Obtención de algunos parámetros de referencia del suelo y del mucílago del Aloe Vera cultivado en el Corregimiento de Combia Municipio de Pereira Risaralda

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(1)OBTENCIÓN DE ALGUNOS PARÁMETROS DE REFERENCIA DEL SUELO Y DEL MUCÍLAGO DEL ALOE VERA CULTIVADO EN EL CORREGIMIENTO DE COMBIA MUNICIPIO DE PEREIRA RISARALDA. KATERINE ÁLVAREZ MURIEL. JULIÁN FERNANDO VARÓN MARULANDA. Director:. Dra. GLORIA GUERRERO ÁLVAREZ. Asesor:. IVONNE VILLADA. GERMÁN MÚNERA. UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PEREIRA. FACULTAD DE TECNOLOGÍA. TECNOLOGÍA QUÍMICA. 1.

(2) OBTENCIÓN DE ALGUNOS PARÁMETROS DE REFERENCIA DEL SUELO Y DEL MUCĺLAGO DEL ALOE VERA CULTIVADO EN EL CORREGIMIENTO DE COMBIA MUNICIPIO DE PEREIRA RISARALDA. TRABAJO DE GRADO. Requisito final para optar al titulo de Tecnólogo Químico. Presentado por:. KATERINE ÁLVAREZ MURIEL. JULIÁN FERNANDO VARÓN MARULANDA. Director:. Dra. GLORIA GUERRERO ÁLVAREZ. UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PEREIRA FACULTAD DE TECNOLOGÍA ESCUELA DE TECNOLOGÍA QUÍMICA PEREIRA, 2 DE FEBRERO DE 2007. 2.

(3) NOTA DE ACEPTACIÓN DE TRABAJO DE GRADO. OBTENCIÓN DE ALGUNOS PARÁMETROS DE REFERENCIA DEL SUELO Y DEL MUCĺLAGO DEL ALOE VERA CULTIVADO EN EL CORREGIMIENTO DE COMBIA MUNICIPIO DE PEREIRA RISARALDA. Presentado por:. KATERINE ÁLVAREZ MURIEL JULIÁN FERNANDO VARÓN MARULANDA. Los suscritos director y jurado del presente trabajo de grado, una vez realizada la versión escrita y presenciado la sustentación oral, decidimos otorgar la nota de:. Con la connotación:. Para constancia firmamos en la ciudad de Pereira hoy:. Director:. Gloria Guerrero Álvarez. Jurado: Firma. Jurado: Firma. 3.

(4) Dedicado A Nuestras Nuestras Familias. 4.

(5) AGRADECIMIENTOS. Nuestros agradecimientos son primero para Dios y para nuestras familias por el apoyo incondicional que siempre nos han brindado. A la Universidad Tecnológica de Pereira por la formación recibida a través de su cuerpo docente. Y muy especialmente:. A la Dra. Gloria Guerrero por guiar nuestro trabajo con entereza y por estar siempre dispuesta a colaborarnos. A la señora Ivonne Villada por vincularnos a este proyecto. Al señor Germán Múnera por transmitirnos sus conocimientos. A la señora Liliana Bueno por su amistad y por toda la ayuda que nos brindo en la realización de este trabajo. Y a los señores Evelio Trujillo, Alfredo Gartner y señora, Álvaro Ocampo y Julio Restrepo por su solidaridad y por confiar en nosotros. 5.

(6) CONTENIDO. Glosario. 12. Absract. 13. Resumen. 14. Justificación. 15. Objetivos. 17. Objetivo general. 17. Objetivos específicos. 17. Marco teórico. 18. La planta de Aloe vera. 18. Análisis de fertilidad del suelo. 36. Análisis bromatológico. 54. Metodología. 55. Descripción de los cultivos y las plantas. 55. Toma de muestras. 59. Técnicas seleccionadas para el análisis bromatológico del mucílago y fertilidad del suelo. 60. Resultados y discusión. 64. Análisis bromatológico. 64. Hojas coloración verde y marrón de características físicas diferentes. 79. Análisis de fertilidad del suelo en el cultivo de Aloe vera. 80. Altitud. 85. Discusión general Comparación. 86 de. los. resultados. de. los. análisis. bromatológicos y de fertilidad del suelo obtenidos en Combia con los reportados en Montenegro Quindío. 88. Conclusiones. 90. Recomendaciones. 92. 6.

(7) Bibliografía. 93. Anexos. 96. 7.

(8) LISTA DE TABLAS. 1. Clasificación botánica de la planta de Sábila. 18. 2. Clasificación de los nutrientes minerales provenientes del suelo. 39. 3. Clasificación del suelo según su pH. 40. 4. Rangos establecidos según el contenido de nitrógeno en el suelo 5. Rangos establecidos según. 43 el contenido de fósforo en el. suelo. 45. 6. Rangos establecidos según el contenido de calcio en el suelo. 47. 7. Rangos establecidos según el contenido de magnesio en el suelo. 49. 8. Clasificación del suelo según su contenido de partículas. 51. 9. Rangos establecidos según. el contenido de potasio en el. suelo. 53. 10. Determinación de humedad del gel de Aloe vera cultivado en la finca La Ilusión, Vereda La Honda, corregimiento de Combia, departamento de Risaralda. 65. 11. Determinación de humedad del gel de Aloe vera cultivado en la finca Nogales, Vereda La Honda, corregimiento de Combia, departamento de Risaralda. 66. 12. Determinación de humedad del gel de Aloe vera cultivado en la finca Villa Sofía, Vereda La Suecia, corregimiento de Combia, departamento de Risaralda. 66. 13. Determinación de humedad del gel de Aloe vera cultivado en la finca El Pereque, Vereda La Renta, corregimiento de Combia, departamento de Risaralda. 67. 14. Determinación de cenizas del gel de Aloe vera cultivado en la finca La Ilusión, Vereda La Honda, corregimiento de Combia, departamento de Risaralda. 68. 8.

(9) 15. Determinación de cenizas del gel de Aloe vera cultivado en la finca Nogales, Vereda La Honda, corregimiento de Combia, departamento de Risaralda. 69. 16. Determinación de cenizas del gel de Aloe vera cultivado en la finca Villa Sofía, Vereda La Suecia, corregimiento de Combia, departamento de Risaralda. 69. 17. Determinación de cenizas del gel de Aloe vera cultivado en la finca El Pereque, Vereda La Renta, corregimiento de Combia, departamento de Risaralda. 70. 18. Determinación de fibra del gel de Aloe vera cultivado en la finca La Ilusión, Vereda La Honda, corregimiento de Combia, departamento de Risaralda. 71. 19. Determinación de fibra del gel de Aloe vera cultivado en la finca Nogales, Vereda La Honda, corregimiento de Combia, departamento de Risaralda. 72. 20. Determinación de fibra del gel de Aloe vera cultivado en la finca Villa Sofía, Vereda La Suecia, corregimiento de Combia, departamento de Risaralda. 72. 21. Determinación de fibra del gel de Aloe vera cultivado en la finca El Pereque, Vereda La Renta, corregimiento de Combia, departamento de Risaralda. 73. 22. Determinación de extracto etéreo del gel de Aloe vera cultivado en la finca La Ilusión, Vereda La Honda, corregimiento de Combia, departamento de Risaralda. 74. 23. Determinación de extracto etéreo del gel de Aloe vera cultivado en la finca Nogales, Vereda La Honda, corregimiento de Combia, departamento de Risaralda. 74. 24. Determinación de extracto etéreo del gel de Aloe vera cultivado en la finca Villa Sofía, Vereda La Suecia, corregimiento de Combia, departamento de Risaralda. 75. 9.

(10) 25. Determinación de extracto etéreo del gel de Aloe vera cultivado en la finca El Pereque, Vereda La Renta, corregimiento de Combia, departamento de Risaralda. 75. 26. Determinación de proteína del gel de Aloe vera cultivado en la finca La Ilusión, Vereda La Honda, corregimiento de Combia, departamento de Risaralda. 77. 27. Determinación de proteína del gel de Aloe vera cultivado en la finca Nogales, Vereda La Honda, corregimiento de Combia, departamento de Risaralda. 77. 28. Determinación de proteína del gel de Aloe vera cultivado en la finca Villa Sofía, Vereda La Suecia, corregimiento de Combia, departamento de Risaralda. 78. 29. Determinación de proteína del gel de Aloe vera cultivado en la finca El Pereque, Vereda La Renta, corregimiento de Combia, departamento de Risaralda. 78. 30. Comparación del contenido de nitrógeno en el suelo con el contenido de proteína en el gel de las plantas de Aloe vera. 82. 31. Relación del análisis bromatológico entre las hojas sanas y las hojas malas de las plantas cultivadas en Combia. 87. 32. Comparación de los resultados obtenidos del análisis bromatológico del gel de la planta de Aloe vera cultivada en Combia y Montenegro. 89. 33. Comparación de los resultados del análisis de fertilidad del suelo de los cultivos de Aloe vera en Combia y Montenegro. 89. 10.

