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UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA
LA MOLINA
ESCUELA DE POST GRADO
MAESTRÍA EN AGRICULTURA SUSTENTABLE
“EVALUACIÓN TÉCNICA, ECONÓMICA Y DE
SUSTENTABILIDAD DE DOS MÉTODOS DE PRODUCCIÓN DE
SEMILLA PRE BÁSICA DE PAPA (Solanum tuberosum L.) BAJO
INVERNADERO”
Presentado por:
GARCÍA ROSERO LIGIA MAGALI
TESIS PARA OPTAR EL GRADO DE MAGÍSTER SCIENTIAE EN
AGRICULTURA SUSTENTABLE
Lima -Perú
2013
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UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA
ESCUELA DE POST GRADO
MAESTRIA EN AGRICULTURA SUSTENTABLE
““EVALUACIÓN TÉCNICA, ECONÓMICA Y DE
SUSTENTABILIDAD DE DOS MÉTODOS DE PRODUCCIÓN DE
SEMILLA PRE BÁSICA DE PAPA (Solanum tuberosum L.) BAJO
INVERNADERO”
TESIS PARA OPTAR EL GRADO DE
MAGISTER SCIENTIAE EN AGRICULTURA SUSTENTABLE
Presentado por: LIGIA MAGALI GARCÍA ROSERO
Dr. Hugo Soplín Dr. Oscar Ortiz
PRESIDENTE PATROCINADOR
M. Sc. Felipe de Mendiburu M.Sc. Gilberto Rodríguez
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DEDICATORIA
Con todo el amor dedico el presente trabajo a mis adorados padres Hugo y Ligia, son el
centro de mi vida y el ejemplo en mi caminar.
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AGRADECIMIENTOS
De todo corazón, gracias padres míos, por su incondicional apoyo en cada peldaño de mi vida.
A Patricia García Rosero, gracias hermanita, por ser mi incondicional amiga y brindarme su enorme ayuda siempre, en todo momento.
Al Gobierno Nacional del Ecuador, a través de la Secretaría Nacional de Educación Superior, Ciencia, Tecnología e Innovación, por apoyar en el camino de superación del país, no solo a mí sino a miles de beneficiarios.
Al Centro Internacional de la Papa con su sede en Lima, y todas las personas que laboran en tan prestigiosa institución, ya que el presente trabajo pudo hacerse realidad gracias a su completo apoyo.
Ing. Carlos Chuquillanqui, muchísimas gracias por todo su apoyo, por hacer las veces de un gran padre y amigo en todo este tiempo de mi estancia en Perú, siempre lo recordaré con mucha gratitud, a usted y a su familia.
A la Universidad Agraria la Molina, y a todos quienes laboran en la institución, muchas gracias por su amabilidad, al ser unas personas muy hospitalarias me hicieron sentir como en casa, principalmente a quienes trabajan en la Escuela de Postgrado y a la secretaria de mi Maestría, Carito Inga.
Al Dr. Hugo Soplín, por su gran apoyo en la elaboración del presente trabajo. Al M.Sc. Darío Barona, muchas gracias amigo por todo tu apoyo y principalmente por encaminarme en la realización del presente trabajo.
A todos mis amigos en Perú, Mercedes, Darío, Jaris, Fabiola, César, Pablo A, Kike, con quienes compartí gratos e inolvidables momentos, gracias por su incondicional apoyo; así como a mis amigos que desde lejos estuvieron siempre apoyándome: Cristina, Adriana, Luis, Jhenny, Kléver.
A todas las personas que de una u otra manera colaboraron con la realización del presente trabajo.
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ÍNDICE GENERAL
I. INTRODUCCIÓN ... 1
1.1. Justificación ... 2
1.2.Objetivos ... 3
II. REVISIÓN DE LITERATURA ... 4
EL CULTIVO DE PAPA SEMILLA ... 4
Generalidades ... 4
Importancia ... 4
2.1.3. Taxonomía y morfología de la papa ... 5
2.2. Producción de semilla pre-básica de papa: el método convencional y el método aeropónico. ... 7
2.2 Aspecto económico y la sustentabilidad de la producción de semilla de papa ... 10
2.2.1. .Aspecto económico de la producción de semilla de papa ... 10
2.2.2. Evaluación de la sustentabilidad de tecnologías agrícolas ... 11
2.2.3 Elementos para la selección y construcción de indicadores ... 13
III. MATERIALES Y MÉTODOS ... 15
3.1 FASE DE INVERNADERO ... 15
Ubicación del experimento ... 15
Característica del invernadero ... 15
Variedades ... 15
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Método convencional ... 16
Solución Nutritiva y Manejo ... 17
Conducción del experimento ... 17
Diseño experimental ... 18
Variables agronómicas ... 19
Análisis estadístico ... 20
3.2.. ANÁLISIS ECONÓMICO ... 20
3.3 PARA EL ANÁLISIS DE LA SUSTENTABILIDAD ... 21
IV. RESULTADOS Y DISCUSION ... 26
4.1 ANÁLISIS ESTADÍSTICO ... 26
ALTURA DE PLANTA ... 26
CATEGORIAS DE TUBERCULOS ... 27
Número de tubérculos mayores a 5 g por m2... 27
Número de tubérculos menores a 5 g por m2... 29
Peso de tubérculos mayores a 5 g por m2 ... 30
Peso de tubérculos menores a 5 g por m2 ... 31
Índice de cosecha ... 32
4.2 Análisis económico ... 33
4.3 Análisis de sustentabilidad ... 35
V. CONCLUSIONES ... 75
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VII. BIBLIOGRAFIA ... 77 VIII. ANEXOS ... 84
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ÍNDICE DE CUADROS
Cuadro 1. Principales características de los genotipos empleados. ... 16
Cuadro 2. Concentración de macro y micro nutrientes en partes por millón (ppm) utilizada en la investigación ... 17
Cuadro 3. Tratamientos evaluados ... 18
Cuadro 4. Análisis de variancia para una siembra... 20
Cuadro 5. Resumen del análisis de varianza para la variable altura de planta . ... 26
Cuadro 6. Resumen del análisis de varianza para la variable número de tubérculos >5g por m2. ... 28
Cuadro 7. Resumen del análisis de varianza para la variable número de tubérculos <5g por m2 en tres campañas de producción. ... 29
Cuadro 8. Resumen del análisis de varianza para la variable peso de tubérculos >5g por m2. 30 Cuadro 9 . Resumen del análisis de varianza para la variable número de tubérculos <5g por m2 en tres campañas de producción. ... 31
Cuadro 10. Resumen del análisis de varianza para la variable índice de cosecha en dos campañas de producción. ... 32
Cuadro 11. Análisis económico de producción de mini tubérculos para las variedades Chucmarina y Serranita empleando dos sistema de producción (aeropónico y convencional). Valores expresados en US $ a Diciembre 2012. ... 34
Cuadro 12.- Escalas de sustentabilidad para la evaluación de dos métodos de producción de semilla pre-básica de papa. ... 50
Cuadro 13.- Ubicación de las metodologías de producción de semilla pre- básica de papa por el método convencional. ... 60
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Cuadro 14.- Ubicación de las metodologías de producción de semilla pre- básica de papa por el método aeropónico ... 60 Cuadro 15.- Promedios de valores de sustentabilidad para los indicadores económicos en las dos metodologías de producción. ... 62 Cuadro 16.- Promedios de valores de sustentabilidad para los indicadores sociales en las dos metodologías de producción. ... 63 Cuadro 17.- Promedios para valores de sustentabilidad de los indicadores ambientales en las dos metodologías de producción. ... 65 Cuadro 18.- Promedios para valores de sustentabilidad de las dos metodologías de producción. ... 66
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ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1. Altura de planta para las variedades chucmarina y serranita. Las barras representan desviación estándar de la media. ... 27 Figura 2. Comparación de tratamientos para el número de tubérculos > 5g por m2. Las barras representan desviación estándar de la media. ... 28 Figura 3. Comparación de metodologías de producción de semilla pre-básica de papa para la variable número de tubérculos < 5g por m2. Barras representan desviación estándar de la media. ... 29 Figura 4. Comparación de tratamientos para el número de tubérculos > 5g por m2. Las barras representan desviación estándar de la media. ... 30 Figura 5. Comparación de tratamientos para el peso de tubérculos < 5g por m2. Barras representan desviación estándar de la media. ... 31 Figura 6. Comparación de tratamientos para índice de cosecha. Barras representan desviación estándar de la media. ... 32 Figura 7.- Clases de semilla de papa. ... 37 Figura 8.- Diagrama del funcionamiento del sistema convencional de producción de semilla pre-básica de papa. ... 38 Figura 9.- Diagrama del funcionamiento del sistema aeropónico de producción de semilla pre-básica de papa. ... 39 Figura 10.- Niveles de sostenibilidad económica para dos metodologías de producción de semilla pre- básica de papa (aeropónico y convencional). ... 62 Figura 11.- Niveles de sostenibilidad social para dos metodologías de producción de semilla pre- básica de papa (aeropónico y convencional). ... 63
