166.8 Peso promedio tuberc. (g) 9.1 1.6 7.1 0.6 6.9 1.1 % tuberc. con más de 8 g. 37.2 12.1 26.7 6.0 34.5 4.3 Longitud de tallo (cm) 146.5 17.0 146.9 10.3 155.6 11.2 Longitud de raíz (cm) 84.0 17.6 82.8 18.9 96.6 19.7 __________________________________________________________________________________________



Tabla 2. Producción de tuberculillos en macetas usando sustrato convencional con plantas hermanas a las usadas en el sistema aeropónico _________________________________________________________________________________________ Descripción Perricholi Canchan Yungay x d.s. x d.s. x d.s. _________________________________________________________________________________________ N° tuberculillos/planta 15.9 5.6 7.4 2.5 7.3 3.2 Peso total/planta (g) 77.8 20.9 51.0 17.9 69.5 14.3 % tuberc. con más de 8 g. 26.0 8.5 39.7 20.6 48.5 14.8 _________________________________________________________________________________________ Los resultados de producción de tuberculillos en macetas, usando sustrato convencional se muestran en el Tabla 2.

El desarrollo de tuberculillos durante el periodo vegetativo de las plantas se puede observar en la

Fig. 3. La primera cosecha se realizó a los 85 días del trasplante en el cv Perricholi. Las siguientes

cosechas se realizaron cada 2 semanas. El cv Perricholi tuvo 5 cosechas y los otros cvs tuvieron 4

cosechas. Se empezaron a cosechar tuberculillos de mas de 8 g de peso. Para el conteo final solo

se tomaron en cuenta tuberculillos de mas de 1.5 g de peso. El periodo vegetativo de las plantas

en macetas fue de 120 días, mientras que en el sistema aeropónico fue de 160 días. En los Tablas

1 y 2 se puede apreciar la producción de tuberculillos por planta. Se puede notar diferencias

abismales de producción entre plantas crecidas en sustrato convencional y aquellas en un

sistema aeropónico. El No de tuberculillos por planta fue mayor a 60 en los 3 cvs en el sistema

aeropónico, mientras que en macetas sólo el cv Perricholi llegó a 15.9 y los otros a menos de 8.

Así mismo, el peso de tuberculillos por planta fue de casi 10 veces mas en el sistema aeropónico

comparado alas plantas crecidas en sustrato convencional. Otra diferencia notoria que se pudo

notar es en el crecimiento de follaje y sistema radicular, necesitándose invernaderos un tanto más

altos para la instalación de este sistema. Estos resultados son mucho mas espectaculares que los

reportados por Farran y Mingo-Castel (4), quienes reportan promedios de 13 tuberculillos por

planta y definitivamente superan ampliamente en producción a los sistemas hidropónicos

reportados por Muro, et al (9), Rolot y Seutin (10), Wheeler et al (13) y otros. Hay que considerar

que el ensayo se llevó a cabo en la estación menos favorable, con grandes fluctuaciones de

temperatura entre el día y la noche, y parte de la tuberización se produjo en la época más

caliente. También hay que considerar que la calidad del agua proveniente de un pozo superficial

no fue la mejor. Por el alargamiento del período vegetativo del cultivo aeropónico en

comparación al sistema convencional (40 días), el brotamiento de los tuberculillos producidos

también se retrasan en esta proporción, lo que hay que tener en cuenta para la planificación en la

producción. Siendo esta tecnología relativamente nueva, hay varios aspectos que mejorar para

lograr su optimización.



41

Fig. 3Desarrollo de tuberculillos durante el periodo de crecimiento de 3 cvs. de papa en un sistema de aeroponía. Las barras indican la d.s. de los promedios.

Fig. 2Tuberculillos del cv Canchan-INIA producidos en cultivo aeropónico.



Costos En el Tabla 3 se puede apreciar los componentes, costos iniciales y por campaña en un sistema

aeropónico. Se puede notar que la inversión inicial es medianamente alta, pero no tan alta que en

el caso de esterilización de sustratos a vapor. Si sacamos los costos por campaña, esta disminuye

notablemente, teniendo en cuenta que algunos equipos durarán 10 años o más.

El componente que aumenta los costos por campaña es el de mano de obra por mantenimiento.