(11) LISTA DE FIGURAS. 1. Interior de una hoja de Aloe vera. 19. 2. Planta de Aloe vera. 22. 3. Hoja entera y corte transversal de Aloe vera. 25. 4. Células de Aloe vera en estado fresco (X 100 aumentos). 25. 5. Gel o mucílago de Aloe vera. 26. 6. Estructura molecular de algunos de los componentes químicos del gel de Aloe vera. 29. 7. Cultivo de la finca El Pereque. 55. 8. Cultivo de la finca Villa Sofía. 56. 9. Cultivo de la finca Nogales. 57. 10. Cultivo de la finca La Ilusión. 57. 11. Plantas con hojas sanas. 58. 12. Planta con hojas color marrón. 59. 13. Obtención del mucílago o gel de la planta de Aloe vera. 60. 11.

(12) GLOSARIO. androceo Uno de los dos verticilos florales fértiles; comprende los elementos reproductores masculinos de las flores unisexuales masculinas y de las flores hermafroditas. Esta constituido por hojas transformadas que reciben el nombre de estambres, cuyo limbo foliar queda reducido prácticamente a un filamento que sostiene el verdadero tejido reproductor, encerrado en las anteras antera Órgano floral de las fanerógamas; se halla en la porción final de los estambres y contiene el polen. cáliz Cubierta externa de las flores completas, primer verticilo floral. Está formado por hojas modificadas pero casi siempre verdes, llamadas sépalos, que se presentan sueltos o soldados. Con la corola forman el periantio. corola Cubierta o verticilo interior de las flores completas, que protege los órganos de la reproducción. Constituye el segundo verticilo floral, situado entre el cáliz y el androceo. Esta formada por hojas modificadas, llamadas pétalos. estambre Órgano sexual masculino de las plantas fanerógamas, que consta gralte. de filamento, antera y ésta a su vez suele estar formada por dos tecas, en el interior de las cuales se hallan los sacos polínicos. periantio Conjunto de las hojas florales que forman la envoltura de la flor, no implicadas directamente en la reproducción, sino que sirven para proteger a la verdadera flor. A las hojas más externas las llamamos sépalos y a su conjunto cáliz. A las más internas pétalos y a su conjunto corola. rizoma Tallo horizontal y subterráneo que por un lado echa ramas aéreas verticales, y por el otro raíces. Carece de clorofila y las hojas se hallan reducidas a escamas. sépalo Cada una de las hojas, gralte. de color verde, que forman el cáliz de una flor. verticilo Conjunto de hojas, ramas u otros órganos que brotan a un mismo nivel del eje caulinar.. 12.

(13) ABSTRACT. This work presents some chemical proprieties of Aloe vera mucilage and the main characteristics. of the soil of this growth in the corregimiento of Combia,. municipality of Pereira, department of Risaralda in the coffee region from Colombia. In order to establish potential uses of the mucilage.. In this study was carried out the bromatological analysis of plants. Whose involved fiber raw, ethereal matter, ash, protein and humidity analysis.. The soil analysis was include pH, organic matter, aluminum, nitrogen and bases (Mg, K, Ca) analysis. This work was realized in the soil laboratory of the Universidad Tecnológica from Pereira.. Finally with the obtained values of the analysis bromatológico and the analysis of fertility of the floor surrendered by the laboratory of floors, you proceeded to carry out the analysis of the data.. 13.

(14) RESUMEN. En el presente trabajo se utilizo el mucílago de Aloe vera y muestras de suelo proporcionados por las fincas pertenecientes al corregimiento de Combia, municipio de Pereira, departamento de Risaralda en la región cafetera, con el fin de realizar su caracterización a nivel de laboratorio.. Se les realizo el análisis bromatológico que involucra (las determinaciones de fibra cruda, extracto etéreo, cenizas, proteína y humedad); así como el análisis de suelos determinándose los parámetros de pH, materia orgánica, fósforo, aluminio, nitrógeno y bases (Mg, K, Ca). Los análisis de suelos fueron realizados por el Laboratorio de Suelos de la Universidad Tecnológica de Pereira.. Adicionalmente se hizo la comparación de los resultados obtenidos con los de un estudio paralelo con cultivos de Aloe realizado en el municipio de Montenegro, departamento del Quindío, encontrándose diferencias principalmente en cuanto al porcentaje de cenizas presente en el mucílago de las plantas. Además, de otras respecto a la composición química del suelo de los cultivos.. Finalmente con los valores obtenidos del análisis bromatológico y el análisis de fertilidad del suelo entregado por el laboratorio de suelos, se procedió a realizar el análisis de los datos.. 14.

(15) 1. JUSTIFICACIÓN. Durante los últimos treinta años se han emprendido en diferentes partes del mundo programas dedicados a la investigación de la planta denominada Aloe vera, debido a sus diversas propiedades que tienen aplicación tanto en la industria cosmética como en la medicina natural, generando una gran demanda comercial en el ámbito mundial; especialmente en lugares como Hong Kong, Estados Unidos, Japón, Latino América. Es así como la producción de gel de Aloe vera ha sido dominada básicamente por compañías estadounidenses, que han invertido grandes sumas de dinero en investigación y desarrollo de la producción, cosecha y procesamiento de éste. Las grandes plantaciones de sábila se han establecido en Texas y otras áreas alrededor del Golfo de México, dominando el mercado. Australia, Israel, países Centro Americanos y Venezuela también son fuentes importantes de producción, (1).. Según la base de datos de la “UNITED NATIONS CONFERENCE ON TRADE AND DEVELOPMENT” (UNCTAD),. los principales países importadores de la. planta de sábila son Hong Kong, Bahrain, Estonia, Israel y Republica Dominicana donde es claro el dominio de Hong Kong en las importaciones a nivel mundial. Según esta misma fuente de datos, los principales países importadores de productos cosméticos a base de sábila son Japón, Estados Unidos, la Unión Europea, Suiza y Hong Kong, (2).. En Colombia, existen cultivos localizados en los departamentos de Huila con 300 hectáreas, Córdoba con 150 hectáreas, Antioquia con 80 hectáreas, los Santanderes con 70 hectáreas y Valle del Cauca con 4 hectáreas cultivadas, (2). En la región cafetera el cultivo se inició en el 2004, aprovechando de una parte las bondades del clima tropical y la excelente calidad de los suelos. y de otra. promoviéndola como una actividad multipropósito de beneficio social, incentivando el cultivo de esta planta con el fin de favorecer mujeres cabezas de familia, (3).. 15.

(16) En la región cafetera el cultivo del Aloe Vera cuenta en la actualidad con aproximadamente 86100 plantas de un año sembradas en los municipios de Pereira, Dosquebradas y Santa Rosa de Cabal en el departamento de Risaralda y Montenegro en el departamento del Quindío.. Debido a la imperante necesidad de los productores, para mejorar sus condiciones de cultivo, y en colaboración con la CADENA PRODUCTIVA DE PLANTAS MEDICINALES AROMÁTICAS (PPMA) de la Facultad de Ciencias Ambientales y la Escuela de Química de la Universidad Tecnológica de Pereira, se espera generar una nueva línea de investigación con el ánimo de apoyar a los productores para diversificar sus productos, establecer estándares de calidad, mejorar rendimientos y en general contribuir al posicionamiento de los productos del Aloe vera en el ámbito nacional e internacional. Con tal fin se propone el presente trabajo sobre la obtención de algunos puntos de referencia de unos cultivos particulares de la región cafetera y a partir de estos resultados plantear la investigación en diferentes líneas.. 16.

(17) 2. OBJETIVOS. 2.1 OBJETIVO GENERAL. Obtener algunos parámetros de referencia del suelo y del mucílago de Aloe Vera de cultivos del corregimiento de Combia, departamento de Risaralda, (Fincas: El Pereque, vereda La renta; Villa Sofía, vereda La Suecia; La Ilusión y Nogales, vereda La Honda) y compararlos con los del municipio de Montenegro Quindío, con el fin de hacer una caracterización de los cultivos de Aloe vera en la región cafetera.. 2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS. -Realizar el Análisis Bromatológico del mucílago del Aloe Vera procedente de los materiales seleccionados de las diferentes fincas de la región de estudio.. -Documentar las prácticas agronómicas para establecer las principales diferencias que puedan incidir en el cultivo.. -Realizar análisis de fertilidad al suelo de las fincas seleccionadas (estos análisis serán entregados por el laboratorio de suelos de la Universidad Tecnológica de Pereira), con el fin de correlacionarlo con el análisis bromatológico.. -Comparar los análisis realizados en la región de Risaralda con los obtenidos en otros estudios para la región del Quindío con el fin de caracterizar los cultivos de la región cafetera.. 17.

(18) 3. MARCO TEÓRICO. 3.1 LA PLANTA DE ALOE VERA. 3.1.1 ¿QUE ES LA PLANTA DE ALOE VERA?. La penca de sábila o Aloe vera es el nombre aplicado a varias especies de plantas carnosas, de hojas muy espesas dispuestas en rosetas apretadas, las que terminan en la época de la florescencia en un racimo de flores rojas o amarillas (rojas en Aloe soccotrina lam y amarillas en Aloe vera), (4 y 5), de 2 a 2,5 cm de longitud, corola caduca y con 6 estambres, ovario trilocular y fruto capsular. Estas plantas pueden medir de 30 cm a 60 cm de largo, que se atenúan hacia la extremidad, de color verde pálido, moteadas de blanco, (6).. El Aloe vera es una planta plurianual, que pertenece a la familia de las Aloaceas, como se puede observar en la tabla 1, y esta considerada como uno de los mayores regeneradores celulares que ha dado la naturaleza, (7 y 8).. CLASIFICACIÓN BOTÁNICA Reino. Vegetal. Familia. Aloaceas. Género. Aloe. Especie. Vera. Nombre Científico Aloe vera Nombre Común. Sábila. TABLA No. 1 Clasificación botánica de la planta de Sábila. La hoja del Aloe consta de tres capas; una cubierta exterior verde y sólida, una viscosa jalea en la que destacan una serie de bultos vasculares atados a la. 18.