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Figura 12.- Niveles de sostenibilidad ambiental para dos metodologías de producción de semilla pre- básica de papa (aeropónico y convencional). ... 66 Figura 13.- Sustentabilidad para dos metodologías de producción de semilla pre- básica de papa (aeropónico y convencional)……….68
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ÍNDICE DE ANEXOS
Anexo 1. Disposición de los tratamientos dentro del invernadero 10. dca con 4 rep ... 85 Anexo 2.- Costos fijos y variables para la poducción de semiila pre-básica de papa en un sistema aeropónico ... 85 Anexo 3.- Costos fijos y variables para la poducción de semiila pre-básica de papa en un sistema convencional ... 86 Anexo 4.- Entrevista para los Productores de Semilla Pre-Básica de Papa para el Sistema Aeropónico y/o Convencional ... 86 Anexo 5.- Insumos utilizados para la producción convencional de semilla pre-básica de papa. 91
Anexo 6.- Insecticidas utilizados para la producción convencional de semilla pre-básica de papa. ... 92 Anexo 7.- Fungicidas utilizados para la producción convencional de semilla pre-básica de papa. ... 93 Anexo 8.- Abonos foliares utilizados para la producción convencional de semilla pre-básica de papa. ... 93 Anexo 9.- Valores que se otorgaron a cada rango de sustentabilidad económica para el análisis de sustentabilidad de dos métodos de producción de semilla pre- básica de papa. 94 Anexo 10.- Valores que se otorgaron a cada rango de sustentabilidad social para el análisis de sustentabilidad de dos métodos de producción de semilla pre- básica de papa... ... 95 Anexo 11.- Valores que se otorgaron a cada rango de sustentabilidad ambiental para el análisis de sustentabilidad de dos métodos de producción de semilla pre- básica de papa. 96
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RESUMEN
Para implementar un sistema sustentable de producción de semilla pre-básica de papa es importante conocer cada factor que interviene en el mismo. Por ello, el presente trabajo se realizó en dos fases: la primera, de producción en invernadero, en el Centro Internacional de la Papa (CIP), en Lima, Perú, donde se evaluaron dos métodos de producción (Aeroponía, usando esquejes enraizados y Convencional: camas con substrato y esquejes enraizados), empleando dos variedades de reciente liberación (Chucmarina y Serranita) en un Diseño Completo al Azar, con 4 repeticiones. La segunda fase, para determinar la sustentabilidad de los sistemas de producción, se hizo en base a entrevistas a productores de semilla pre-básica que empleaban el sistema aeropónico o el convencional. Con esta información se construyeron los indicadores de sustentabilidad de acuerdo a la metodología y el marco conceptual propuesto por Sarandón y Flores (2009), y haciendo pequeñas modificaciones acorde a los métodos que se evaluaron.
El menor costo total de producción por metro cuadrado (US $37.98/m2), se obtuvo en el sistema convencional en ambas variedades. El mayor ingreso total y rentabilidad lo obtuvo el tratamiento Aeropónico-Serranita con US $125.16/m2 y 66.97%, respectivamente. El mayor número de tubérculos por m2 > 5g, se obtuvo con el sistema Aeroponico-Serranita con 324 tubérculos/m2 y el menor se obtuvo con el sistema Convencional-Serranita con 54 tubérculos/m2. El mayor número de tubérculos por m2 < 5g se obtuvo con el sistema Aeropónico-Chucmarina (209 tubérculos/m2) y el menor (16 tubérculos/m2) con el sistema Convencional-Serranita. Los valores promedios de sustentabilidad según la metodología propuesta por Sarandón y Flores (2009), fueron de 2.74 y 2.56 para los sistemas Aeropónico y Convencional de producción de semilla pre-básica de papa, respectivamente, los cuales los categorizan dentro del rango de sustentabilidad media.
Palabras clave: Sistema aeropónico, plántulas in vitro, esquejes enraizados,
rentabilidad.
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SUMMARY
To implement a sustainable system of production of pre-basic potato seed, it is important to be familiar with every factor involved. This work was, therefore, carried out in two phases. The first was a production phase in a greenhouse, at the International Potato Center (CIP), in Lima, Peru, where two production methods were evaluated (Aeroponics, using rooted cuttings; and Conventional: beds with substrate and rooted cuttings), using two recently released varieties (Chucmarina and Serranita) in a Complete Randomized Design, with four repetitions. The second phase, to determine the sustainability of the production systems, was based on interviews conducted with producers of pre-basic seed who used either the aeroponics system or the conventional one. With the information gathered, the sustainability indicators were constructed in accordance with the methodology and the conceptual framework proposed by Sarandón and Flores(2009), making small modifications according to the methods evaluated.
The lowest total production cost per square meter (US $37.98/m2), was obtained in the conventional system with both varieties. The highest total income and profitability were obtained by the Aeroponics-Serranita treatment, with US$125.16/m2 and 66.97%, respectively. The largest number of tubers per m2 > 5g was obtained with the Aeroponics-Serranita system with 324 tubers/m2; and the lowest was obtained with the Conventional-Serranita system with 54 tubers/m2. The largest number of tubers per m2 < 5g was obtained with the Aeroponics-Chucmarina system (198 tubers/m2); and the lowest (16 tubers/m2) with the Conventional-Serranita system. The average values of sustainability according to the methodology proposed by Sarandón and Flores (2009) were 2.74 and 2.56, respectively, for the Aeroponics and Conventional systems of production of pre-basic potato seed, which place them in the medium sustainability range.
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I.
INTRODUCCIÓN
La papa (Solanum tuberosum L.) es la base de la alimentación de la población de la zona andina y es producida por 600000 pequeñas unidades agrarias en el Perú. Originaria de la zona andina de Perú, Ecuador y Bolivia, es considerada como uno de los cultivos más importantes tanto en países en desarrollo como en los países desarrollados.
La optimización del manejo agronómico del cultivo es una de las opciones que permitirá incrementar los niveles de productividad en este cultivo. Dicha optimización, debería iniciarse con la elección de la semilla, para así, asegurar la sanidad y uniformidad apropiada que conlleve a la obtención de buenos rendimientos en calidad y cantidad (Meza, 2002).
La falta de semilla de calidad es una limitante a la producción de papa en América Latina y el Caribe. Este problema involucra dos aspectos: baja disponibilidad y mala calidad de tubérculos semilla. En las últimas décadas se han establecido programas para mejorar la producción de semilla orientada a mejorar tanto la cantidad como la calidad. Las evidencias del incremento de los rendimientos comerciales de papa y de los ingresos netos de los productores de papa que usaron semilla de estos programas, son pruebas suficientes para continuar capacitando a los técnicos locales en modernas tecnologías de semilla (Fano, 1997).