Gran parte de los equipos y materiales empleados son de fácil accesibilidad en los mercados

locales y son relativamente simples y de bajo costo. Estos costos, sobre todo los iniciales pueden

bajar o subir de acuerdo a la calidad de los materiales empleados. Si se construyen varios

invernaderos con aeroponía, los costos por invernadero sin duda disminuirán. Los costos de

infraestructura de invernadero que no se han tomado en cuenta son de $3,200 (con techo de

plástico) y de $4,800 para invernaderos con techo de policarbonato.

Aunque la producción de tuberculillos por planta en un sistema aeropónico depende del cv,

densidad de siembra y otros factores, podemos asumir que este sistema ayuda a abaratar

significativamente la producción de semilla de calidad de papa o hace que un negocio en este

rubro sea sumamente rentable. Si conseguimos un promedio de producción de 45

tuberculillos/planta y asumimos que en el futuro cercano el precio/tuberculillo será de $0.22, la

primera campaña obtendremos un ingreso de $13,008.60, lo cual justifica plenamente la

inversión inicial. Siguiendo las recomendaciones de Espinoza et al (3) se ha procedido a hacer un

análisis económico más detallado que se muestra en el siguiente capítulo. Teniendo en cuenta

los beneficios climáticos que ofrece la zona andina, la producción de semilla de calidad usando

este sistema se puede planificar para todo el año, a diferencia de otros lugares, donde se puede

producir sólo 1 vez por año. Es posible calentar o enfriar los ambientes de invernadero, pero esto

incidirá significativamente en los costos de producción. Otra ventaja adicional del sistema es que

el uso de pesticidas es mínimo, pues no ocurre la contaminación de sustratos con patógenos que

están en el aire.



43

Tabla 3. Costos de un sistema aeropónico para producción de semilla de papa en un invernadero de 15x5m __________________________________________________________________________________________ Componente Cantidad Costo inicial Costo/campaña\ ($) ($) __________________________________________________________________________________________ Tubería PVC, pegamento 16.77 1.68(b) Accesorios pvc, llaves 7.52 0.75(b) Tecnopor (planchas) 61 de 2.40x1.20 m 517.28 25.86(a) Madera (cuartones) 102 de 2”x2”x10’ 314.16 15.71(a) Madera (cuartones) 57 (base) 70.11 3. 51(a) Plástico doble ancho (m) 100 154.00 15.40(b) Cinta adhesiva (rollos) 14 17.23 8.62(c) Silicona (chisguetes) 10 30.77 1.53(a) Barras de aluminio 16 221.54 11.08(a) Clavos de 3” (kg) 10 12.30 0.62(a) Boquillas nebulizadoras 88 189.20 18.92(b) Manguera 16 mm (m) 60 9.60 0.96(b) Interruptor horario 1 50.77 5.08(b) Interruptor térmico 1 0.77 1.08(b) Bomba Hidrostal 1 HP 1 398.00 39.80(b) Presurizador 1 (hidroneumático) 80.00 4.00(a) Tanque Rodoplast 600 lt 1 90.90 4.55(a) Bandejas de enraizamiento 30 4.10 .41(b) Plantas de papa 1,314 197.10 197.10(**) Tutores 1,314 262.80 13.14(a) Nutrientes (UNALM) 2 juegos 57.40 57.40 Energía eléctrica(0.4 kw/mes) 5.5 meses 85.94 85.94 Mano de obra (jornales) 10 (construcción) 61.54 3.08(a) Mano de obra (salario) 1(mantenim),6 meses 1,107.69(*) Generador eléctrico 1 500.00 25.00(d) COSTO TOTAL $ 3,389.80 1,652.91 (a) Se calcula duración para 20 campañas o 10 años. (b) Se calcula duración para 10 campañas o 5 años. (c) Se calcula duración para 2 campañas o 1 año. (d) Se calcula duración para 40 campañas o 20 años (se espera funcionamiento esporádico). (*) Salario mensual se estima en $184.62. Costo puede reducirse si se atiende 2 o 3 invernaderos. (**)Se estima $0.15/tuberculillo o 1314 plántulas in vitro a $7.00/magenta de 20= $ 459.9.

