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Determinación de índices fisiológicos del crecimiento en variedades de papa (Solanum Tuberosum L ) obtenidas por métodos biotecnológicos

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Academic year: 2020

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(1)Facultad de Ciencias Agropecuarias Departamento de Abreu” Agronomía Universidad Central “Marta de Las Villas Facultad de Ciencias Agropecuarias. Tesis de Diploma Carrera de Ingeniería Agronómica Determinación de índices fisiológicos del crecimiento en variedades de papa (Solanum Tuberosum L.) obtenidas por métodos biotecnológicos. Determinación de índices fisiológicos del crecimiento en variedades de papa (Solanum Tesis para aspirar al título de Ingeniero Agrónomo. Tuberosum L.) obtenidas por métodos biotecnológicos. Diplomante: Yelenny PortelaDíaz Díaz Portela Autor: Yelenny Tutores: Sinesio Torres García Tutores: Sinesio Torres García Michel Leiva Mora Michel Leiva Mora Cosultantes: Reinaldo Quiñones Ramos Cosultantes: Reinaldo Ramos Felipe A. Quiñones Jiménez Terry Felipe A. Jiménez Terry Santa Clara Santa Clara, 2010 2010.

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(3) Pensamiento ¨Solanum tuberosum, el «tubérculo humilde» que se propagó desde su cuna andina a través de seis continentes, y conjuró el hambre, alimentó el desarrollo económico y modificó el curso de la historia mundial.. Anónimo.

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(5) Dedicatoria A mis padres y hermano los cuales me han dado siempre todo su apoyo y su cariño, en especial a mi abuela que ha sido siempre la fuente de mi inspiración y la persona a la que hoy le debo mucho de lo que soy..

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(7) Agradecimientos Les agradezco en primer lugar a mis padres y a mi familia por darme todo su amor y apoyo, sin ellos esto no hubiese sido posible. A mi mamá que aunque nunca se lo diga la quiero más que a mi vida y es la que siempre ha estado a mi lado dándome todo el apoyo y la fuerza que necesito para seguir adelante, gracias a ella soy quien soy y hoy puedo decir que ningún sueño es imposible sino que es una meta que lleva un largo camino a recorrer y este más que mi sueño es el de ella que siempre me decía que tenía que seguir estudiando que en mis manos estaba mi propio futuro. A mi abuela materna que siempre ha sido como mi segunda madre, gracias por tu paciencia y tu dedicación y por aconsejarme siempre cual es el mejor camino, yo se que tu sabes cuánto te quiero, sin ti todo esto hubiese sido imposible. A mi papa que yo se que siempre me ha tenido presente y sé cuánto significo en su vida tanto como él en la mía. A mi hermano que aunque discutimos mucho lo adoro y ojalá siga todos los consejos que le doy. A mi novio que aunque este lejos me ha apoyado incondicionalmente y me ha dado fuerzas para seguir adelante en los momentos que más lo he necesitado, gracias por entenderme y por confiar tanto en mi, eres la mayor prueba que me ha dado la vida. A mis suegros por darme tanto apoyo y tanto cariño y por ser tan bellas personas. A mis dos tutores los Drs: Sinesio Torres García y Michel Leiva Mora por su ayuda incondicional, por las tantas horas de trabajo dedicadas, por su paciencia, por su.

(8) empeño y por sobre todas las cosas por confiar en mí; sin ustedes este sueño no hubiese sido posible. A la profesora Lourdes León que tantas buenas acciones ha tenido conmigo, gracias por todos tus consejos me han servido de mucho. A las compañeras del laboratorio de Microbiología Aplicada del IBP por ayudarme siempre que las necesité, en especial a las compañeras Berkis Roque Morales y Mayra Acosta Suárez. A todos los trabajadores del IBP en especial a los compañeros Felipe A. Jiménez Terry, Miladis León, Milagro, Marta Rodríguez, Osmildo Fernández, Novisel Veitía gracias por toda la ayuda brindada. A mis compañeros de grupo y todas mis amistades. A todos los profesores de Departamento de Agronomía. A todas las personas que han estado junto a mí y me han apoyado a lo largo de mi carrera…. A todos muchas gracias..