(19) superficie interna de la piel, y el filete que posee una estructura integrada a su vez por estructuras hexagonales que almacenan el fluido del filete.. En la primavera, cuando la planta tiene dos o tres años, le crece una vara con uno o más extremos, y de estas cuelgan flores amarillas.. El Aloe vera contiene dos clases de líquidos en el interior de sus hojas, uno que exuda y es de color amarillo llamado látex y el otro que es un gel (mucílago), que es de gran uso comercial, (8).. Figura No. 1 Interior de una hoja de Aloe vera. 19.

(20) 3.1.2 HISTORIA DEL ALOE VERA. La planta Aloe Vera se cultiva en muchos países calidos, tropicales y subtropicales y tiene una historia larga e ilustre que empieza desde la época bíblica. El primer registro es del año 1500 a.C. en el Papyrus Erbes, cuyas copias originales están protegidas en la Universidad de Leipzig. Estos documentos egipcios declaran que los valores curativos del aloe fueron y habían sido aclamados extensamente desde hace muchos siglos anteriores. Diosocorides, en el siglo I d.C, describió extensamente el Aloe en su herbolario griego y también habló de sus virtudes medicinales y cosméticas, (9). Los Aloes son originarios del África oriental y meridional y desde muy remoto tiempo se han aclimatado por toda la hoya mediterránea, por las antillas, la América del sur y por la india, (5).. Cuando Alejandro de Macedonia hacia sus conquistas halló en la Isla de Socotora esta planta, la que los griegos aprendieron a cultivar y a apreciar el principio extraído de sus hojas. Más tarde los médicos árabes llegados a España y a otros sitios de Europa la aplicaron en sus recetarios y así la hicieron conocer ampliamente; de allí se propago a las Antillas (Isla de Barbados) para pasar luego al continente americano, (5).. Existen más de 300 especies de Aloe que crecen por todo el mundo. Sin embargo, actualmente sólo se comercializan dos especies, el aloe barbadensis Miller y el aloe aborescens que son los más conocidos, (9 y 10). La planta del aloe crece en áreas tropicales y no puede sobrevivir en temperaturas de congelación, (2).. En Estados Unidos, la mayor parte es cultivada en el Valle de Río Grande al sur de Tejas, en Florida y en el sur de California. Internacionalmente, el aloe se puede encontrar en México, en los países a lo largo del Pacífico, la India, América del Sur, América Central, el Caribe, Australia y África.. 20.

(21) Las plantas adultas pueden tener una altura comprendida entre 5 cm hasta 1m con un promedio alrededor de 70 a 90 cm de longitud. Cada planta tiene generalmente de 12 a 16 hojas que, cuando son adultas pueden pesar hasta 1500 g. Las plantas se pueden cosechar cada 6 a 8 semanas quitándoles de 3 a 4 hojas por planta.. El uso comercial original de la planta del aloe estaba en la producción de una sustancia celuloide llamada Aloína, una savia amarrilla usada durante muchos años como ingrediente laxante. Este producto se convirtió en un sinónimo del nombre aloe y se registró en el campo comercial, técnico y gubernamental a principios del siglo XX. Esta terminología creó mucha confusión cuando el otro ingrediente principal del aloe, el gel del aloe, un gel semisólido transparente fue estabilizado y puesto a la venta. A principios de los años 50, este gel de Aloe Vera había ganado respeto como material utilizado como una base para las bebidas nutritivas, tanto como crema hidratante y agente curativo en los cosméticos y los medicamentos, (6).. 3.1.3 ASPECTOS TAXONOMICOS. La planta de sábila es perenne, presenta aspecto suculento, el rizoma es largo y el tallo es corto, en torno al cual se agrupa un rosetón de hojas que puede formar de 12 a 16 niveles. Su tamaño puede variar de 30 cm hasta 3 m dependiendo de la variedad. Hojas finamente lanceoladas, 30 a 60 cm de longitud; turgentes, verdes, márgenes con dientes espinosos separados. Las flores pueden ser amarillas, anaranjadas, púrpuras y rojas dependiendo de la variedad y de 2,5 cm de largo. Presentan androceo regular y simétrico, sépalos y pétalos generalmente de color semejante. Los estambres son 6, poco más o menos del largo del periantio con filamentos delgados y anteras oblongas. El ovario es sésil, trilobulado; los óvulos son numerosos en cada cavidad del ovario. El fruto es capsular, las semillas son numerosas y negras. Las plantas alcanzan su madurez a los 4 años de edad y pueden llegar a vivir alrededor de unos 12 años, (8 y 11).. 21.

(22) 3.1.4 FENOLOGÍA. Figura No. 2 Planta de Aloe vera. 3.1.4.1 TALLO. Es corto y grueso, alrededor de él van creciendo las hojas en forma de rosetón hasta alcanzar una altura de un metro y hasta 10 cm de diámetro; no se ramifica, (12).. 3.1.4.2 HOJAS. Las hojas son llamadas pencas, son grandes, gruesas, suculentas o carnudas, anchas, ricas en agua, con dientes doblados hacia arriba, con puntas agudas y espinas en los bordes, alcanza una altura de 50 a 70 cm, poseen el borde espinoso dentado, (13). Estas contienen una gelatina que es el mucílago, y es lo. 22.

(23) que se explota comercialmente. Este es un gel transparente que contiene una savia amarilla que posee propiedades laxantes, (8). El tamaño de las hojas se determina por varios parámetros, incluyendo las condiciones de la tierra, el clima y otros factores ambientales, (14).. 3.1.4.3 FLOR. Las flores son largas en forma de tubo y de color rojizo-anaranjado. La inflorescencia está sobre un eje cilíndrico, escamoso, que lleva flores anaranjadas, amarillas, en corimbos espigados. El cáliz es tubuloso, casi cilíndrico, de seis divisiones verdosas en limbo, mientras que el resto es rojizo anaranjado. Los estambres salen fuera del cáliz, (12).. 3.1.4.4 FRUTO. El fruto es una cápsula oblonga, marcada con tres ranuras, de tres celdas, con granos aplanados y angulosos, (12).. 3.1.4.5 SEMILLA. Cada flor da origen a un número variado de semillas elipsoidales aplastadas, encerradas en cápsulas dehiscentes ovaladas-elongadas, de 1 a 2 cm de largo. Las semillas no son fértiles, por lo que no se pueden usar para propagar la planta, (12).. 3.1.4.6 RAIZ. La raíz es larga, formando un rizoma que puede ser dividido para propagar la planta.. 23.

(24) Cuando se efectúan prácticas culturales y se corta el rizoma se da origen a una nueva planta, llamada hijos. Estos sirven para continuar propagando la plantación, (12).. 3.1.5 ESTRUCTURA CELULAR DEL TEJIDO. Al hacer un corte transversal de la hoja se advierte primero una fuerte cutícula epidérmica con numerosos estomas; después de una zona parenquimatosa con granos de clorofila, almidón y finos ráfides de oxalato de calcio. Luego la parte central espesa formada de grandes células de parénquima incoloro mucilaginoso. Hay toda una serie ordenada a lo largo de la línea que divide dos zonas de parénquima, de haces vasculares de forma oval. Dentro de cada haz hay un endodermo dentro del cual hay un periciclo de anchas células que contienen un líquido incoloro lleno de los principios activos; este líquido se torna violáceo al contacto con el aire, (5).. El la figura No. 1, se observa la forma característica de una hoja madura de la planta de Aloe vera, y en la figura anidada se muestra un corte transversal ampliado de la sección indicada en el rectángulo, donde se distinguen claramente dos partes de la hoja; una corteza externa gruesa de color verde (piel) y una abundante pulpa interna (gel), constituida mayoritariamente de agua, ya que la materia seca sólo representa un 0,9 %, (13).. En la figura No. 2, se muestran células del parénquima central del gel de Aloe vera fresco, obsérvese su forma hexagonal y el ordenamiento de las mismas, además de su alto contenido en agua (99,5 %), envueltas por una delgada pared celular, (8 y 13).. 24.

(25) Figura No. 3 Hoja entera y corte transversal de Aloe vera. Figura No. 4 Células de Aloe vera en estado fresco (X 100 aumentos). 25.

(26) 3.1.6 COMPOSICIÓN QUÍMICA DEL GEL DE ALOE VERA. Figura No. 5 Gel o mucílago de Aloe vera. El gel de Aloe vera contiene alrededor de 99,5 % de agua, es rico en mucílagos. Los mucílagos se caracterizan por estar formados por ácidos galacturónicos, glucorónicos y unidos a azúcares como glucosa, galactosa y arabinosa. También están presentes otros polisacáridos con alto contenido en ácidos urónicos, fructosa y otros azúcares hidrolizables, (8 y 9).. Químicamente se caracteriza por la presencia de compuestos fenólicos de gran poder antioxidante, que son generalmente clasificados en dos grupos principales: las cromonas y las antraquinonas, (8).. Las cromonas son componentes bioactivos en fuentes naturales, se utilizan como 26.