Conclusiones y Recomendaciones Frente a la desaparición del bromuro de metilo para esterilizar sustratos de invernadero, el

sistema de aeroponía se perfila como la alternativa más viable, tanto desde el punto de vista

ecológico como económico para producir semilla de papa de calidad en invernaderos. Las

desventajas de este sistema radican en lo siguiente: Es dependiente de energía eléctrica

permanente, requiere de una inversión inicial significativa y requiere de personal especializado.

Sin embargo, las ventajas que ofrece el sistema son inmensamente superiores, pudiéndose

adoptar fácilmente por los programas nacionales y por productores con cierto nivel de

preparación. Al producirse tuberculillos libres de enfermedades, estos pueden exportarse sin

restricciones cuarentenarias. Es más sencillo el manejo de tuberculillos que plántulas in vitro en



invernaderos manejados por programas nacionales. Este sistema también puede ser usado en

tareas de mantenimiento de material genético y colecciones de germoplasma y ciertamente en la

producción de hortalizas sin utilización de pesticidas. Por las características climáticas, la

producción puede darse durante todo el año. Siendo una tecnología relativamente nueva, se

requiere realizar tareas de investigación para optimizar la producción con este sistema. Algunas

de estas se están llevando a cabo en el CIP. Los aspectos más importantes a investigarse son:

- Densidad de plantas por área y por cv.

- Nutrición óptima.

- Producción de semilla de papas nativas y otras especies como raíces y tubérculos

andinos.

- Producción de semilla de papa mejorada (S. tuberosum subsp. tuberosum).

- Planificación de la producción durante todo el año.

- Reducción de costos usando materiales y equipos más baratos.

- Optimización de uso de invernaderos usando sustrato convencional para siembra de

tuberculillos muy pequeños que no pueden ser multiplicados en el campo.

Literatura citada 1. Aguilar, J. y C. Vittorelli. 1987. Desinfección de sustrato de plantas usando bromuro de metilo.

Lima-Perú. Convenio INIIA-COTESU-CIP. 11p.

2. Boersig, M. R., and S. A. Wagner. 1988. Hydroponic system for production of seed tubers. Am

Potato J. 65:470-71.

3. Espinoza, P., C. C. Crissman and A. Hibon. 1996. Accounting for seed potato production costs:

a computer spreadsheet-based management tool. Training Manual, International Potato

Center (CIP) Lima, 64p.

4. Farran, I., and A. M. Mingo-Castel. 2006. Potato minituber production using aeroponics:

Effects of Plant density and harvesting intervals. Amer J of Potato Res 83:47-53.

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

Replacing methyl bromide for soil disinfestations. Plant Disease 87:1012-21.

6. He. J. and S. K. Lee. 1998. Growth and photosynthetic responses of three aeroponically grown

lettuce cultivars (Lactuca sativa L.) to different rootzone temperatures and growth irradiances

under tropical aerial conditions. J. Hort Sci Biotech 73:173-80.

7. Hidalgo, O.A., J. L. Marca, y L. Palomino. 1999. Producción de semilla prebásica y básica

usando métodos de multiplicación acelerada. En: Producción de tubérculos-semillas de papa.



45

Centro Internacional de la Papa. Lima-Perú. Manual de capacitación. O. Hidalgo (ed.).

Fascículo 4.3.

8. Jones, E. D. 1988. A current assessment of in vitro culture and other rapid multiplication

methods in North America and Europe. Am Potato J. 65:209-220.

9. Muro, J., V. Diaz, J.L. Goñi, and C. Lamsfus. 1997. Comparison of hydroponic culture in a

peat/sand mixture and the influence of nutrient solution and plant density on seed Potato

yields. Potato Res. 40:431-438.

10. Rolot, J. L., and H. Seutin. 1999. Soil-less production of Potato minitubers using hydroponic

technique. Potato Res. 42:457-469.

11. Soffer, H., and D. H. Burger. 1988. Effects of dissolved oxygen concentration in aero-

hydroponics on the formation and growth of adventitious roots. J Am Soc Hortic Sci

113:218-21.

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

versatile fumigant? Phytoparasitica 29:3-5.

13. Wheeler, R. M., C. L. Mackowiak, J. C. Sager, W. M. Knott and C. R. Hinkle. 1990. Potato growth

and yield using nutrient film technique (NFT). Am Potato J. 67: 177-187.