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(10) Resumen Este experimento se llevó a cabo en la UBPC “Jesús Menéndez”, unidad perteneciente a la Empresa de Cultivos Varios “Valle del Yabú”, provincia de Villa Clara en el período comprendido entre Noviembre del 2009 a Marzo del 2010, momento en que se realizó la cosecha. Se emplearon minitubérculos obtenidos por métodos biotecnológicos con un peso entre 10 y 15 gramos de las variedades Grettel, Romano y Santana. La distancia de plantación utilizada fue de 0.20m entre planta y 0.90m entre hileras. Al cultivo se le realizaron todas las labores agrotécnicas y fitosanitarias establecidas por el instructivo técnico de la papa. Este trabajo se realizó con el objetivo de evaluar indicadores de crecimiento e indicadores morfoagronómicos, donde Grettel mostró los mejores resultados con las mayores Tasas Absoluta y Relativa de Crecimiento y los mayores rendimientos; así como el mayor número de tallos y de tubérculos y la mayor masa tanto foliar como del tubérculo. La mejor variedad fue la Grettel porque tuvo los mayores rendimientos y mayor número de tubérculos por planta..

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(12) ÍNDICE 1. Introducción…………………………………………………………................... 1. 2. Revisión bibliográfica…………………………………………………………... 3. 2.1 Origen e importancia de la papa ……………………………………………. 3. 2.2 Características botánicas y ubicación taxonómica del cultivo de la papa …………………………………………………………………………………... 3. 2.3 Composición química de la papa………………………………………….... 4. 2.4 Cultivo de la papa en Cuba…………………………………………………... 4. 2.4.1 Principales variedades comerciales sembradas en Cuba ………. 5. 2.4.2 Variedades Cubanas empleadas en la de producción de semilla. Romano, Santana, Grettel…………………………………………………………. 5. 2.5 Manejo de los Tubérculos-Semillas ……………………………................. 7. 2.5.1 Etapas de desarrollo del Cultivo: ver Figura 12 de Anexos……... 8. 2.6 Desarrollo y crecimiento del cultivo………………………………………... 8. 2.6.1 Crecimiento del follaje………………………………………................. 9. 2.7 Factores que determinan el inicio de la tuberización ………………….. 9. 2.7.1 Tuberización……………………………………………………………... 11. 2.7.2 Control hormonal de la tuberización………………………………... 12. 2.8 Rendimiento del tubérculo………………………………………………….. 13.

(13) 2.9 Atenciones culturales…………………………………………………………... 13. 2.10 Obtención de semilla de papa por vía tradicional……………………….. 13. 2.10.1 Producción de Tubérculos en campo……………………………….. 14. 2.11 Uso de la Biotecnología vegetal en apoyo de los Programas de Semilla…………………………………………………………………………………. 15. 3. Materiales y Métodos…………………………………………………………….. 16. Procedimientos generales…………………………………………………….. 16. Estadística …………………………………………………………………………. 17. 3.1. Determinación de índices fisiológicos asociados al crecimiento de variedades de papa……………………………………………………………...…... 17. 3.1.1 Comparación de masa seca foliar de las diferentes variedades. 18. 3.1.2. Comparación de los porcentajes de masa seca y almidón de los tubérculos de las distintas variedades …………………….………….. 19. 3.1.3 Determinación de las Tasas de Crecimiento Absoluta y Relativa e índice de cosecha en las variedades de papa…..……………. 19. 3.2. Masa seca de los tubérculos por planta …………………………………... 20. 3.3. Determinación de variables morfológicas asociadas al crecimiento……………………………………………………………………………. 20. 4. Resultados y Discusión…………………………………………………………. 21. 4.1. Determinación de índices fisiológicos asociados al crecimiento de variedades de papa…………………………………………………………………. 21.