Sin embargo, se requieren de tecnologías adicionales de producción de semilla que puedan ser usadas, por agricultores tecnificados con acertado manejo de campos semilleros, empresas privadas, centros de experimentación agrícola, que aseguren vigor y sanidad óptimos , así como el tamaño y peso del tubérculo-semilla, a un precio apropiado. Buena semilla con manejo adecuado, son cuestiones fundamentales para disminuir costos y que permitan incrementar la rentabilidad del cultivo (Meza, 2002).
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1.1. Justificación
Según NeBambi, L. et al. (2009), Muchos países en desarrollo carecen de sistemas eficaces para la multiplicación y distribución regular de semillas certificadas de tubérculos y para la rápida utilización de las nuevas variedades mejoradas. Entre los factores causales se incluyen la limitada capacidad técnica de los recursos humanos, la falta de experiencia administrativa y la inadecuada asignación de recursos a los sistemas de producción de semilla y al subsector de papa en general. Como resultado, los sistemas de producción de semilla de los agricultores siguen siendo comunes, y han logrado suministrar material de siembra de calidad limitada a través de los años, pero han contribuido a ampliar la presencia del cultivo. El sistema de producción de semilla de los agricultores enfrenta muchos desafíos, pero también ofrece una oportunidad para mejorar el suministro de semillas, siempre y cuando dispongan de capacitación adecuada y se establezcan vínculos con el sector formal.
Para Solá (1978), del tubérculo-semilla depende la producción, productividad, pureza varietal y la sanidad integral del cultivo. La semilla pre-básica representa la materia prima fundamental con la que cuentan los programas de multiplicación de semilla para obtener a partir de ésta, semilla básica, registrada y certificada que mantengan características de óptima calidad. La necesidad de tener semilla de papa de mejor calidad ha sido identificada como uno de los principales limitantes para el cultivo de papa en países en vías de desarrollo.
Siendo el tubérculo-semilla de papa factor fundamental para garantizar la calidad y la productividad de un cultivo, la siembra de tubérculos de mala calidad puede perjudicar una siembra, aún cuando las demás condiciones sean favorables al cultivo. Así, la obtención de tubérculos-semilla de calidad está directamente relacionada con la mejor aplicación de las técnicas de producción. Velásquez, J. (2002).
Uno de los principales problemas de los sistemas formales de semilla, ha sido el precio de la semilla, el cual es percibido como muy elevado y fuera del alcance de los pequeños agricultores. Por tanto, es necesario encontrar métodos de multiplicación de semilla que puedan reducir dichos costos, y de esta manera, aportar con ideas que permitan hacer del proceso de multiplicación de semilla de papa de calidad un negocio sustentable.
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Para poder implementar un sistema sustentable de producción de semilla pre-básica de papa es muy importante conocer cada unos de los factores que intervienen en el mismo. Uno de esos factores de gran relevancia es el uso de variedades que se adaptan a la zona, y, para tal efecto, es necesario determinar qué variedad arroja los mejores resultados en cada método y cuál podría tener mejores resultados técnicos, económicos y contribuir a la sustentabilidad de la producción de semilla de calidad.
El presente trabajo se realizó en dos fases; la primera fase es una evaluación en invernadero de dos variedades y dos métodos de producción de semilla pre- básica de papa: aeropónico y convencional. Esto permitirá evaluar los aspectos técnico productivos y de costos de ambos métodos. Una segunda parte del trabajo se realizó entrevistando productores de semilla pre-básica de papa existentes en el Perú que estén usando los dos métodos mencionados, para determinar las ventajas y desventajas de ambos sistemas desde el punto de vista del usuario o productor semillero, y así, evaluar la sustentabilidad de los métodos de producción.
1.2.Objetivos
Objetivo General.
Evaluar dos métodos de producción de semilla básica de papa en términos de costo, beneficio y sustentabilidad para el productor semillerista .
Objetivos Específicos.
Evaluar los costos y beneficios económicos de los dos diferentes métodos de producción de semilla pre básica de papa.
Comparar los rendimientos y sus componentes de dos variedades de papa bajo dos diferentes métodos de producción de semilla.
Evaluar la sustentabilidad de los dos métodos de producción de papa desde el punto de vista de los productores semilleros, considerando variables económicas, sociales y medioambientales.
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II.
REVISIÓN DE LITERATURA
EL CULTIVO DE PAPA SEMILLA Generalidades
En la región andina, generaciones de agricultores han domesticado miles de variedades de papa. Incluso hoy en día, los agricultores cultivan unas 200 variedades de papas nativas. Ellos utilizan prácticas agrícolas transmitidos oralmente por generaciones de agricultores, principalmente mujeres. (NeBambi, et al, 2009)
La papa es el cultivo alimenticio más importante del mundo, con una producción anual cercana a los 320 millones de toneladas. Casi la mitad de la producción global proviene de los países en desarrollo mientras que hace 40 años atrás ese porcentaje era de solo 11 por ciento. No cabe duda pues que el Perú a legado al mundo uno de los alimentos más importantes e imprescindibles en la dieta de las más diversas culturas (Peruprensa, 2005).
Importancia
Para evitar pérdidas económicas por una disminución de la producción debida a problemas fitosanitarios y fisiológicos es necesario que el agricultor dedicado a la producción de papa le de la importancia debida al uso de semilla de buena calidad y dejar de lado la tradición de utilizar como semilla los tubérculos de desecho. Se propone que se debe efectuar la multiplicación desde las categorías iniciales (básica) hasta obtener semilla certificada que es la que deben utilizar el universo de agricultores. Aunque hay evidencia de que el sistema formal de certificación y el sistema campesino de semilla pueden coexistir y apoyarse mutuamente, es necesario mejorar los sistemas formales que sólo aportan menos del 5% de la demanda total de semilla de papa en la zona Andina (Thiele, 1999).
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El desarrollo acelerado y sostenido del subsector de papa en los países en desarrollo requiere aumentar la productividad, la rentabilidad y la sostenibilidad de los sistemas agrícolas basados en este tubérculo. Esto implica una nueva y vigorosa agenda de investigación para el desarrollo.
El futuro de la investigación de la papa en los países en desarrollo tendrá que incluir una serie de áreas prioritarias. Primero, la falta de cantidades apropiadas de semilla limpia es el principal cuello de botella para mejorar la productividad. Se han obtenido resultados prometedores a través de esfuerzos de extensión que promueven el uso de la “selección positiva” y de semilleros de pequeña escala. Otros trabajos de investigación dirigidos a mejorar la calidad de las semillas de los agricultores mediante tecnologías novedosas, como la producción por aeroponía de tubérculos limpios, también han tenido resultados positivos. Debe pensarse seriamente en la posibilidad de fomentar alianzas entre los sectores público y privado como una estrategia a ser tomada en cuenta en los sistemas de producción de semilla de papa que se desenvuelven en los países en desarrollo. También se recomiendan las evaluaciones ex-ante de las posibilidades de retorno de las inversiones mediante el cálculo del impacto de las nuevas variedades adaptadas y con semillas más limpias. En muchos países se requiere invertir en laboratorios para diagnosticar enfermedades de la papa, para medir las concentraciones minerales en los suelos, abonos y fertilizantes, y para determinar la composición y concentración de los compuestos activos de los herbicidas, pesticidas, fungicidas y nematicidas. NeBambi. et al, 2009
La mayoría de productores de papa de los países en desarrollo no usa semilla de calidad debido a sus altos costos y limitado acceso. Como resultado, existe la imperante necesidad de contar con métodos eficientes para producir semillas de calidad accesibles para los pequeños agricultores y a menores costos. (Otazú, 2010).
2.1.3. Taxonomía y morfología de la papa
Según Huaman 1980, la clasificación taxonómica de papa es la siguiente: Familia: Solanaceae
6 Género: Solanum L.
Sección: Petota
Especie: Solanum tuberosum L.