ANÁLISIS DE COSTOS ENTRE EL SISTEMA CONVENCIONAL DE PRODUCCIÓN DE

SEMILLA DE PAPA DE CALIDAD Y EL SISTEMA POR AEROPONÍA

/// L. Maldonado, G. Thiele y V. Otazú

Resumen Se hace el comparativo de costos entre el sistema convencional de producción de semilla de

calidad en invernadero usando el sistema de esterilización por vapor y el sistema alternativo de

producción de semilla por aeroponía. Primeramente se describen los costos más importantes y

algunos indicadores de rentabilidad para cada sistema de producción. Luego de realizar el

comparativo de costos y beneficios entre ambos sistemas, es evidente que el sistema de

producción por aeroponía es un sistema más rentable que el sistema convencional. La tasa de

retorno por cada dólar invertido en el sistema aeropónico es casi 5 veces mayor que el sistema

convencional. Asimismo, los indicadores VAN y TIR son ampliamente superiores. Un análisis de

sensibilidad con diferentes escenarios de producción en ambos sistemas permite visualizar

diferentes posibilidades ventajosas del sistema aeropónico a partir de una producción

conservadora de 20 tuberculillos por planta. Estas evidencias indican claramente las ventajas

económicas del sistema de producción de semilla de papa por el sistema de aeroponía en

relación al sistema tradicional usando sustrato esterilizado por vapor.

Introducción Ante la prohibición del uso del fumigante bromuro de metilo, se ha demostrado que el sistema

de esterilización de sustratos por vapor resulta ser el más confiable, aunque con costos

apreciablemente superiores (2). Esta situación incidirá significativamente en los costos de

producción de semilla de papa de calidad. El sistema de producción por aeroponía ha sido

probado con resultados alentadores y es una alternativa viable de producción de semilla de papa

de calidad en invernaderos (3). En esta oportunidad se presenta el análisis económico de estos 2

sistemas de producción de semilla de papa. Es decir, el sistema convencional de invernadero

usando el sustrato esterilizado por vapor y el sistema alternativo por aeroponía. En la primera

parte, se describen los costos más importantes y se señalan algunos indicadores de rentabilidad

para cada alternativa de acuerdo a los procedimientos descritos por Espinosa et al (1). Luego, se

realiza un análisis comparativo de costos y beneficios entre los dos sistemas. Finalmente, se

realiza un análisis de sensibilidad con diferentes escenarios de producción de tuberculillos por

planta para ambos sistemas.



47

Costos e indicadores de rentabilidad del sistema convencional En este sistema los costos fijos representan el 94% de la inversión inicial, donde la adquisición del

caldero es la mayor inversión. Este activo cubre aproximadamente el 75% del total de costos fijos.

Con relación a los costos por campaña, el mayor gasto se realiza en la compra de las plantas de

papa, lo cual representa casi el 40% del gasto por campaña. El gasto en mantenimiento es otro

costo importante en este sistema, constituido por el pago de salarios y significa el 26% del costo

total por campaña (Tabla 1).

Tabla 1. Costos de producción de semilla de papa de calidad en un sistema convencional usando sustrato esterilizado por vapor en un invernadero de 5 x 15 m ________________________________________________________________________________________

Detalle Cantidad Costo Inicial ($) Costo/ Inicial ($) campaña

________________________________________________________________________________________ Caldero 1 10,000.00 31.25 Equipo de control To 1 184.38 1.15 Infraestructura para 2m3 1 2,000.00 4.17 Madera: tablones 10’x10”x1” 40 312.38 31.24 Madera: tutores 10’x2”x1.5” 15 35.11 3.51 Total costos fijos 12,531.87 71.32 Mano de obra, jornales 11.5 61.07 61.07 Combustible, gal 62.1 223.56 223.56 Electricidad Kw 0.1 5.75 5.75 Sustrato m3(compra,transp..) 11.5 77.05 77.05 Plantas de papa (tuberculillos) 2,254 495.88 495.88 Mantenim. (salario,6 meses) 0.3 332.32 Total costos variables 863.31 1,195.63 Total costo 13,395.18 1,266.95 Ingresos 3,967.04 Producción (tuberculillos) 18,032 Precio US$/tuberculillo 0.22 Beneficio neto 2,700.09 Tasa de retorno (%) 113 _________________________________________________________________________________________