(27) antiinflamatorios y antibióticos. Dentro de ellos podemos encontrar a Aloesin, también denominada Aloeresin B y el Aloeresin A, (9).. Las antraquinonas son compuestos aromáticos polihidroxilados, que constituyen el numeroso grupo de sustancias polifenólicas que conforman la base y la fuente de una importante cantidad de colorantes. Dentro de las antraquinonas se encuentran la Aloína llamada también Barbaloína; la Isobarbaloína y la Aloemodina, (9).. 3.1.6.1 AZUCARES. Varios polisacáridos han sido detectados y aislados desde la pulpa del Aloe vera, incluyendo manosa, galactosa, arabinosa, sustancias pécticas y ácido glucurónico. Estudios han identificado a la manosa como el azúcar más importante presente en el gel de Aloe vera, mientras que otros estudios han reportado la ausencia de este azúcar, encontrando a su vez a las sustancias pécticas como el mayor componente. Las pectinas forman un grupo complejo de polisacáridos, que están constituidas de ácido galacturónico unidas. Las discrepancias señaladas se deben principalmente a los diferentes lugares geográficos en donde se desarrolla la planta de Aloe vera, (9).. Otros polisacáridos presentes en el gel de Aloe vera son: glucomanano y acemanano, (9 y 12).. 3.1.6.2 VITAMINAS. La planta contiene muchas vitaminas como la A, C y E que son antioxidantes, vitamina B (tiamina), niacina, vitamina B2 (riboflavina), B12 y ácido fólico, (9). 3.1.6.3 MINERALES Sodio, potasio, calcio, magnesio, manganeso, cobre, zinc, cromo y Hierro se encuentran todos presentes en la planta de Aloe vera, (9). 27.

(28) 3.1.6.4 AMINOÁCIDOS. Estos son los principales constituyentes de las proteínas. El gel del Aloe vera contiene 20 de los 22 aminoácidos necesarios requeridos por el cuerpo humano, y siete de los ocho aminoácidos esenciales que el cuerpo no puede sintetizar, los cuales deben ser incluidos en la alimentación, (9 y 15).. 3.1.6.5 ANTRAQUINONAS. Las antraquinonas del Aloe vera son uno de sus componentes más efectivos, tienen una amplia gama de funciones. Poseen propiedades laxantes, analgésicas y además tienen propiedades bactericidas y antivíricas. Su combinación en el Aloe hace que este tengan un efecto analgésico, (9).. 3.1.6.6 ENZIMAS. Cuando la amilasa y la lipasa son suministradas vía oral, estas actúan como un catalizador bioquímico. Otra enzima muy importante es la carboxipeptidasa que posee propiedades antiinflamatorias y produce un efecto analgésico.. 28.

(29) Ácido glucorónico. Ácido galacturónico. O. C C. H. H O. C. H. H. C. O H. H. C. O H. C H. O. H. H O. 2. Fructosa. H. C. H. C. O H. O. C. H. H. C. O H. H. C. O H. C H. O H. H. 2. O H. D-glucosa. D-manosa. Barbaloína. Figura No. 6 Estructura molecular de algunos de los componentes químicos del gel de Aloe vera. 29.

(30) 3.1.7 USOS DEL ALOE VERA. Se sabe que el uso del Aloe vera ha sido reportado desde tiempos bíblicos. Históricamente, el Aloe ha sido utilizado en la medicina tradicional para el tratamiento de muchas enfermedades. Es conocido como un buen antiinflamatorio, gracias a la acción de la manosa-6-fosfato presente en su gel. y como un. poderoso cicatrizante del tejido epitelial, debido a la actividad de sus aminoácidos que estimulan la producción de nuevas células y a la habilidad de sus enzimas para promover la regeneración de la piel, (8 y 16).. El gel del Aloe vera es también utilizado en el tratamiento de quemaduras y de ulceras en la piel en general, (8, 17 y 18).. También se ha reportado el uso del Aloe vera en la cura de las úlceras gástricas gracias a su efecto antiséptico, (8 y 19).. El uso del Aloe vera también ha sido descrito en el campo de la medicina veterinaria. El extracto del gel ha sido usado en el tratamiento de muchos animales en casos externos tales como alergias, abscesos, infecciones por hongos, varios tipos de inflamaciones, dolores y comezón, (8, 20 y 21).. Estudios recientes indican que el Aloe vera puede usarse en el tratamiento del VIH-SIDA. Esto es atribuido a las propiedades antivirales e inmunológicas de un grupo de polisacáridos que actúan directamente en las células del sistema inmunológico, activando y estimulando macrófagos, monolitos, anticuerpos y células-T, (8, 21 y 22).. El Aloe también se ha usado en tratamiento del cáncer, donde ha demostrado que tiene un efecto positivo en la inhibición del crecimiento de tumores, (8 y 23).. 30.

(31) El Aloe vera también tiene una extensa aplicación en la industria cosmética donde es considerado como un efectivo emoliente, tanto para la piel como para el cabello, (8, 24 y 25).. Investigaciones realizadas en España revelaron que el gel de la planta tropical puede usarse como una capa que además de ser comestible, protege la calidad de las frutas frescas. El gel, que al parecer no afecta el gusto ni la apariencia de los alimentos, promete ser una segura alternativa natural frente a los preservativos sintéticos. Las pruebas que se llevaron a cabo utilizando uvas, demostraron que las que se envolvieron en el gel del Aloe, se preservaron por más de 35 días mientras que las que no se envolvieron en gel, empezaron a deteriorarse siete días después de ser almacenadas, (26).. 3.1.8 VARIEDADES DEL ALOE VERA. El Aloe vera tal como lo conocemos hoy en día, pertenece dentro del Aloe vera, al Aloe barbadensis miller, esta denominación viene de la isla de Barbados donde crecían gran cantidad de estas plantas que es originaria de las costas nororientales de África, (5).. La variedad Aloe barbadensis se ha subclasificado en otras tres a su vez:. I. Miller o vulgaris: recibe el nombre en honor al taxonomista suizo H. Miller el cual se dedicó al estudio de esta variedad importada por los portugueses. Miller la llamó vulgaris debido a la gran abundancia en comparación con otras variedades. Es de extraordinario rendimiento comercial. Su origen se sitúa en las costas de Marruecos, Mauritania, Senegal, las Islas de cabo verde, Tenerife y Canarias. Hoy en día también se cultiva en EE.UU., México y Centroamérica.. 31.

(32) II. Humilis: recibe su nombre por su menor tamaño, hojas pequeñas y alargadas. Tiene un color más verde azulado y oscuro. Sus propiedades son similares a la anterior pero el rendimiento comercial es menor debido a su menor tamaño.. III. Mitriformis: de hojas más anchas y cortas, en forma de corazón, con tendencia a abrirse al llegar al suelo. Su nombre viene a que recuerdan a la forma de una mitra. Las hojas son extraordinariamente carnosas, pero debido a su menor tamaño ocurre lo mismo que con la anterior, es menos productiva.. Además del Aloe vera y sus tres variedades existen otros tipos de aloes que también se comercializan y son los siguientes:. Aloe socotrina o nobilis: fue la primera especie utilizada por el ser humano, tanto en el Egipto de los faraones como en la China, pasando por Grecia, el imperio romano y muy avanzada la era cristiana. Actualmente esta en desuso, desde el descubrimiento del Aloe vera. Su uso ha quedado reducido a la medicina homeopática porque algunos de sus principios son sumamente energéticos.. Aloe ferox: recibe su nombre ferox por el termino de aloe salvaje (ferox en latín). En la actualidad los partidarios del Aloe ferox frente al Aloe vera argumentan que lo prefieren por su alto contenido en polisacáridos. También contiene más hierro y más calcio que el Aloe vera.. 3.1.9 ASPECTOS ECOLÓGICOS. 3.1.9.1 ALTITUD. El Aloe vera se cultiva en alturas de 400 a 2.500 msnm, aunque en Cuba se obtienen buenos rendimientos en plantaciones a alturas inferiores a 400 msnm.. 32.