Huamán (1980), menciona que la papa es una dicotiledónea herbácea, con hábitos de crecimiento rastrero o erecto, generalmente de tallos gruesos, con entrenudos cortos. Los tallos son huecos o medulosos, excepto en los nudos que son sólidos, de forma angular y por lo general verdes o rojo púrpura. El follaje normalmente alcanza una altura de entre 0.60 a 1.50 m. Las hojas son compuestas y pinnadas. Las hojas se ordenan en forma alterna a lo largo del tallo, dando un aspecto frondoso al follaje, especialmente en las variedades mejoradas. Las flores nacen en racimos y por lo regular son terminales, son pentámeras (poseen cinco pétalos) y sépalos que pueden ser de varios colores pero comúnmente blanco, amarillo, rojo y púrpura. El fruto es una pequeña y carnosa baya de forma redonda u ovalada, que contiene semillas sexuales y su color es verde amarillento o castaño rojizo. Los tubérculos son tallos carnosos que se originan en el extremo del estolón y tiene yemas y ojos.
Para la FAO (2008), la papa (Solanum tuberosum L.) es una planta herbácea anual que alcanza una altura de un metro y produce tubérculos, la papa misma, con tan abundante contenido de almidón que ocupa el tercer lugar mundial en importancia como alimento, después del trigo y el arroz. La papa pertenece a la familia de las solanáceas, y al género Solanum, que incluye por lo menos mil especies como el tomate y la berengena. S. tuberosum se divide en dos subespecies apenas diferentes: andígena, adaptada a condiciones de días cortos, cultivada principalmente en los andes sudamericanos que requiere frío para tuberizar, y tuberosum, la variedad que hoy se cultiva en todo el mundo y se piensa que desciende de una pequeña introducción en Europa de papas andígenas, se adaptan a climas más largos y son tolerantes al calor.
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2.2. Producción de semilla pre-básica de papa: el método convencional y el método aeropónico.
En un programa de semillas debidamente organizado desde la investigación, hasta que el producto final sea consumido, la producción de semilla tiene que pasar por diferentes categorías de multiplicación, es decir, semilla pre- básica, semilla básica, semilla registrada, semilla certificada para finalmente llegar al agricultor quien producirá y entregará el producto al consumidor final. Siguiendo esta cadena, es misión del ente creador de las variedades producir las categorías altas, es decir prebásica, básica y registrada, y las empresas productoras de semillas son las encargadas de multiplicar la categoría certificada. (Velásquez, J. 2002).
Los componentes de un programa de semillas están íntimamente ligados, de tal forma que si uno de ellos no funciona el programa se tornará ineficiente. La ligación armoniosa entre los diversos componentes requiere principalmente que exista un esfuerzo a todo nivel con la participación del sector público y privado; que exista una efectiva coordinación, colaboración y confianza entre los participantes y, es claro que no habrá una industria fuerte de semillas sin un eficiente mejoramiento vegetal ya que la semilla es el medio por el cual se lleva al agricultor todo el potencial genético de una variedad con características superiores. (Velásquez, J. 2002).
EL MÉTODO CONVENCIONAL
La forma convencional de producción de semilla pre-básica de papa es multiplicando material limpio de cultivo in-vitro en invernadero, usando sustrato esterilizado.
Según Benítez (1997), un manejo del sistema convencional de semilla pre básica de papa, se inicia con la siembra de plantas in-vitro, luego se colocan las plántulas en camas que contengan un sustrato compuesto de suelo negro(70%), pomina (15 %) y humus(15 %), con riego manual y una fertilización sólida (60 g de fertilizante/m2 de suelo).
La producción convencional de semilla pre básica de papa se realiza multiplicando material limpio de cultivos in vitro en el invernadero. Con este método se produce entre 5 a 10 tuberculillos por planta. El método convencional usa sustrato esterilizado con mezclas
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de varios componentes. En la agricultura moderna, el bromuro de metilo ha sido usado como el desinfectante de suelo preferido, debido a su bajo costo y su habilidad de eliminar eficientemente artrópodos, nematodos, patógenos y semillas de malezas, sin alterar otras características del suelo. Sin embargo, hace algunos años se descubrió que este producto estaba en la lista de productos químicos que afectan significativamente a la capa de ozono de la atmósfera, por lo que actualmente está prohibido su uso en actividades agrícolas. En el Centro Internacional de la Papa (CIP), se evaluaron otras alternativas: calor por vapor, solarización, otros productos como el 3-D ocon metam sodio, cloropicrina y otros. De éstas alternativas, la esterilización con calor por vapor fue indicada como la más confiable, aunque con un costo significativamente mayor debido al equipo y combustible. (Otazú, 2010).
EL MÉTODO AEROPÓNICO
Una alternativa presentada por diversos investigadores es el uso de la tecnología del cultivo sin suelo para la producción de semillas de papa. Muchas de estas técnicas se han empleado en varios países para la sustitución de los sistemas convencionales que han sido poco eficientes (Chang et al. 2000, Muro et al. 1997, Ranalli 1997, Ritter et al. 2001, Wan et al. 1994, Wheeler et al. 1990).
La aeroponía es un sistema hidropónico donde el sistema radicular de las plantas se encuentra creciendo y desarrollando en un ambiente oscuro sin substrato, y que continuamente es saturado con micro gotas de solución nutritiva (Nichols 2005).
Chiipanthenga, M. et .al. 2012, mencionan que, Aeroponía es el proceso de cultivo de plantas en un medio ambiente de aire o niebla sin el uso de un suelo o agregados. El aeropónico palabra se deriva del latín significados de 'aero' (aire) y 'Ponic' (trabajo) (Farran y Mingo-Castel, 2006). Aeroponía se refiere al método de cultivo donde las raíces crecen suspendidas en un medio nutriente nebulizado. Al no existir problema para el desarrollo de raíces de las plantas, se promueve un mejor crecimiento radicular y de estolones, facilitando la absorción de nutrientes y contribuyendo a un aumento en el número de tubérculos por planta.
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Los sistemas basados en aeroponía presentan ventajas adicionales al aspecto productivo, pues al ser un sistema cerrado, no hay pérdida de agua ni de nutrientes y permite también un buen monitoreo de la sanidad del cultivo a nivel radicular. La desventaja de la aeroponía está en el costo de implementación que presenta, ya que es una técnica de elaboración totalmente mecánica; existe una alta susceptibilidad a un mal funcionamiento, ya que se requiere de una regulación precisa y de un constante control de los niveles de agua y nutrientes. Además, se puede producir la obturación de las boquillas o alguna avería y las plantas pueden ser dañadas rápidamente en forma irreparable. Para evitar este tipo de problemas es necesario contar con sistema de filtraje de la solución y un monitoreo constante del sistema (Durán et al, 2000).
El Centro Internacional de la Papa (CIP), ha venido evaluando esta técnica para la producción de semilla pre-básica de papa, pues puede ser una tecnología alternativa a los sistemas convencionales de producción que utilizan sustratos costosos y productos altamente tóxicos para la desinfección (Otazú, 2010).
Para Otazú (2010), la aeroponía ofrece el potencial de mejorar la producción y reducir los costos en comparación con los métodos convencionales o con el otro método de cultivo sin suelo llamado hidroponía (cultivo en agua). La aeroponía explota eficientemente el espacio vertical del invernadero y el balance humedad-aire para optimizar el desarrollo de raíces, tubérculos y follaje.
Relloso et al. (2000), compararon los sistemas convencional, hidropónico y aeropónico para la producción de minitubérculos de papa cv. Nagore. El rendimiento medio fue más alto para el sistema aeropónico, con 11.6 mini tubérculos por planta, un rendimiento de 101.1 g/plt y un peso medio de mini tubérculos de 8.9 g. La mayor productividad estuvo asociada al mayor número de colectas realizadas en el tiempo, para evitar tubérculos demasiados grandes. La producción de mini tubérculos por planta fue el doble respecto a los sistemas de cultivo tradicional e hidropónico.