Tabla 2. Estimación del VAN y la TIR para el sistema convencional de producción de semilla _________________________________________________________________________ Años Inversión Costos Ingresos Beneficios Netos _________________________________________________________________________________________ 0 13,395 (13,395) 1 2,533.90 7,934.08 5,400 2 2,533.90 7,934.08 5,400 3 2,533.90 7,934.08 5,400 5 2,533.90 7,934.08 4,868 6 531.87 2,533.90 7,934.08 5,400 7 2,533.90 7,934.08 5,400 8 2,533.90 7,934.08 5,400 9 2,533.90 7,934.08 5,400 4 2,533.90 7,934.08 5,400 10 2,533.90 7,934.08 5,400 Tasa de dcto 10% VAN= $17,657.58 TIR 38%

_________________________________________________________________________

El sistema convencional con una producción por campaña promedio de 8 tuberculillos por planta

alcanza una tasa de retorno del más del doble del costo por campaña, lo que significa una alta

rentabilidad. Asimismo, una proyección de costos y beneficios para 10 años (Tabla 2), es decir 20

campañas, reflejan una inversión rentable, con un Valor Actual Neto (VAN) positivo y una Tasa

Interna de Retorno (TIR) mayor que la tasa de oportunidad.



49

Tabla 3. Costos de un sistema aeropónico para producción de semilla de papa en invernadero de 15 x 5 m __________________________________________________________________________________ Detalle Cantidad Costo Costo/ inicial ($) campaña Tubería PVC, pegamento 16.77 1.68 ** Accesorios PVC, llaves 7.52 0.75 ** Tecknopor (planchas) 61 de 2.40 x 1.20 m 517.28 25.86 * Madera (cuartones) 102 de 2'' x 2'' x 10' 314.16 15.71 * Madera (cuartones) 57 (base) 70.11 3.51 * Plástico doble ancho (m) 100 154.00 15.40 ** Cinta adhesiva (rollos) 14 17.23 8.62 *** Silicona (chisguetes) 10 30.77 1.54 * Barras de aluminio 16 221.54 11.08 * Clavos de 3" (kg) 10 12.30 0.62 * Boquillas nebulizadoras 88 189.20 18.92 ** Manguera 16 mm (m) 60 9.6 0.96 ** Generador eléctrico 1 500.00 12.50 **** Interruptor horario 1 50.77 5.08 ** Interruptor térmico 1 10.77 1.08 ** Bomba Hisdrostal 1 HP 1 398.00 39.80 ** Presurizador 1(hidroneumático) 80.00 4.00 * Tanque Rodoplast 600 lt 1 90.90 4.55 * Energía electrica 5.5 meses 103.57 103.57 Total costos fijos 2,794.49 275.20 Plantas de papa 1,314 289.08 289.08 Tutores 1,314 262.80 13.14 Nutrientes (UNALM) 2 juegos 57.4 57.40 Mano de obra (jornales) 10 (construcción) 61.54 3.08 Mano de obra (salarios) 1(manteni.), 6 meses 1,107.7 Total costos variables 670.82 1,470.4 Total costo 3,465.31 1,745.59 Ingreso: 13,008.60 Producción (tuberculillos) 59,130 Precio US$/tuberculillo 0.22 Beneficio neto 11,263.01 Tasa de retorno (%) 545.23 _________________________________________________________________________________ *Se calcula duración para 20 campañas o 10 años **Se calcula duración para 10 campañas o 5 años ***Se calcula duración para 2 campañas o 1 año ****Se calcula duración para 40 campañas o 20 años

Costos e indicadores de rentabilidad del sistema aeropónico En este sistema el total de los activos fijos suman el 81% del costo de la inversión inicial. Los

mayores gastos iniciales en este costo lo constituyen las planchas de teckno por y el generador

eléctrico, los cuales representan el 15% y 14 de la inversión total respectivamente. Por otro lado,

el pago de salarios por mantenimiento constituye el mayor gasto por campaña, este gasto

representa casi el 64% del total. Otro rubro importante en el costo, se relaciona con la compra de

los tuberculillos de papa, este representa aproximadamente el 17% de los gastos por campaña.