(33) 3.1.9.2 CLIMA. La sábila presenta un amplio rango de adaptabilidad a diferentes condiciones ambientales; el Consejo Internacional del Aloe señala que se desarrolla generalmente, en áreas 15 grados hacia al norte y hacia el sur del ecuador, aunque puede ser encontrada en un espectro climático bastante amplio. Los climas en que se desarrolla van de tropicales y subtropicales a desérticos.. Se establecen preferentemente en áreas con temperaturas medias anuales de 18 a 25 ºC con una precipitación media anual de 400 a 800 mm; encontrándose en sitios hasta de 200 mm al año, donde su desarrollo es más lento.. Aunque esta planta puede encontrarse en bosques ecuatoriales, climas templados y montañas, se adaptada bien a zonas de pronunciada sequía, a la intensidad de los rayos solares y concentración de las sales, condiciones que caracterizan a grandes superficies localizadas en las zonas áridas y semiáridas.. En México crece en áreas con precipitación pluvial anual entre los 200 y 800 mm, y soporta temperaturas extremas de -5 ºC durante el invierno hasta de 42 ºC en verano, (27).. 3.1.9.3 CONDICIONES EDÁFICAS. Se desarrolla en suelos de rocas de origen sedimentarios, principalmente en calizas y conglomerados; puede crecer en suelos someros, pedregosos y poco profundos, escasos en materia orgánica, bien drenados, con pH que va de alcalino a neutro o ligeramente ácido y de diferente texturas, (27).. Aunque se puede establecer y sobrevivir en suelos pobres, los suelos ideales para el cultivo de la sábila deben ser profundos, con buen drenaje, de textura media, preferentemente franco arenosos y de un pH ligeramente alcalino.. 33.

(34) 3.1.10 PROPAGACIÓN. Esta es una planta que se propaga en forma sexual y asexual.. La reproducción sexual es menos eficaz y poco utilizada. Consiste en depositar las semillas en suelos arenosos, bien drenados, teniendo lugar la germinación en un lapso de 3 a 4 semanas, a una temperatura de 20 ºC.. La reproducción asexual consiste en cortar las hojas grandes de las plantas más viejas y trozarlas en pedazos de 10 cm, se dejan suberizar para que al plantarlas no se pudran. Este método es conocido como "estaca de hoja".. Existe otro método conocido como "estaca de raíz", consiste en cortar tramos de raíces de aproximadamente 2 a 5 cm, sumergiéndolas en cinetina en concentraciones de 0.1 a 10 p.p.m. y plantándolas a poca profundidad, obteniendo nuevas plantas en el término de 2 a 3 semanas, con un 100 % de efectividad, (27).. 3.1.11 ESTABLECIMIENTO DEL CULTIVO. 3.1.11.1 PREPARACIÓN DEL SUELO. Esta especie no requiere de condiciones especiales de preparación del suelo, por lo que se puede utilizar cualquier sistema donde se logre crear el lugar adecuado que asegure el enraizamiento y contribuya a su crecimiento y desarrollo. Esto se logra conservando la estructura del suelo, el mantenimiento de sus condiciones físicas, químicas y biológicas y evitando todo tipo de erosión.. Esta operación debe comenzar con no menos de 45 días de antelación a la fecha programada para la plantación y tomando en consideración que las diferentes labores que comprende se ejecuten cuando el terreno no este demasiado húmedo o seco.. 34.

(35) 3.1.11.2 PLANTACION. La plantación se hace a raíz desnuda, preferentemente en un trazo de tresbolillo; se coloca la planta en la cepa llenando ésta con tierra con materia orgánica mezclada con la propia del terreno, si así se requiere, una terraza de sostén.. En terrenos con pendiente, el distanciamiento será de 2 m entre planta e hileras, con lo cual se obtiene una densidad de 2500 plantas por ha. Si el terreno es plano o con pendiente muy ligera, la distancia entre plantas se puede reducir a un metro y la densidad aumentará a 5000 plantas por hectárea, (27). 3.1.11.3 FERTILIZACIÓN Y SUMINISTRO DE NUTRIENTES. La planta no es muy exigente en nutrientes, actualmente se elabora un abono tipo compost, utilizando estiércol de vaca, gallinaza, bagazo y tierra.. 3.1.11.4 CONTROL DE MALEZAS. Las limpias pueden efectuarse dos veces al año.. 3.1.11.5 RIEGO. Por ser una planta de características suculentas, esta se adapta mas a terrenos arenosos con mala topografía, por lo cual es bastante resistente a sequías. Es mas peligroso regar lo suficiente constantemente que en forma esporádica, por lo que se debe dejar que este lo bastante seco antes de volver a regar. Las raíces se pudren al estar expuestas a la tierra húmeda durante períodos largos.. 35.

(36) 3.1.11.6 COSECHA Y RECOLECCIÓN. La recolección de hojas comienza a partir de los 12 meses de plantadas, la cosecha se puede efectuar durante todo el año, cortando siempre las hojas inferiores.. La operación se efectúa de forma manual. Con el auxilio de cuchillas se hace una incisión en un extremo de la base de las hojas por el límite del gel de la hoja para que este se conserve encerrado y se tira en sentido contrario hasta desprenderla del tallo. Todas las cosechas se realizan de igual manera, a intervalos de 6 meses. En la recolección se requiere de guantes y camisas de mangas largas para protegerse de los daños que puedan ocasionar los bordes espinosos de estas hojas, (14).. 3.2 ANÁLISIS DE FERTILIDAD DE SUELOS. 3.2.1 ¿QUÉ ES UN ANÁLISIS DE SUELOS?. Un análisis de suelo es el análisis químico de una muestra representativa que nos permite conocer las cantidades existentes de los diferentes nutrimentos que contiene, (28).. 3.2.2 ¿CUÁLES SON LOS OBJETIVOS DEL ANÁLISIS DE SUELO? •. Mantener el “estatus de fertilidad” del suelo.. •. Predecir la probabilidad de obtener una respuesta beneficiosa a la adición de. fertilizantes. •. Disponer de una base científica para efectuar recomendaciones de abonado. racionales. •. Evaluar el estado general de fertilidad de una determinada área de suelos o. una zona amplia, y poder establecer así planes de carácter general.. 36.

(37) De forma sencilla el objetivo del análisis del suelo es tratar de obtener unos valores que ayuden a predecir la cantidad de nutrientes adicionales que será preciso aportar y que variarán en función de la “riqueza” previa del suelo.. 3.2.3 ¿QUÉ CARACTERÍSTICAS DEFINEN LA FERTILIDAD DE UN SUELO?. La fertilidad es vital para que un suelo sea productivo. Al mismo tiempo, un suelo fértil no es necesariamente un suelo productivo.. Factores como mal drenaje,. insectos, sequía, etc. pueden limitar la producción, aún cuando la fertilidad del suelo sea adecuada.. Para entender completamente la fertilidad del suelo se. deben conocer estos otros factores que mantienen o limitan la productividad, (29).. 3.2.3.1 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS •. La textura. •. La estructura: es la forma en que están agrupadas y ordenadas las partículas. del suelo. De la estructura depende la circulación del aire y del agua en el interior del suelo. La mejor estructura es la de tipo granular, ya que permite un buen crecimiento de las raíces y una buena circulación del aire y el agua.. 3.2.3.2 CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS, pH. El pH del suelo es importante porque permite conocer que tan disponibles están los nutrientes para el cultivo. Además se sabrá si la planta que se va a cultivar se adaptará a ese nivel de pH. El pH más recomendable es el neutro que va de 6,6 a 7,3, pues con él en general se desarrollan mejor los cultivos. 3.2.3.3 CARACTERÍSTICAS BIOLÓGICAS. La cantidad de seres vivos se refiere al número y diversidad de organismos presentes en el suelo, como hongos, bacterias e insectos, que participan en el. 37.

(38) aporte y descomposición de materia orgánica y hacen posible la disponibilidad de los nutrientes para las plantas.. La relación entre las plantas y microorganismos, está referido a la forma en que se relacionan las plantas con ciertos microorganismos de tal manera que ambos salgan favorecidos. A esta relación se le conoce como simbiosis.. 3.2.4 NUTRIENTES ESENCIALES PARA LA PLANTA. Se conoce que 16 elementos químicos son esenciales para el crecimiento de la planta. Estos elementos están divididos en dos grandes grupos: minerales y no minerales. Los nutrientes no minerales son carbono, hidrógeno y oxígeno. Estos nutrientes se encuentran en el agua y en la atmósfera y son usados en la fotosíntesis de la siguiente manera, (29).. 6CO2. +. dióxido. 12H20. Luz. agua. 602 oxigeno. +. 6(CH20) carbohidratos. +. 6H20 agua. de carbono. Los productos de la fotosíntesis son los responsables del incremento en el crecimiento de la planta. Cantidades insuficientes de dióxido de carbono, agua o luz reducen el crecimiento.. Sin embargo, la cantidad de agua usada en la. fotosíntesis es tan pequeña que las plantas mostrarían síntomas de estrés de humedad antes que el agua sea lo suficientemente baja para afectar a la fotosíntesis.. En la tabla 2, se citan los 13 nutrientes minerales provenientes del suelo, los cuales se dividen en nutrientes primarios, secundarios y micronutrientes, (29).. 38.

(39) NUTRIENTES. MICRONUTRIENTES. PRIMARIOS. NUTRIENTES SECUNDARIOS. Nitrógeno (N). Boro (B). Calcio (Ca). Fósforo (P). Cloro (Cl). Magnesio (Mg). Potasio (K). Cobre (Cu). Azufre (s) Hierro (Fe) Manganeso (Mn) Molibdeno (Mo) Zinc (Zn). Tabla No. 2 Clasificación de los nutrientes minerales provenientes del suelo Generalmente los nutrientes primarios son los primeros en ser deficientes en el suelo, debido a que las plantas usan cantidades relativamente altas de estos nutrientes.. Los nutrientes. secundarios y los micronutrientes son en general. menos deficientes en el suelo y las plantas los utilizan en pequeñas cantidades. Sin embargo éstos son tan importantes como los nutrientes primarios y la planta debe tenerlos a su alcance cuando los necesita, (29).. 3.2.5 COMPOSICION QUIMICA DEL SUELO. La composición química del suelo incluye la medida de la reacción de un suelo (pH) y de sus elementos químicos, incluyendo su textura. Su análisis es necesario para una mejor gestión de su fertilización, cultivo y para elegir las plantas mas adecuadas para obtener los mejores rendimientos de cosecha.. 3.2.5.1 ¿QUE ES pH DEL SUELO?. El pH del suelo expresa la acidez o alcalinidad del mismo, es decir, la concentración de iones H+ disociados en la "solución suelo", (28).. 39.