En Corea y China, ya se realiza producción comercial en masa de semilla de papa de calidad usando aeroponía. Esta tecnología viene usándose exitosamente en la zona centro-andina de Sudamérica desde 2006. En la Estación Experimental del CIP-Huancayo (Perú), se obtuvo una producción de más de 100 tuberculillos/planta usando materiales
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relativamente sencillos y baratos. Actualmente se está tratando de introducir esta tecnología en los sistemas de producción de semilla de papa de calidad en algunos países africanos ubicados al sur del Sahara. (Otazú, 2010).Para Mateus (2010), los primeros trabajos de aeroponía realizados en el Perú, están referidos a ensayos en la Estación Sta Ana (Huancayo) del CIP por Otazú y Chuquillanqui (2007), quienes reportaron en pocos cultivares de prueba, entre 5 y 10 veces más minitubérculos por planta, en comparación a los sistemas que comunmente son utilizados para la producción de semilla.
Nichols (2005), considera que, parte de la competitividad de un cultivo de papa en campo; depende del uso de semilla de alta calidad sanitaria y que ésta provenga de un sistema que haya usado pocas multiplicaciones previas en campo. En este sentido, el autor resalta que, la multiplicación en métodos aeropónicos puede ayudar a disminuir las necesidades de multiplicación en campo, disminuir los costos de producción asociados al cultivo y aumentar la calidad fitosanitaria final. En su trabajo, se menciona que se alcanzaron hasta 37.34 mini-tubérculos por planta, con peso promedio de 2.45 g en el método aeropónico instalado en Universidad de Massey en Nueva Zelanda.
2.2 Aspecto económico y la sustentabilidad de la producción de semilla de papa 2.2.1. .Aspecto económico de la producción de semilla de papa
Según Espinoza y Crissman (1996), la Asociación Nacional de Contadores Públicos de los Estados Unidos define a la contabilidad de costos como un conjunto de procedimientos sistemáticos para informar sobre la evaluación de costos y productos producidos, en su totalidad y en detalle. Ello incluye métodos para identificar, clasificar, asignar, recolectar, e informar y comparar costos. Es por eso importante evaluar los costos de cualquier método de producción de semilla, o tecnología en general, para determinar su rentabilidad. La mejor manera para establecer un negocio productivo es llevando un registro de costos de producción, para poder valorar adecuadamente el producto.
Mochón (2007), manifiesta que la primera etapa para lograr el crecimiento sustentable en la empresa es la reducción de los costos de producción; tomando en cuenta principalmente los precios de los insumos ya que si estos incrementan, repercutirán directamente en los costos y finalmente en el precio para el consumidor.
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Para Pumisacho y Sherwoord (2002), la producción de papa debe ser entendida no solo como un proceso social y técnico, sino también económico. Los costos son todos los egresos, no solo en efectivo sino también en especie, que se realizan durante el proceso productivo. Estos egresos o costos deben ser registrados cuidadosamente y ser categorizados para propósitos de análisis. Esto permitirá determinar los costos de producción (costos fijos, variables y totales) dentro del proceso productivo, que es muy importante puesto que año tras año estos costos varían por la influencia de factores internos y externos.
Acorde con Del Río (1997), interesa considerar, cómo cambian los costos en relación al volumen producido.
2.2.2. Evaluación de la sustentabilidad de tecnologías agrícolas
Para Salminis. et. al. (2006), tanto la evaluación del desarrollo sustentable como la de técnicas que aporten al mismo requieren considerar analíticamente tanto procesos económicos como ambientales y sociales, lo cual significa abordar perspectivas más amplias e integrales que las normalmente empleadas en las evaluaciones tradicionales. Por lo tanto, de acuerdo con Masera. et.al. (1999), hacer operativo el concepto de sustentabilidad implica simultáneamente "un serio esfuerzo teórico y cierta dosis de pragmatismo", además un cambio en el enfoque de evaluación de sistemas de manejo.
Según Prinz (1998), la sostenibilidad tiene una serie de facetas, tales como 'la sostenibilidad de los recursos", "sustentabilidad ecológica ","sostenibilidad social", "sostenibilidad económica " que requieren el apoyo, adecuación tecnológica y la estabilidad política. Todos los elementos están conectados entre sí, en sus efectos sinérgicos de aplicación así como los conflictos entre las diversas formas sostenibilidad que pueden ocurrir. Para dominar el futuro, una revisión exhaustiva de las políticas y prácticas son necesarias para detener el incremento que aún persiste en el consumo de material y destrucción del medio ambiente. La transición hacia una sociedad más sostenible requiere una nueva forma de pensar, poniendo más énfasis en la suficiencia, la equidad y la calidad de vida.
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La principal dificultad para evaluar la sostenibilidad radica no solo en la gran diversidad de apreciaciones que existen sobre su conceptualización, sino también en el carácter holístico de su estructura. Los procesos de producción agropecuaria venían siendo generalmente evaluados desde parámetros económicos, dejándose de lado todo tipo de consideraciones ambientales o sociales que se vieran afectadas por el proceso productivo mismo (Acevedo, 2004).
Existen varias metodologías que nos dan una visión más amplia sobre la sustentabilidad de los sistemas en general:
Para Sarandón, y Flores. (2009), la sustentabilidad no se ha hecho operativa, debido, entre otras razones a la dificultad de traducir sus aspectos filosófico e ideológicos en la capacidad de tomar decisiones al respecto. Se propone una metodología que consiste una serie de pasos que, conducen a la obtención de un conjunto de indicadores adecuados para evaluar la sustentabilidad de los agroecosistemas. El uso de indicadores sencillos y prácticos, es vital para proveer a técnicos, productores y políticos de información confiable y comprensible de los impactos y costos de la incorporación de diferentes paquetes tecnológicos. En esta metodología se proponen los siguientes pasos:
1.- Establecer y definir el marco conceptual de la sustentabilidad 2.- Definir los objetivos de la evaluación
3.- Caracterizar el sistema a evaluar
4.- Relevamiento inicial de datos. Diagnóstico preliminar
5.- Definición de las dimensiones de análisis (ecológica, económica y socio-cultural)
6.- Definición de categorías de análisis, descriptores e indicadores. 7.- Estandarización y ponderación de los indicadores
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9.- Preparación para la obtención de datos a campo.
10.- Toma de datos
11.- Análisis y presentación de los resultados
12.- Determinación de los puntos críticos a la sustentabilidad 13.- Replanteo de los indicadores en caso de ser necesario 14.- Propuesta de corrección y monitoreo
2.2.3 Elementos para la selección y construcción de indicadores
Para Nahed (2008), los indicadores constituyen un componente fundamental de toda evaluación. Un indicador es una medida de la parte observable de un fenómeno que permite valorar otra porción no observable de dicho fenómeno, por lo que se convierte en una variable proximal que indica determinada información sobre una realidad que no se conoce de forma completa o directa. Es decir, un indicador es la expresión sintética de una gran cantidad de datos, manteniendo la información esencial. Existen indicadores simples (variables) e indicadores complejos (sintéticos, integradores o índices). Los primeros se obtienen directamente de mediciones u observaciones y los segundos son multidimensionales, y se obtienen al combinar varios indicadores simples mediante un sistema de ponderación (suma ponderada) que los jerarquiza.
A pesar de que existe una gran variabilidad en el tipo de indicadores, se han sintetizado algunas características que estos deberían reunir (Sarandón, 2006):
Estar estrechamente relacionados con los requisitos de la sustentabilidad. Ser adecuados al objetivo perseguido.
Ser sensibles a un amplio rango de condiciones. Tener sensibilidad a los cambios en el tiempo.
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Presentar poca variabilidad natural durante el período de muestreo. Tener habilidad predictiva.
Ser expresados en unidades equivalentes por medio de transformaciones apropiadas. Escalas cualitativas.
Ser de fácil recolección y uso y confiables.