(14) 4.1.1 Comparación de masas seca tanto foliar como del tubérculo de las diferentes variedades a los 75 días de la siembra……………………………... 21. 4.1.2. Comparación de los porcentajes de masa seca y almidón de los tubérculos de las distintas variedades a los 75 días de edad de las plantas …………………………………………………………………………………. 22. 4.1.3 Determinación de las Tasas de Crecimiento Relativa y Absoluta así como el índice de cosecha en las variedades de papa ………………………. 23. 4.2. Comparación entre el peso seco de los tubérculos por planta y la masa seca foliar………………………………………………………………………. 26. 4.3. Determinación de variables morfológicas asociadas al crecimiento... 27. 4.3.1. Peso fresco de los tubérculos por planta ……………………………….. 27. 4.3.2 Número de tallos medios por planta……………………………………….. 28. 4.3.3 Número de tubérculos medios por planta……………………………....... 29. 4.3.4 Peso medio de los tubérculos…………………………………………….... 30. 4.3.5 Conversión (Relación peso tubérculo semilla peso del tubérculo cosechado)…………………………………………………………………………….. 31. 5. Conclusiones………………………………………………………………………. 33. 6. Recomendaciones……………………………………………………………….... 34. 7. Bibliografía.……………………………………………………………………….... -. 8. Anexos………………………………………………………………………………. -.

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(16) Capítulo 1: Introducción La historia de la papa (Solanum tuberosum L.) comienza hace unos 8 000 años, cerca del lago Titicaca, que está a 3 800 metros sobre el nivel del mar, en la cordillera de los Andes, América del Sur, en la frontera de Bolivia y Perú (FAO, 2008). Las vías de sostenibilidad causan mayor impacto en los cultivos más importantes en la dieta diaria del hombre. La papa (Solanum tuberosum L.), es uno de estos cultivos, el cual se caracteriza por una extraordinaria capacidad de adaptación a condiciones muy diversas de suelo. Es reconocida por su alta productividad y valor nutritivo, este último dado por su contenido de almidón y por presentar proteínas particularmente valiosas debido a sus altos contenidos de aminoácidos esenciales (FAO, 2008). Además de producir más calorías, proteínas, vitaminas y sales minerales por unidad de superficie y de tiempo que los principales cereales y otras plantas con tubérculos o raíces comestibles, además de su gran versatilidad para ser integrada dentro de los sistemas de cultivos (Estévez, 2007). La papa es el cuarto cultivo alimenticio en orden de importancia a escala mundial, después del trigo, el arroz y el maíz. La producción anual representa la mitad de la producción mundial de todas las raíces y tubérculos, aproximadamente el producto llega a más de mil millones de consumidores de todo el mundo (Estévez, 2005). Se cultiva fundamentalmente en las regiones templadas, donde actualmente se concentra más del 90% de la producción mundial (Rojas, 1996) y muy poco en las regiones tropicales húmedas debido a su propensión a ser infestada por numerosos organismos patógenos y plaga, así como a la dificultad de conservación de los tubérculos (Estévez, 2005); sin embargo, presenta una amplia capacidad de adaptación a condiciones variables de clima y suelo, por lo que se planta en más de 130 países, ocupando el 40% aproximadamente del área cultivada a nivel mundial (FAO, 1998). La producción mundial entre los años 2007-2008, fue como promedio, de 320.71 millones de toneladas. China produjo 72 millones, Rusia 35.7, India 26.2, Ucrania 19.1 y Estados Unidos 17 millones toneladas, siendo los países de mayor producción pero a la vez los mayores consumidores del tubérculo a nivel mundial. Muchas variedades son llevadas a la producción por sus buenos rendimientos y sus características, pero aún así, el tratamiento de la semilla para alcanzar un buen grelado del tubérculo garantizará. Tesis Diploma Yelenny Portela Díaz. 1.