(40) La escala del pH cubre un rango de 0 a 14. Un valor de pH de 7,0 es neutro, los valores por debajo de 7,0 son ácidos y aquellos que están sobre 7,0 son básicos. De acuerdo al valor del pH encontrado en el suelo, se lleva a cabo su clasificación de acuerdo con la tabla 3. La mayoría de los suelos productivos fluctúan entre un pH de 4,0 a 9,0. (29). En un suelo ácido existe mayor cantidad de iones H+ que de OH-, mientras que en uno básico es al contrario. En un suelo de pH neutro la cantidad de iones H+ y OHes igual. Generalmente, en los suelos ácidos hay problemas por deficiencia de fósforo, calcio, magnesio, boro, y algunas veces molibdeno; puede haber toxicidad de aluminio, hierro, manganeso; los suelos alcalinos, pueden presentar deficiencias de zinc, hierro, manganeso y boro, a veces tan bien se presentan problemas con el fósforo. La neutralidad es la condición óptima para el desarrollo de la mayoría de los cultivos y para la asimilación de la mayoría de los nutrientes por parte de estos, (28).. Los suelos neutros, pH entre 6,6 y 7,3, son ideales para la mayoría de los cultivos; en estos suelos no se presentan condiciones extremas que afecten la aprovechabilidad de los nutrientes; en general en estos suelos las deficiencias mas comunes son las de nitrógeno y potasio, (28).. pH. CLASIFICACIÓN. 0.01 - 5.59. Muy ácido. 5.6 - 6.59. Ácido. 6.6 - 7.59. Neutro. 7.6 - 8.59. Alcalino. 8.6 - 9.99. Muy alcalino. Tabla No. 3 Clasificación del suelo según su pH. 40.

(41) 3.2.5.1.1 INFLUENCIA DEL PARÁMETRO. 3.2.5.1.1.1 pH BAJO (ÁCIDO) •. Es desfavorable para el desarrollo radicular. •. Un medio ácido suele ser pobre en bases de cambio y en oligoelementos.. •. La actividad microbiana se reduce y por consiguiente la nitrificación.. •. La asimilación del fósforo disminuye por formarse combinaciones insolubles. de este elemento con el hierro y con el aluminio. •. Por contra los microelementos, a excepción del molibdeno, son más. asimilables en medio ácido.. 3.2.5.1.1.2 pH ALTO (BÁSICO) •. Existen problemas de asimilación debido fundamentalmente a la presencia. de carbonato de cal que bloquea la absorción del fósforo. •. Si la alcalinidad es debida al sodio, entonces aparecen problemas de tipo. físico (impermeabilidad, compactación, etc.) lo que resulta desfavorable para la asimilación de los nutrientes.. 3.2.5.1.2 METODOS EMPLEADOS PARA LA DETERMINACIÓN DEL pH •. Método Colorímetro (indicadores colorimétricos, M.L. Jackson, 1964).. •. Método Potenciométrico (peachímetro o potenciómetro, Dewis y Freitas, 1970).. 3.2.5.2 NITRÓGENO. Es esencial para el crecimiento de la planta y forma parte de cada célula viviente. Las plantas requieren de grandes cantidades de N para crecer normalmente.. 41.

(42) Las plantas absorben la mayoría del N en forma de iones amonio (NH4) o nitrato (NO3). Algo de urea se absorbe directamente por las hojas y pequeñas cantidades de N se obtienen de materiales como aminoácidos solubles en agua.. El N es necesario para la síntesis de la clorofila, y como parte de la molécula de la clorofila está involucrado en el proceso de la fotosíntesis. La carencia de N y en consecuencia la carencia de clorofila no permite que la planta utilice la luz solar como fuente de energía en el proceso de la fotosíntesis y la planta pierde la habilidad de ejecutar funciones esenciales como la absorción de nutrientes. El N es un componente de las vitaminas y los sistemas de energía en la planta. Es también un componente esencial de los aminoácidos, los cuales forman proteínas, por lo tanto, el N es directamente responsable del incremento del contenido de proteínas. El contenido total de nitrógeno en un suelo podemos dividirlo en tres formas fundamentales: •. N en forma elemental: N2 en el aire del suelo y en pequeñas cantidades, disuelto en la solución del suelo.. •. N en formas inorgánicas: como NO (óxido nítrico), NO2- (nitrito), N2O (óxido nitroso), NH3 (amoníaco), NO3 (nitrato), etc.. •. N en forma orgánica: supone más de un 90 % y es transformado lentamente, por la acción de los microorganismos que descomponen la MO, en nitrógeno mineral, en las formas amoniacal y nítrica, que es la asimilable por las plantas.. En la tabla 4 se encuentran los rangos establecidos de acuerdo a los niveles de N contenidos en el suelo, (29).. Es conveniente hacer siempre un balance del nitrógeno que hay en el suelo a la hora de realizar el abonado nitrogenado. En este balance hay que considerar las entradas: mineralización de la materia orgánica del suelo, aportación de los abonos orgánicos, residuos de cosechas, arrastre por la lluvia, fijación microbiana y aportación de fertilizantes químicos. También hay que considerar las salidas:. 42.

(43) desnitrificación, volatilización, extracción por cosechas y lixiviación de los nitratos, (29).. RANGO % NITRÓGENO Muy bajo. 0,01 – 0,05. Bajo. 0,06 – 0,1. Normal. 0,11 – 0,2. Alto. 0,21 – 0,31. Muy alto. 0,32 – 9,99. Tabla No. 4 Rangos establecidos según el contenido de nitrógeno en el suelo. Las manifestaciones más características de la deficiencia de nitrógeno en las plantas son: •. Reducción general del crecimiento. •. Debilitamiento general del color verde. •. Amarillamiento, que comienza en las hojas inferiores más viejas de la. planta y, generalmente, avanza desde el ápice a la base, (30).. 3.2.5.2.1 MÉTODO PARA LA DETERMINACIÓN DE NITRÓGENO •. Método Kjeldahl, Dewis y Freitas, 1970. 3.2.5.3 FÓSFORO. El P es esencial para el crecimiento de las plantas. No puede ser sustituido por ningún otro nutriente. La planta debe tener P para cumplir su ciclo normal de producción.. 43.

(44) 3.2.5.3.1 FUNCIONES DEL FÓSFORO EN LA PLANTA Las plantas absorben la mayoría del P como el ión ortofosfato primario (H2PO4-). Las plantas también absorben pequeñas cantidades de P como ión ortofosfato secundario (HPO4-2). El pH del suelo influye en gran parte en la absorción de estas dos formas de P por la planta. Las plantas pueden utilizar otras formas de P, pero en menores cantidades que el ortofosfato. Las concentraciones más altas de P en plantas jóvenes se encuentran en el tejido de los puntos de crecimiento. Debido a que el P se mueve rápidamente de los tejidos viejos a los tejidos jóvenes, las deficiencias aparecen primero en las partes bajas de la planta.. El P desempeña un papel importante en la fotosíntesis, la respiración, el almacenamiento y transferencia de energía, la división y crecimiento celular y otros procesos que se llevan a cabo en la planta. Además, promueve la rápida formación y crecimiento de las raíces. El P mejora la calidad de la fruta, hortalizas y granos y es además vital para la formación de la semilla. El P está involucrado en la transferencia de características hereditarias de una generación a la siguiente.. El P ayuda a las raíces y a las plántulas a desarrollarse rápidamente y mejora su resistencia a las bajas temperaturas. Además, incrementa la eficiencia del uso del agua, contribuye a la resistencia de algunas plantas a enfermedades y adelanta la madurez, además es importante para rendimientos más altos y calidad de los cultivos.. 3.2.5.3.2 SINTOMAS DE DEFICIENCIA DE FÓSFORO EN LA PLANTA. La primera señal de falta de P es una planta pequeña. La forma de las hojas se distorsiona. Cuando la deficiencia es severa se desarrollan áreas muertas en la hoja, el fruto y el tallo. Las hojas viejas se afectan antes que las jóvenes. Un color. 44.