No ser sesgados (ser independientes del observador o recolector) Ser sencillos de interpretar y no ambiguos.
Brindar la posibilidad de determinar valores umbrales.
Ser robustos e integradores (brindar y sintetizar buena información).
De características universales, pero adaptados a cada condición en particular.
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III.
MATERIALES Y MÉTODOS
3.1 FASE DE INVERNADERO Ubicación del experimento
El experimento se llevó a cabo en la Estación Experimental del Centro Internacional de la Papa, La Molina en Lima - Perú (244 msnm, latitud 12º 4´34" S; longitud 76º 56´46" O), y fue conducida bajo un ambiente protegido (invernadero #10b).
Característica del invernadero
La investigación se realizó en el invernadero # 10 donde se encuentran los módulos aeropónicos. Este invernadero es no climatizado y tiene orientación Este– Oeste; está construido con materiales básicos de madera, cemento, malla anti áfidos y techo de policarbonato. El invernadero empleado, fue tipo capilla, con dimensiones de 12 m de ancho, 30 m de largo y 8 m de alto. El invernadero contó con un sistema removible de mallas de polipropileno color azul al 50%, para mitigar el efecto de las altas temperaturas de verano y la alta luminosidad.
Variedades
Se evaluó el comportamiento de 2 variedades: Chucmarina y Serranita, cuyas características se presentan en el Cuadro 1
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Cuadro 1. Principales características de las variedades empleadas.
Cultivar Descripción Pedigree Características del
Tubérculo Adaptación Periodo Vegetativo CIP 393371,58 Chucmarina Población B3C1 387170.1 6 x 389746.2
Forma oval, ojos poco profundos, piel crema con ojos rosados, pulpa
color blanco cremoso Adaptada a trópicos altos Mediana- mente tardío de 110 a 120 días CIP 391691,96 Serranita Var Mejorada 381381.9 x LB-CUZ.1 Forma redonda, ojos superficiales, color de piel morado, color de pulpa blanco cremoso Adaptada a trópicos altos Mediana- mente tardío de 110 a 120 días
Las variedades elegidas para la presente investigación, son nuevas en el Perú (Chucmarina se liberó en el 2007 y Serranita se liberó en el 2005); por lo que se hace necesario investigaciones como la presente, para obtener mayor investigación en la producción y oferta para el consumo.
Método aeropónico
Las raíces de las plantas se desarrollaron en contenedores cerrados, totalmente oscuros, vacíos por dentro e impermeables al agua, los cuales se construyeron con planchas de tecnopor, marcos de madera forrados con plástico de color negro de 6 micras de espesor. Dentro de cada contenedor se generó un microambiente con alta humedad relativa, donde las raíces estaban suspendidas en el aire. La alta humedad relativa se logra por la nebulización periódica del micro ambiente radicular. Cada contenedor tuvo como dimensiones 5 x 1.2 m y 0.8 m de alto.
Método convencional
Las raíces de las plantas se desarrollaron en sustrato esterilizado incorporado en una cama sobre una malla limitada con bloques de cemento. En este sistema se realizó una fertilización edáfica, siguiendo las recomendaciones dadas en la literatura. Cada cama tuvo como dimensiones 4 x 1 m y 0.2 m de alto.
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Solución Nutritiva y Manejo
En el método de producción aeropónico se empleó la solución nutritiva para Papa preparada por la empresa SQM-Vitas. La formulación cuenta con dos versiones de nutrición: la primera se empleó desde el transplante hasta los 35 días (1.10 g/l de FEP Papa 1 + 0.792 g/l de Ultrasol Calcium) y, la segunda se aplicó desde los 35 días de establecidas las plántulas hacia adelante (1.25 g/l de FEP Papa 2 + 0.792 g/l de Ultrasol Calcium). El Cuadro 2 presenta la concentración de macro y micro nutrientes, usada en la investigación.
Cuadro 2. Concentración de macro y micro nutrientes en partes por millón (ppm)
utilizada en la investigación
Nutrientes en ppm (mg/L)
N P2O5 K2O S MgO Fe Mn Zn B Cu Mo CaO
Primeros 35 días 191.4 81.8 245.4 76.0 71.3 1.1 0.4 0.2 0.2 0.04 0.04 209.9 Después 35 días 155.3 95.9 372.8 88.4 110.0 1.1 0.4 0.2 0.2 0.05 0.05 209.9
De manera diaria se verificó el nivel del agua del tanque para hacer las reposiciones correspondientes por consumo por las plantas y pérdidas por evaporación, así como las correcciones propias del pH y de conductividad eléctrica (CE). El pH se mantuvo en un rango de 5.5 a 6.5, haciendo correcciones con ácido fosfórico al 85% P2O5 y, la CE entre
1.5 a 2.0 dS/m, con la adición de agua o solución nutritiva, de acuerdo al caso necesario.
Conducción del experimento
Se emplearon esquejes de tallo lateral, procedentes de tallos derivados de tubérculos de campañas anteriores de aeroponía. Los esquejes se sembraron primero en contenedores con cuarzo esterilizado para permitir un desarrollo apropiado de las raíces (15-04-2012) y las plántulas enraizadas se trasplantaron antes del inicio del estoloneo (16-05-2012). Durante este tiempo se mantuvo la humedad en el substrato.
Una vez que, el material estuvo acondicionado, se trasplantó a las camas y al sistema aeropónico con un marco de siembra de 20 x 20.
El trasplante se realizó el mismo día para los dos métodos de producción (16-05-2013). Para el caso del método de producción aeropónica, la primera cosecha se realizó 105 días después del trasplante (27 -07-2013), y se cosecharon cada 15 días, durante 3
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oportunidades consecutivas. La cosecha en el método de producción convencional se realizó 105 días después del trasplante.
Para el registro de las variables climáticas bajo el invernadero, se usaron estaciones meteorológicas automatizadas. Se instaló una estación tipo Watchdog modelo 450 (Spectrum Technologies, Inc. 23839 W Andrew Ed Plainfield, IL 60544). Con estas estaciones se llevaron registros horarios de temperatura bajo invernadero (ºC), temperatura dentro de los contenedores aeropónicos (ºC), humedad relativa (%) y Radiación Fotosintéticamente Activa (μMol m-2
s-1).
Diseño experimental
Los tratamientos se aplicaron bajo un Diseño Completo al Azar (DCA) con 4 repeticiones (Ver Anexo 1). Cada contenedor representó una repetición. Los tratamientos constituyeron la combinación de los factores en estudio: variedades y metodologías de producción.
La unidad experimental corresponde a un m2 en la cual estuvieron 10 plantas distanciadas a 20 x 20 cm y, cada tratamiento estuvo ubicado de manera aleatoria.
Cuadro 3. Tratamientos evaluados
Tratamiento Sistemas* Variedades **
t1 S1 V1
t2 S1 V2
t3 S2 V1
t4 S2 V2
* Sistemas: S1= Aeroponía; S2= Convencional ** Variedades: V1= Chucmarina ; V2= Serranita
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VARIABLES AGRONÓMICAS
a. Evaluaciones durante la fase vegetativa del cultivo ( para las dos metodologías de producción, aeropónico y convencional)
- Altura de planta (Altura): se evaluaron en 5 plantas elegidas al azar de cada unidad experimental, luego de determinar visualmente su madurez fisiológica. Se utilizó una cinta métrica; la altura se midió desde la base del tallo hasta el ápice de la hoja de 1 cm de longitud, ubicada en el ápice del tallo principal de la planta, y se expresó en cm. - Peso seco de planta (PSP): Incluyó el peso seco de tallos, hojas, raíces y estolones;
evaluados en 5 plantas elegidas al azar de cada unidad experimental, las que fueron secadas en estufa a 75ºC durante 48 horas se expresó en g/planta. Este dato se usó para el cálculo del índice de cosecha.
b. Evaluaciones durante la cosecha ( para las dos metodologías de producción, aeropónico y convencional)
- Peso total de los tubérculos por m2 (PT): Evaluado al final de las cosechas; se tomaron datos de las unidades experimentales y se extrapoló a m2. Expresado en g/m2.