(17) Capítulo 1: Introducción un mayor número de tallos, con lo que a su vez aumentarán las producciones si las condiciones post siembra no son adversas al cultivo. Según estudios realizados, el 30 % del descenso de los rendimientos viene dado por un mal grelado de la semilla, mientras el resto de las pérdidas son en el campo a causa de otras deficiencias aerotécnicas (UNA, 2008). La micropropagación in vitro es la vía más eficiente para mantener de forma estable la calidad fitosanitaria y genética de la semilla así como obtener un elevado número de tubérculos en un período de tiempo relativamente corto (Jiménez, 2000; Agramonte, 2010). Problemática La producción de materia seca y la determinación de índices fisiológicos asociados al crecimiento de variedades de papa (Solanum tuberosum L.) obtenidas por técnicas biotecnológicas para la producción de semilla no ha sido evaluada. El presente trabajo nos permite formular la siguiente hipótesis: Hipótesis: “Mediante la determinación de índices fisiológicos asociados al crecimiento de variedades de papa (Solanum tuberosum L.) obtenidas por métodos biotecnológicos se podrá conocer la eficiencia productiva y su rendimiento, lo cual permitirá diseñar nuevas estrategias de manejo para la producción de semillas”. Para satisfacer esta hipótesis general se propusieron los siguientes objetivos. Objetivos: General: Evaluar el crecimiento y desarrollo de variedades de papa (Solanum tuberosum L.) obtenidas por métodos biotecnológicos para la producción de semilla. Específicos: 1). Evaluar el rendimiento agronómico de variedades de papa (Solanum tuberosum L.). obtenidas por métodos biotecnológicos. 2). Determinar el contenido de materia seca e índices de crecimiento en diferentes. variedades.. Tesis Diploma Yelenny Portela Díaz. 2.

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(19) Capítulo 2 - Revisión Bibliográfica 2.1 Origen e importancia de la papa La mayor diversidad genética de papa (Solanum tuberosum L.) cultivada y silvestre se encuentra en las tierras altas de los Andes de América del Sur. La primera crónica conocida que menciona la papa fue escrita por Pedro Cieza de León en 1538. Cieza encontró tubérculos que los indígenas llamaban “papas”, primero en la parte alta del valle del Cuzco, Perú y posteriormente en Quito, Ecuador. (Pumisacho M.; Sherwood S., 2002). La sociedad cubana está enfrascada intensamente en la búsqueda de la sostenibilidad en las producciones agrícolas. La papa es uno de los sectores priorizados en la producción de alimentos en nuestro país (Funes, 2007). 2.2 Características botánicas y ubicación taxonómica del cultivo de la papa Según López et al. (1995) la planta de papa (S. tuberosum L) posee un tallo principal y en ocasiones. varios, según el número de yemas (grelos) que hayan brotado del. tubérculo. Éstos son de sección angular y en las axilas de las hojas con los tallos se forman ramificaciones secundarias. Las hojas son alternas, las de la primera etapa del cultivo son de aspecto simple, después vienen las compuestas, imparipignadas de color verde más o menos intenso con 3 ó 4 pares laterales y una terminal. Las flores se reúnen en inflorescencias cimosas en las extremidades del tallo. Su fruto es una baya redondeada de color verde que se torna amarilla al madurar, con más de 200 semillas medio blancas y aplanadas. El tubérculo procede del ensanchamiento de tallos axilares subterráneos y no de la raíz. Los tubérculos poseen en la superficie yemas axilares en grupos de 3 a 5, protegidas por hojas escamosas, además se observan lenticelas que son prominencias constituidas por tejidos blando y esponjoso (de relleno) con grandes espacios intercelulares que facilitan el intercambio gaseoso. Las raíces son muy ramificadas, finas y largas. Según Franco et al. (2003) la ubicación taxonómica del cultivo es la siguiente: División: Magnoliophyta Clase: Magnolipsida Subclase: Asteridae. Tesis Diploma Yelenny Portela Díaz. Familia: Solanácea Género: Solanum Especie: Solanum tuberosum L.. 3.