(45) rojizo, asociado con la acumulación de azúcares, aparece a menudo en algunos cultivos deficientes en P. La deficiencia de P retarda la madurez del cultivo, (30).. 3.2.5.3.3 MOVIMIENTO DEL FÓSFORO EN EL SUELO. El P se mueve muy poco en la mayoría de los suelos. Generalmente se mantiene en el lugar donde ha sido colocado por la meteorización de los minerales o por la fertilización. Muy poco P se pierde por lixiviación, aun cuando se mueve más libremente en suelos arenosos que en arcillosos. La erosión remueve partículas de suelo que contienen P. La erosión y la remoción en el cultivo son las dos únicas formas significativas de pérdida de P del suelo.. En la tabla 5 se aprecia la clasificación de los suelos según su contenido de P, (29).. VALORES DEL ANALISIS DE FOSFORO (ppm) CLASIFICACIÓN Menos de 5. Muy bajo. De5 a 10. Bajo. De 10 a 15. Medio bajo. De 15 a 30. Medio alto. Mas de 30. Alto. Tabla No. 5 Rangos establecidos según el contenido de fósforo en el suelo. 3.2.5.4 CALCIO. 3.2.5.4.1 PAPEL DEL CALCIO EN LA PLANTA El calcio es absorbido por las plantas en forma del catión Ca+2. Una vez dentro de la planta, el Ca funciona en varias formas, incluyendo las siguientes:. 45.

(46) •. Estimula el desarrollo de las raíces y de las hojas.. •. Forma compuestos que son parte de las paredes celulares. Esto fortalece la. estructura de la planta. •. Ayuda a reducir el nitrato (NO3) en la planta.. •. Ayuda a activar varios sistemas de enzimas.. •. Ayuda a neutralizar los ácidos orgánicos en la planta.. •. Es esencial para el desarrollo del grano en el maní.. •. Influye indirectamente en el rendimiento al reducir la acidez del suelo. (carbonato de calcio). Esto reduce la solubilidad y toxicidad del manganeso (Mn), cobre (Cu) y aluminio (Al). •. Influye indirectamente en el rendimiento al mejorar las condiciones de. crecimiento de las raíces y estimula la actividad microbiana, la disponibilidad del molibdeno (Mo) y la absorción de otros nutrientes. •. Es requerido en grandes cantidades por las bacterias fijadoras de N.. 3.2.5.4.2 SINTOMAS DE DEFICIENCIA DE CALCIO EN LA PLANTA. Un síntoma común de la deficiencia de Ca es un pobre crecimiento de las raíces. Las raíces con deficiencia de Ca se tornan negras y se pudren. Las hojas jóvenes y otros tejidos nuevos desarrollan síntomas debido a que el Ca no se trasloca dentro de la planta. Los tejidos nuevos necesitan Ca para la formación de sus paredes celulares, por lo tanto la deficiencia de Ca causa que los filos de las hojas y que los puntos de crecimiento sean gelatinosos. En casos severos, los puntos de crecimiento mueren, (30).. 3.2.5.4.3 CALCIO EN EL SUELO. La cantidad total de Ca en el suelo fluctúa entre 0.1 hasta alrededor de 25%. Los suelos áridos y calcáreos contienen los niveles más altos de Ca. Los suelos viejos de los trópicos contienen muy poco Ca y tienen un valor de pH muy bajo. Los suelos arcillosos contienen más Ca que los suelos arenosos.. 46.

(47) En la tabla 6 se aprecian los rangos establecidos de acuerdo al contenido de Ca encontrado en el suelo, (29).. Debido a que el Ca existe como un catión, este nutriente está gobernado por los fenómenos del intercambio catiónico al igual que los otros cationes, y se mantiene adherido como Ca+2 intercambiable en la superficie de los coloides cargados negativamente. Generalmente es el catión dominante en el suelo, aun a valores de pH bajos, y ocupa normalmente el 70% o más de los sitios en el complejo de intercambio. Al igual que otros cationes, el Ca también está presente en la solución del suelo. El Ca es parte de la estructura de varios minerales del suelo como la dolomita, calcita, apatita y feldespatos. En realidad estos minerales son las fuentes principales de Ca en el suelo.. CALCIO EXTRAÍDO EN ACETATO AMÓNICO 1 N A pH-7.0 EXPRESIÓN DE LOS RESULTADOS EN PPM DE SUELO Menor de 700 ppm. Muy bajo. de 700 a 2000 ppm. Bajo. de 2000 a 4000 ppm. Medio. mayor de 4000 ppm. Suficiente. Tabla No. 6 Rangos establecidos según el contenido de calcio en el suelo. 3.2.5.5 MAGNESIO. 3.2.5.5.1 PAPEL DEL MAGNESIO EN LAS PLANTAS El Mg es absorbido por las plantas como un catión Mg+2. Una vez dentro de la planta, el Mg cumple muchas funciones. El Mg es el átomo central de la molécula de la clorofila, por lo tanto está involucrado activamente en la fotosíntesis. El Mg y el N son los únicos nutrientes provenientes del suelo que son parte de la clorofila,. 47.

(48) y por esta razón, la mayoría del Mg en las plantas se encuentra en este compuesto. El Mg también interviene en el metabolismo del fósforo, en la respiración y en la activación de muchos sistemas enzimáticos en las plantas.. 3.2.5.5.2 SINTOMAS DE DEFICIENCIA DE MAGNESIO EN LA PLANTA. Los síntomas de deficiencia de Mg aparecen primero en las hojas inferiores (hojas viejas), debido a que el Mg se transloca dentro de la planta de tejido viejo a tejido joven. Las hojas presentan un color amarillento, bronceado o rojizo, mientras que las venas de las hojas se mantienen verdes.. Un desbalance entre Ca y Mg en los suelos de baja capacidad de intercambio catiónico puede acentuar la deficiencia de Mg. Cuando la relación Ca-Mg es muy alta en estos suelos, las plantas absorben menos Mg. Esto puede ocurrir cuando se encala solamente con calcita, por varios años consecutivos, suelos relativamente bajos en Mg. La deficiencia de Mg también puede acentuarse con la aplicación de altas dosis de K o por una alta disponibilidad de amonio (NH+4) en suelos con bajos niveles de Mg, (30).. 3.2.5.5.3 MAGNESIO EN EL SUELO Siendo un catión, el Mg+2 está sujeto a intercambio catiónico. Sé encuentra en la solución del suelo y se absorbe en las superficies de las arcillas y la materia orgánica. Los suelos generalmente contienen menos Mg que Ca debido a que el Mg no es absorbido tan fuertemente como el Ca por los coloides del suelo y puede perderse más fácilmente por lixiviación. Muchos suelos contienen suficiente Mg para soportar el crecimiento vegetativo, sin embargo, las deficiencias de Mg ocurren con más frecuencia en suelos ácidos sujetos a alta precipitación y en suelos arenosos. Las deficiencias también pueden desarrollarse en suelos calcáreos donde el agua de irrigación tiene contenidos altos de bicarbonatos o en suelos sódicos. En la tabla 7 se puede observar los rangos establecidos. 48.

(49) dependiendo del contenido de Mg en el suelo, (29).. MAGNESIO EXTRAÍDO EN ACETATO AMÓNICO 1 N A pH-7.0 EXPRESIÓN DE LOS RESULTADOS EN PPM DE SUELO Menor de 80 ppm. Muy bajo. de 80 a 300 ppm. Bajo. de 300 a 600 ppm. Medio. de 600 a 900 ppm. Notable. mayor de 900 ppm. Excelente. Tabla No. 7 Rangos establecidos según el contenido de magnesio en el suelo. 3.2.5.6 TEXTURA DEL SUELO. La textura del suelo indica la cantidad de partículas individuales de arena, limo y arcilla presentes en el suelo. Cuando más pequeña es la partícula más se acera a la arcilla; cuando más grande es la partícula más se acera a arena.. En la tabla 8 se clasifican los suelos de acuerdo a su contenido de arena, limo y arcilla, (29).. La estructura del suelo tiene una influencia marcada en el crecimiento de las raíces y de la parte aérea de la planta. A medida que el suelo se compacta, la proporción de espacios porosos grandes disminuye, el crecimiento radicular se detiene y la producción se reduce. Un suelo ideal para la producción agrícola tiene las siguientes características: •. Textura media y buen contenido de materia orgánica que permitan el. movimiento de agua y aire. •. Suficiente cantidad de arcilla para retener la humedad del suelo.. 49.

(50) •. Subsuelo profundo y permeable con niveles adecuados de fertilidad.. •. Un ambiente que promueva el crecimiento profundo de las raíces en búsqueda. de humedad y nutrientes, (29).. La textura influye en la fertilidad del suelo de la siguiente manera:. Porosidad (aireación): •. Suelos arcillosos: mayor número de poros, pero más pequeños (microporos).. •. Suelos arenosos: tienen menor número de poros pero más grandes (macroporos).. Capacidad de retención de agua (almacenamiento de agua): •. Suelos arcillosos: retienen el agua con más fuerza. •. Suelos arenosos: desprenden fácilmente el agua.. Abundancia de elementos nutrientes (almacén de nutrientes): •. Suelos arcillosos: capaces de retener cationes (Ca, Mg, K, etc.), siendo por tanto suelos más ricos, pero los retiene con mucha fuerza.. •. Suelos arenosos: retienen pocos elementos nutrientes, siendo suelos más pobres.. Los suelos francos son suelos medios, que retienen bien el agua y los abonos, pero esta fuerza de retención no es muy elevada lo que le permite a la planta tomar nutrientes de la disolución del suelo. Son los más apropiados para la mayoría de los cultivos.. 50.