- Número de tubérculos por m2 (NT): Es el número de tubérculos extrapolado por m2, que se lograron en las cosechas.
- Categorías de tubérculos (CATT): Se consideraron dos categorías de tubérculos, mayores y menores a 5 gramos de peso por m2.
- Peso seco tubérculos por planta (PSTb): Representa el peso seco total de tubérculos en gramos por planta; se determinó de manera indirecta con el porcentaje de materia seca que fue hallada secando 100 g. de tubérculos en estufa a 75ºC durante 48 horas, según la expresión:
PSTb (g/planta) = Rend (g/planta) x materia seca en porcentaje (%)
- Índice de cosecha (IC): Representa la proporción del peso seco de tubérculos respecto al peso seco total de la planta y está dado por la expresión:
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Análisis estadístico
Los datos de todas las características evaluadas se sometieron a la prueba W de Shapiro y Wilk (1965), que permitió determinar si cumplían o no con el supuesto de normalidad de sus residuales.
Se realizó un análisis de varianza simple. Para los análisis individuales los efectos de tratamientos fueron considerados fijos utilizando como denominador para la prueba de F de la fuente de variación tratamientos el cuadrado medio del error experimental. El modelo aditivo lineal para el análisis simple del DCA fue:
γ ij = μ + τi + εij i = 1,....,t j=1,...,b
Donde:
γ ij : Observación en el j-ésimo bloque del i-ésimo tratamiento,
μ : efecto de la media general τi : efecto de i-ésimo tratamiento.
εij : efecto aleatorio del error.
En el Cuadro 4, se presenta el cuadro del ANOVA, sus componentes y los cuadrados medios esperados para un DCA.
Cuadro 4. Análisis de variancia para una siembra
F.V G.L. CM CME (Mod Fijo) F test
Tratamientos t-1 M2 σe2 + rΣ τj2/(r-1) M2/M3
Error (t-1) M3 σe2
Total (t-1)
Para la comparación de medias se realizó la prueba T de student, o diferencia Límite de significación (DLS), con la que se comparan las medias de grupo de datos y se determina si entre esos parámetros las diferencias son estadísticamente significativas o si sólo son diferencias aleatorias.
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3.2. ANÁLISIS ECONÓMICO
Se realizó la evaluación económica para los dos métodos implementados y las dos variedades, determinándose así, el mejor tratamiento en el aspecto económico. Para este propósito se registraron en detalle los costos de ambos métodos
Al término de la cosecha de los dos métodos de producción (aeropónico y convencional), se analizaron las plantillas de costos de producción con todas las actividades y se clasificarán en costos fijos y variables por cada metodología. Luego se determinaron los costos totales por tubérculo (USD/tubérculo).
Con los datos obtenidos se realizó una evaluación económica de cada método; calculándose para cada tratamiento el: rendimiento total/m2, el costo total /m2, el ingreso neto, el beneficio neto y la rentabilidad.
A partir de la información generada, se calculó la rentabilidad de cada uno de los tratamientos como indicador de viabilidad económica.
3.3 PARA EL ANÁLISIS DE LA SUSTENTABILIDAD
Los indicadores se construyeron de acuerdo a la metodología y el marco conceptual propuesto por Sarandón (2009), teniendo como base el mismo lineamiento y haciendo pequeñas modificaciones acorde a los métodos que se evaluaron (aeropónico y convencional).
Los datos se obtuvieron mediante una entrevista diseñada para el encargado del sistema y parte de la información se obtuvo por la observación.
La evaluación de la sustentabilidad para las dos metodologías de producción de semilla pre-básica de papa (aeropónico y convencional), se determinó luego de la obtención de los indicadores mediante los siguientes pasos:
1.- Establecimiento y definición el marco conceptual de la sustentabilidad
Debemos recordar que la medición de sustentabilidad es subjetiva y no puede comprobarse, ya que no existe un valor real de referencia contra el cual se comparen los
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resultados que se van a obtener. Por ello se hizo un desarrollo claro del marco conceptual de la evaluación. Se determinó lo bueno o malo de cada método para medir sustentabilidad y del que se desprenderán los resultados finales para los métodos aeropónico y convencional
2.- Definición de los objetivos de la evaluación
Definir los objetivos constituye la esencia del proceso evaluativo; se respondieron las siguientes preguntas: ¿Qué se va a evaluar en el método aeropónico?; ¿Por qué se va a evaluar el método aeropónico?; Para qué se va a evaluar el método aeropónico?; ¿Quién es el destinatario de la evaluación?
3.- Caracterización de los sistemas
Se definió el nivel de análisis (a nivel de país, de región, o nivel CIP, etc...) y se caracterizaron los métodos aeropónico y convencional.
El análisis se realizó con un abordaje holístico y sistémico, definiendo los límites de los métodos aeropónico y convencional, los componentes de cada método y sus niveles jerárquicos superior e inferior
4.- Levantamiento inicial de datos. Diagnóstico preliminar
Se procedió a la búsqueda y análisis de la información existente sobre cada método de producción (aeropónico y convencional); y así se determinó la información relevante para usar como base para la selección del conjunto de indicadores a utilizar.
5.- Definición de las dimensiones de análisis
Las dimensiones del análisis surgieron de la definición de agricultura sustentable que se adoptó en el marco conceptual, y acorde a las necesidades que se determinó en cada método (aeropónico y convencional); por lo general se propone las dimensiones ecológica, económica y social.
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Para cada dimensión (ecológica, económica y social), se definieron diferentes niveles de evaluación (indicadores), y en caso de ser necesario se seleccionaron niveles inferiores de evaluación a los que se denominaron sub indicadores. A continuación se presentan los indicadores que se utilizaron para medir la sustentabilidad :
INDICADORES ECONÓMICOS, SOCIALES Y AMBIENTALES
Se le otorgó el doble de peso al indicador que se consideró más importante en el transcurso del desarrollo de la investigación. El valor del indicador económico (IK) se calculó como la suma algebráica de sus componentes multiplicados por su peso o ponderación de la siguiente manera (ejemplo):
Indicador Económico (IK): 2(A) + B + (C1 + C2 + 2C3) 4
Indicador Social (IS) (ejemplo) A+B+C+D+E+F+G+H+I+J 10
Indicador Ambiental (IA) (ejemplo) (A1+A2) + B + C + 2D
4
7.- Estandarización y ponderación de los indicadores
Cada indicador, se expresó en unidades diferentes en función de la variable que se cuantificó (ambiental, económica y social). Para estandarizar los mismos se construyeron escalas (de 0 a 4), siendo 0 la categoría menos sustentable y 4 la más sustentable.
Es un hecho que, no todos los valores tienen un mismo peso o valor para la sustentabilidad; hay algunos más importantes que otros (independientemente del valor de la escala que obtengan); por ello se definió, la importancia relativa de los diferentes indicadores, sub indicadores y las variables que los componían.
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Luego, los indicadores fueron ponderaron multiplicando el valor de la escala por un coeficiente de acuerdo a la importancia de cada variable respecto a la sustentabilidad. Este coeficiente se multiplicó, tanto para el valor de las variables que forman el indicador, como el de los sub- indicadores. La ponderación, es un paso inevitable, que puede hacerse por consenso, así lo sustentan. Gayoso & Iroumé (1991).
En este trabajo de investigación, la ponderación se realizó luego de analizar cada uno de los indicadores; el peso de cada indicador reflejó la importancia que representó para la sustentabilidad del sistema.
8.- Análisis de la coherencia de los indicadores con el objetivo planteado.
Ya obtenidos los indicadores, se analizó si éstos cumplen con los objetivos de finidos; caso contrario se re- planteó con el objetivo de cumplir con lo estipulado en el paso 2.