La tasa de rentabilidad en este sistema es casi6 veces mayor al costo realizado, es decir por un

dólar invertido se obtiene 6 dólares de ganancia. Lo cual significa una altísima rentabilidad. De

igual modo, si proyectamos los flujos netos de beneficios para 10 años (Tabla 4), con una

producción por campaña promedio de 45 tuberculillos/planta, los indicadores del VAN y la TIR,

son evidencias de la altísima rentabilidad de este sistema.

Tabla 4. Estimación del VAN y la TIR para el sistema alternativo de producción de semilla __________________________________________________________________________________________ Años Inversión Costos anuales Ingresos Beneficios netos __________________________________________________________________________________________ 0 3,465 (3,465) 1 3,491.18 26,017.20 22,526 2 3,491.18 26,017.20 22,526 3 3,491.18 26,017.20 22,526 4 3,491.18 26,017.20 22,526 5 3,491.18 26,017.20 22,526 6 836.63 3,491.18 26,017.20 21,689 7 3,491.18 26,017.20 22,526 8 3,491.18 26,017.20 22,526 9 3,491.18 26,017.20 22,526 10 3,491.18 26,017.20 22,526 Tasa de dcto. 10% VAN =$122,250.09 TIR = 650%

___________________________________________________________________

Análisis comparativo Como se aprecia en la Tabla 5, existe una notoria diferencia de costos, producción y rentabilidad

entre el sistema convencional y el aeropónico. Por el lado de costos, en el sistema convencional la

inversión inicial son cuatro veces superior al sistema aeropónico, debido principalmente a que en

el sistema a vapor es indispensable el uso del caldero, en cambio en el sistema alternativo este

equipo no es necesario.

A pesar que el costo por campaña en el sistema aeropónico es levemente superior al costo por

campaña del sistema tradicional, esto debido principalmente al gasto en salarios por

mantenimiento, este sistema se ve compensado por la alta producción de tuberculillos de papa.

En una campaña el sistema alternativo puede producir en promedio 45 tuberculillos por planta,

rendimiento muy superior al promedio de cosecha de 8 tuberculillos por planta en el sistema

tradicional.



51

Con relación a los indicadores de rentabilidad, estos evidencian que el sistema aeropónico es una

alternativa más rentable que el sistema tradicional. Como se señala en la Tabla 5, la tasa de

retorno por cada dólar invertido en el sistema alternativo, es aproximadamente cinco veces

mayor que el sistema tradicional. Asimismo, si comparamos los indicadores del VAN y el TIR, se

aprecia la amplia superioridad del sistema alternativo.

Tabla 5. Comparación de costos, producción y rentabilidad entre el sistema convencional y el sistema alternativo __________________________________________________________________________________________ Indicadores Sistema convencional Sistema alternativo ______________________________________________________________ Inversión Costo/ Inversión Costo/ inicial ($) campaña ($) campaña ($) __________________________________________________________________________________________

Costos fijos 12,531 71 2,794 275 Costos variables 863 1,196 671 1,470 Total Costo (US$) 13,395 1,267 3,465 1,746 Ingresos (US$) 3,967 13,008 Producción (tuberculillos) 18,032 59,130 Precio (US$) 0.22 0.22 Beneficios 2,700 11,263 Tasa rentabilidad (%) 113 545 VAN (US$) 17,658 122,250 TIR (%) 38 650

_________________________________________________________________________ Análisis de sensibilidad El análisis de sensibilidad permite realizar algunos cambios en ciertas variables inciertas (precios,

producción entre otros), con el fin de determinar que tan sensibles son otros indicadores (Tasa

retorno, VAN, TIR) con respecto al cambio de estas variables inciertas. En los casos presentados de

producción de semilla, la producción o la cosecha por planta es una de las variables más inciertas

que puede incidir en la rentabilidad. Para medir la incidencia de la cosecha con relación al VAN,

manteniendo las otras variables constantes se realiza un ejercicio de sensibilidad.