(51) CLASE DE SUELO. ARENA % LIMO % ARCILLA %. ARENOSO. 86-100. 0-15. 0-15. FRANCO-ARENOSO. 51-85. 0-55. 0-20. FRANCO-LIMOSO. 0-50. 50-100. 0-20. FRANCO. 30-50. 50. 0-20. FRANCO-ARCILLOSO-LIMOSO. 0-30. 50-80. 20-30. FRANCO-ARCILLO-ARENOSO. 50-80. 0-30. 20-30. FRANCO-ARCILLOSO. 20-50. 20-50. 20-30. ARCILLO-LIMOSO. 30-50. 50-70. 30-50. ARCILLO-ARENOSO. 50-70. 0-20. 30-50. ARCILLOSO. 30-10. 0-50. 30-10. Tabla No. 8 Clasificación del suelo según su contenido de partículas. 3.2.5.6.1 MÉTODOS UTILIZADOS PARA EL ANÁLISIS DE LA TEXTURA •. Método de la Pipeta de Kohn (Según sistema U.S.D.A.). •. Método de Bouyoucos Tradicional (Dewis y Freitas, 1970). 3.2.5.7 MATERIA ORGANICA EN EL SUELO. La materia orgánica del suelo está constituida por residuos de plantas y animales en varios estados de descomposición. Un nivel adecuado de materia orgánica beneficia al suelo mejorando sus condiciones físicas, incrementando la infiltración de agua, facilitando su labranza, reduciendo las pérdidas por erosión y proporcionando nutrientes a las plantas.. La mayoría. de estos beneficios se. derivan de la acumulación en el suelo de los productos resultantes de la descomposición de los residuos orgánicos.. 51.

(52) La materia orgánica contiene alrededor de 5 % de N total, por lo tanto, es una bodega que acumula reservas de N.. Pero el N en la materia orgánica se. encuentra formando parte de compuestos orgánicos y no está inmediatamente disponible para el uso de las plantas, debido a que la descomposición ocurre lentamente. En la materia orgánica también están contenidos otros elementos esenciales para la planta.. Los residuos vegetales y animales contienen. cantidades variables de nutrientes como P, Mg, Ca, S y micronutrientes. A medida que la materia orgánica se descompone, estos nutrientes pasan a ser disponibles para la planta en crecimiento.. La descomposición de la materia orgánica tiende a liberar nutrientes.. Sin. embargo, el N y el S pueden ser temporalmente inmovilizados durante el proceso. Los microorganismos que descomponen la materia orgánica requieren de N para construir los bloques de proteínas en sus cuerpos.. Si la materia orgánica en. descomposición tiene una alta relación C-N es decir una baja cantidad de N los microorganismos a cargo de la descomposición utilizan el N nativo del suelo y el N de los fertilizantes para formar las proteínas, inmovilizando en esta forma este nutriente.. La materia orgánica procede de los residuos vegetales (tallos, ramas, raíces, etc.), de las aportaciones de estiércol u otros abonos orgánicos y de las bacterias, hongos, algas, etc.. La evolución de la materia orgánica en el suelo depende del clima, del tipo de suelo, del pH, de la clase de residuos y de la actividad de los microorganismos.. Se distinguen dos fases en la evolución de la materia orgánica:. I.Humificación: los residuos orgánicos son transformados en nuevos complejos orgánicos más o menos descompuestos. Primeramente pasa a humus "joven”, que después pasa a humus "estable".. 52.

(53) II.Mineralización: los residuos orgánicos se descomponen rápidamente y se convierten en compuestos minerales. En la mineralización existen dos etapas: la amonización y la nitrificación.. Las tierras arenosas suelen ser pobres en materia orgánica, ya que en ellas su evolución suele ser rápida, mientras que las arcillosas tienen un contenido más elevado.. 3.2.5.8 POTASIO. El sobre encalamiento y la fertilización excesiva con Mg disminuye la disponibilidad de K, al provocar un desbalanceamiento en las relaciones Ca-Mg y Mg-K respectivamente. En la tabla 9 se pueden observar los rangos establecidos de acuerdo al contenido de K presente en el suelo, (29).. VALORES DEL ANÁLISIS DE POTASIO (meq/100 g) CALIFICACIÓN Menos de 0,10. Muy bajo. De 0,10 a 0,20. Bajo. De 0,20 a 0,30. Medio bajo. De 0,30 a 0,40. Medio alto. Mas de 0,40. Alto. Tabla No. 9 Rangos establecidos según el contenido de potasio en el suelo. 3.2.5.9 ALUMINIO. Es bastante difícil de identificar los síntomas de toxicidad del Al porque son semejantes a las deficiencias de fósforo y calcio. El exceso de Al puede producir o acentuar deficiencias de fósforo, lo que explica que en algunas plantas se observa inhibición del crecimiento y hojas pequeñas y de color verde oscuro o también,. 53.

(54) hojas y nervaduras de color púrpura. En algunos casos el exceso de Al puede inducir a una deficiencia o un problema de translocación del Ca, que se manifiesta en enrollamiento de las hojas jóvenes.. La concentración de aluminio en el suelo aumenta rápidamente cuando el pH esta por debajo de 5,5 y sobre 7,5, (30).. 3.3 ANÁLISIS BROMATOLÓGICO. Son los análisis que se utilizan para evaluar químicamente y biológicamente los alimentos.. Este análisis se refiere a unas pocas determinaciones convencionales afines, las cuales sirven para calificar su valor como una primera aproximación, desde el punto de vista nutricional, constituyéndose de esta manera en una técnica “in vitro” que evalúa el valor nutritivo potencial de un determinado producto.. Las determinaciones que se realizan en un análisis bromatológico implican una metodología que ha resultado ser muy útil para programas de selección de alimentos básicos en investigaciones agrícolas y en actividades relacionadas con los efectos de conservación y procesamiento, mejoramiento de la calidad proteínica, desarrollo de alimentos de alto valor nutritivo y, entre otros más, para propósitos de control de calidad, (31).. Las pruebas que se practican en el análisis bromatológico son: •. Humedad. •. Cenizas. •. Determinación de proteína. •. Determinación de extracto etéreo. •. Determinación de fibra cruda. 54.

(55) 4. METODOLOGÍA. 4.1 DESCRIPCIÓN DE LOS CULTIVOS Y LAS PLANTAS. En general, todos los cultivos que fueron sembrados en el mes de marzo de 2005 tienen una edad de 15 meses.. El cultivo de la finca El Pereque cuenta con aproximadamente 2600 plantas sembradas en un terreno que presenta una fuerte pendiente hacia el occidente a 1350 msnm. Las plantas están sembradas en fila conservando una distancia de 30 cm entre ellas y con una calle de un metro de ancho entre fila y fila. Este es el mismo tipo de siembra utilizado en las demás fincas.. Figura No. 7 Cultivo de la finca El Pereque. El cultivo de la finca Villa Sofía cuenta con 1000 plantas sembradas en un terreno plano a una altitud de 1234 msnm.. 55.

(56) Figura No. 8 Cultivo de la finca Villa Sofía. La finca Nogales cuenta con 3000 plantas las cuales se encuentran sembradas en un terreno pendiente, de aproximadamente 25 grados de inclinación, hacia el occidente y presenta una altitud de 1150 msnm. Estas plantas han sido golpeadas por el sol y en consecuencia presentan manchas de coloración marrón, puntas y bordes de las hojas quemados y falta de crecimiento.. La finca La Ilusión cuenta con 3000 plantas sembradas en un terreno pendiente, de unos 25 grados de inclinación hacia el oriente a una altitud de 1150 msnm. Estas plantas han sido atacadas por una bacteria que deteriora su raíz y provoca su volcamiento, (Ver anexo No. 5).. 56.

(57) Figura No. 9 Cultivo de la finca Nogales. Figura No. 10 Cultivo de la finca La Ilusión. 57.

(58) 4.1.1 CLASIFICACIÓN DE LAS PLANTAS. En general las hojas de las plantas presentan una longitud de aproximadamente 58 cm y muy buena carnosidad. Estas se clasificaron en dos tipos, hojas sanas y hojas malas.. Las hojas sanas son de color verde y aparentemente no presentan ninguna anomalía.. Figura No. 11 Plantas con hojas sanas. Las hojas catalogadas como malas, presentan una coloración marrón en forma de manchas, puntas quemadas y unos puntos oscuros que van perforando la misma y secando el área a su alrededor.. 58.

(59) Figura No. 12 Planta con hojas color marrón. 4.2 TOMA DE MUESTRAS. Se emplearon muestras de Aloe vera de genero Aloe, de la familia Aloaceas. Estas plantas fueron recolectadas manualmente en las fincas: El Pereque, vereda La renta; Villa Sofía, vereda La Suecia; La Ilusión y Nogales, vereda La Honda. Todas pertenecientes al corregimiento de Combia, municipio de Pereira, departamento de Risaralda.. Se recolectaron las muestras de mayor tamaño presentes en las plantas, de coloración verde y marrón, con características físicas diferentes. Con el objetivo de obtener mayor cantidad de mucílago y un muestreo representativo. Teniendo en cuenta la variabilidad en el numero de plantas en cada cultivo, (32 y 33).. Las muestras se conservaron en bolsas plásticas para evitar su contaminación con el medio y se transportaron a la Universidad Tecnológica de Pereira, donde se. 59.