9.- Preparación para la obtención de datos de campo.
Para evaluar la sustentabilidad de los métodos aeropónico y convencional para la producción de semilla pre básica de papa, se preparó un banco de preguntas para cada método, a fin de obtener los datos que se necesitarán al analizar cada uno de los indicadores propuestos.
Aparte de la entrevista planteada se tomaron datos como parte de la observación personal ya en el campo para, de esta manera, responder al análisis subjetivo que propone la sustentabilidad.
10.- Toma de datos
Se realizaron las visitas a los diferentes lugares donde se usaban las metodologías (aeropónico y convencional) de producción de semilla pre básica de papa cubriendo la totalidad de la producción en Perú; luego, se realizaron las entrevistas de una manera personal a cada uno de los encargados.
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Recolectados los datos y construidos los indicadores, los resultados se expresaron de manera sencilla y clara, usando el tipo de tela de araña, que permite detectar los puntos críticos de cada método de producción analizados, y tener también una visión general, global, u holística del problema.
12.- Determinación de los puntos críticos a la sustentabilidad
Con el análisis de los indicadores, se determinaron los puntos críticos del manejo de cada método de producción (convencional y aeropónico), que atentan o comprometen la sustentabilidad.
13.- Replanteo de los indicadores
En caso de ser necesario, es decir si existían dudas sobre los resultados, o si se llegaba a considerar que la metodología no estuvo de acuerdo a los objetivos, o que los resultados son extremadamente diferentes de lo esperado, se regresó al punto 6 para comenzar de nuevo el desarrollo de indicadores hasta obtener resultados convincentes.
14.- Propuesta de corrección y monitoreo
Con los resultados obtenidos se propusieron medidas correctivas a los puntos críticos y también se propusieron indicadores para el monitoreo en el tiempo para cada uno de los métodos de producción (aeropónico y convencional). Esto permitió realizar un seguimiento de la evolución de aquellos aspectos detectados como críticos para la sustentabilidad de los métodos analizados.
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IV.
RESULTADOS Y DISCUSION
4.1 ANÁLISIS ESTADÍSTICO
Se efectuaron los análisis de variancia para las variables altura de planta, categoría de tubérculos: número de tubérculos mayores a 5 g por m2, peso de tubérculos mayores a 5 g por m2, e índice de cosecha. Para todas las variables evaluadas, excepto altura de planta e índice de cosecha, los resultados se expresan en términos de área (m2). Los análisis estadísticos fueron realizados usando el programa estadístico R- Statistics.
ALTURA DE PLANTA
En el cuadro 5, se presentan los resultados de los análisis de variancia para la variable altura de planta donde se encontraron diferencias significativas (P < 0.05) para variedades. El coeficientes de variación fue de 2.76, el mismo que, en condiciones de invernadero para este tipo de variable, afianzan un buen grado de confiabilidad de los resultados.
Cuadro 5. Resumen del análisis de varianza para la variable altura de planta . Fuente De Variación GL CUADRADOS MEDIOS
TOTAL 3
Variedades(V) 1 72.25*
Sistemas (S) 1 30.25
V x S 1 16
C.V.% 2.76%
En la Figura 1, se muestran los resultados de las pruebas de comparación de medias (prueba t) para la altura de planta. Se encontró que, la mayor altura la obtuvo la variedad chucmarina con 123.37 cm, en tanto que, para la variedad serranita se obtuvo un promedio de 119.12 cm.
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Figura 1. Altura de planta para las variedades chucmarina y serranita. Las barras
representan desviación estándar de la media.
CATEGORIAS DE TUBERCULOS
Se realizó una categorización de los tubérculos cosechados en tubérculos mayores de 5 g/m2 y tubérculos menores de 5 g/m2.
Esta diferenciación se hizo debido a que se considera que los tubérculos mayores de 5g, pueden ser sembrado directamente en campo y producir plantas fuertes y sanas que podrán resistir los diferentes estreses que existen en campo abierto, mientras que los tubérculos menores de 5 g, se recomienda sembrarlos en ambientes controlados (invernaderos), en cualquier tipo de sistema de multiplicación de semilla pre-básica de papa. (Barona, 2012.)
Número de tubérculos mayores a 5 g por m2
En el Cuadro 6, se presentan los resultados de los análisis de variancia para la variable número de tubérculos >5 g por m2. Se encontraron diferencias significativas (P < 0.05) para variedades. Se encontraron también altas diferencias significativas (P < 0.01) para sistemas y las interacciones variedad x sistemas. El coeficiente de variación
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fue 11.30 %, valor que en condiciones de invernadero para este tipo de variable, afianzan un buen grado de confiabilidad de los resultados.
Cuadro 6. Resumen del análisis de varianza para la variable número de
tubérculos >5 g por m2. Fuente de Variación GL CUADRADOS MEDIOS TOTAL Variedades(V) 1 2756 * Sistemas (S) 1 178929 ** V x S 1 13806 ** C.V.% 11.30%
En la Figura 2, se muestran los resultados de las pruebas de comparación de medias (prueba t) para el número de tubérculos > 5 g por m2, siendo el tratamiento Aerponía-Serranita, el que arrojó los mejores resultados con 324 tubérculos /m2 (13.28 tub/pl), en tanto que el tratamiento Convencional - Serranita presentó los promedios más bajos con 54 tubérculos.m2 (2.16 tub/pl).
Figura 2. Comparación de tratamientos para el número de tubérculos > 5g por
29
Número de tubérculos menores a 5 g por m2
En el Cuadro 7, se presentan los resultados de los análisis de variancia para la variable número de tubérculos <5g por m2. Se encontraron diferencias altamente significativas (P < 0.01) para sistemas de producción. El coeficientes de variación fue de 13.41 %, valor que en condiciones de invernadero para este tipo de variable, afianzan un buen grado de confiabilidad de los resultados.
Cuadro 7. Resumen del análisis de varianza para la variable número de
tubérculos <5g por m2 en tres campañas de producción.
F uente De Variación GL CUADRADOS MEDIOS
TOTAL
Variedades(V) 1 380 ns
Sistemas (S) 1 132860 **
V x S 1 729 ns
C.V.% 13.41%
En la Figura 3, se muestran los resultados de las pruebas de comparación de medias (prueba t) entre sistemas de producción para número de tubérculos < 5g por m2 El mayor número de tubérculos < 5g por m2 promedio fue de 198 tubérculos.m2 en el sistema de aeroponía, en tanto que para el sistema convencional el número tubérculos < 5g por m2 promedio fue de 16 tubérculos/m2.
Figura 3. Comparación de metodologías de producción de semilla pre-básica de
papa para la variable número de tubérculos < 5g por m2. Barras representan desviación estándar de la media.
30
Peso de tubérculos mayores a 5 g por m2
En el Cuadro 8, se presentan los resultados de los análisis de variancia para la variable peso de tubérculos >5 g por m2. Se encontraron diferencias significativas (P < 0.05) para sistemas y para la interacción variedad x sistemas. El coeficiente de variación fue 12.71 %, valor que en condiciones de invernadero para este tipo de variable, afianzan un buen grado de confiabilidad de los resultados.
Cuadro 8. Resumen del análisis de varianza para la variable peso de tubérculos
>5 g por m2. Fuente de Variación GL CUADRADOS MEDIOS TOTAL Variedades(V) 1 506517 Sistemas (S) 1 9664016 * V x S 1 32879329 * C.V.% 12.71%
En la Figura 4, se muestran los resultados de las pruebas de comparación de medias (prueba t) para el peso de tubérculos > 5 g por m2, siendo el tratamiento Aeroponía-Serranita, el que arrojó los mejores resultados con 5401.5 g por m2 (216.06 g/pl), en tanto que el tratamiento Convencional - Serranita presentó los promedios más bajos con 980.12 g por m2 (39.20 g/pl).
Figura 4. Comparación de tratamientos para el número de tubérculos > 5g por