En la Tabla 6 se presentan 5 escenarios de producción de tuberculillos por planta para el sistema

convencional y alternativo respectivamente. Se aprecia en el escenario 1 que si la producción

promedio por campaña fuera 4 el VAN se vuelve negativo. Lo mismo sucedería con el sistema

alternativo si se cosechara en promedio 7 tuberculillos/planta. En el escenario 3, donde la

producción promedio del sistema convencional es 8 y en el sistema alternativo es 12, la mejor

opción en este escenario es el sistema tradicional por el mayor VAN, de igual manera sucede en el

escenario 4. Para que el sistema alternativo se convierta en la mejor inversión deberá producir en

promedio igual o más de 20 tuberculillos/planta para superar en su máxima capacidad (12



tuberculillos/planta) al sistema tradicional. Este último escenario que es más factible, dado que la

producción promedio del sistema alternativo frecuentemente es de 45 tuberculillos/planta y

puede llegar hasta más de 50 tuberculillos por planta (3).

Tabla 6. Análisis de sensibilidad entre el sistema convencional y el alternativo __________________________________________________________________________________________ Escenarios Sistema convencional Sistema alternativo __________________________________________________________________________________________ Cosecha VAN Cosecha VAN (tuberculillos/planta) ($) (tuberculillos/planta) ($) __________________________________________________________________________________________ 1 4 Negativo 7 Negativo 2 6 6,578 10 9,215 3 8 17,568 12 15,674 4 12 39,817 15 25,362 5 12 39,817 20 41,510

___________________________________________________________________

Análisis de riesgo No se ha realizado un análisis comparativo de riesgo. Sin embargo se debe indicar que

especialmente después de la desaparición del bromuro de metilo, con el sistema convencional se

han presentado pérdidas casi totales de semilla prebásica por la aparición de problemas

sanitarios. Esto como consecuencia de una desinfección deficiente de sustrato. El mayor riesgo

con el sistema aeropónico podría ocurrir cuando hayan cortes de energía eléctrica. Por eso se

recomienda incluir en el presupuesto la compra de un generador alterno de energía. El otro

factor de riesgo en aeroponía, tiene que ver con la capacitación del operador, con el fin que

maneje adecuadamente los invernaderos y se acostumbre a esta tecnología nueva. Climas

adversos contribuirán definitivamente a situaciones de mayor riesgo.

Conclusiones Las evidencias indican que el sistema de producción de semilla por el sistema aeropónico

como un sistema alternativo al uso de sustrato esterilizado por vapor en un invernadero de 5 x

15 m, es la inversión más optima. Con una inversión inicial muy por debajo del sistema

tradicional y con una producción promedio de casi 6 veces mayor en tuberculillos, alcanza

tasas de retorno muy rentables.

Solo en escenarios en que el sistema alternativo cosechara cantidades menores a 20 tuberculillos

por planta y el sistema tradicional cosechara 12 tuberculillos planta, podría seleccionarse este

último, por obtener el mayor VAN. Sin embargo, este escenario es poco probable, debido a que

los ensayos han demostrado la gran productividad del sistema aeropónico.



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Literatura citada 1. Espinosa, P., C. C. Crissman, and A. Hibon. 1996. Accounting for seed potato production costs:

A computer spreadsheet-based management tool. Training manual. International Potato

Center (CIP) Lima, 64 p.

2. Otazú, V. 2007. Esterilización de sustratos de invernadero por vapor.

3. Otazú, V. 2007. Producción de semilla de papa de calidad por aeroponía.

Misión del CIPEl Centro Internacional de la Papa (CIP) busca reducir la pobreza y alcanzar la seguridad alimentariasobre bases sustentables en los países en desarrollo, mediante la investigación científica yactividades relacionadas en papa, camote y otras raíces y tubérculos y un mejor manejo de losrecursos naturales en sistemas agrícolas basados en cultivos de papa y camote

La Visión del CIPEl Centro Internacional de la Papa (CIP) contribuirá a reducir la pobreza y el hambre, a mejorar lasalud humana, desarrollar sistemas de sustento rurales sostenibles y robustos, y a mejorar el accesoa los beneficios de los conocimientos y las tecnologías modernas. El CIP afrontará estos desafíosejecutando y convocando investigaciones y alianzas que se centren en cultivos de raíces ytubérculos y en el manejo de los recursos naturales en sistemas de montaña y otras zonas menosfavorecidas en donde el CIP puede contribuir a un desarrollo humano saludable y sostenible.www.cipotato.org

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