(20) Capítulo 2 - Revisión Bibliográfica La papa es una dicotiledónea herbácea con hábitos de crecimiento rastrero o erecto, generalmente de tallos gruesos y leñosos, 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 entre 0.60 a 1.50 m (Pumisacho M.; Sherwood S., 2002). Ver figura 1 de anexos. 2.3 Composición química de la papa Los tubérculos de papa son ricos en micronutrientes, vitaminas y minerales esenciales para la salud. Un tubérculo de tamaño medio contiene altos niveles de potasio y la mitad de la vitamina C aproximadamente que requiere diariamente un adulto. Estos son también una buena fuente de vitaminas B y minerales tales como fósforo y magnesio (FAO, 2008). En 100 g de papa hervida y pelada antes del consumo encontramos la siguiente composición: 77 gramos de agua y 87 Kcal de energía, lo que se encuentra representando a una serie de nutrientes esenciales para la salud del hombre como son 0.02 mg de riboflavina, 0.106 mg de tiamina, 1.44 mg de niacina, 0.31 mg de hierro, 44 mg de fósforo, 379 mg de potasio,. 5 mg de calcio, 20.13 g de. carbohidratos, 1.8 g de fibra, 0.1g de grasa, 1.87 g de proteínas y 13 mg de vitamina C (FAO, 2008). Ver figura 2 de anexos. Tabla 1: Composición química de la papa según la FAO (2008). Variables Agua Almidón. Porcentaje 72 – 75 16 – 20. Proteínas Fibras Ácidos grasos. 2 - 2.5 1 - 1.8 0.15. 2.4 Cultivo de la papa en Cuba A finales del siglo XlX, en Cuba, se comercializaba la papa en las regiones de güines (provincia Habana) y en Potrerillo de Gibara (antigua provincia de Oriente). Las prácticas del cultivo eran diferentes pues en potrerillo utilizaban semillas de pequeño. Tesis Diploma Yelenny Portela Díaz. 4.

(21) Capítulo 2 - Revisión Bibliográfica tamaño procedentes de Norteamérica y las plantaban enteras mientras que en Güines lo hacían con semillas de gran tamaño de las Islas Canarias y España que fraccionaban antes de la plantación (Estévez et al., 20051). En la actualidad, el cultivo de la papa en Cuba ocupa el primer lugar entre las raíces y tubérculos; cada año se plantan entre 10 000 y 15 000 ha y se obtiene un rendimiento medio entre 18 y 25 t/ha así como una producción anual de 300 000 t (Estévez, 2005). 2.4.1 Principales variedades comerciales sembradas en Cuba En Cuba la papa se cultiva principalmente en las zonas occidental y central del país y en menor medida en la oriental, fundamentalmente en la época de seca (noviembrediciembre), cuando las temperaturas son mas bajas; invirtiéndose cada año mas de 10 millones de dólares en la compra de semilla a Holanda y Canadá (Estévez, 1996). En el país se han plantado un grupo importante de variedades procedentes de Canadá y Holanda (Jaramillo, 2001) destacándose entre ellas: Canadienses: cal white, red lasoda, la rouge, satina, etc. Holandesas: baraka, desirée, frisia, etc. 2.4.2 Variedades Cubanas empleadas en la de producción de semilla Romano - Progenitores: Draga x Desirée Características agrícolas: Esta presenta una madurez semitemprana; los tubérculos son grandes de forma oval redondeada y de muy uniformes a uniformes; piel roja; ojos semiprofundos; muy buena resistencia al azuleado. El rendimiento de las cosechas es bueno y uniforme y el contenido de materia seca de mediano a bajo. La calidad. de. consumo. es. suficientemente. firme. en. cocción,. recomendable. preferiblemente para el consumo fresco. Su follaje es de bastante bueno a mediano. Es muy susceptible a la Phytophthora de la hoja y muy resistente a la del tubérculo, bastante sensible al virus de enrrollado, medianamente resistente al virus X y resistente al virus A, muy resistente al virus Yn, inmune a la sarna verrugosa, y bastante sensible a la sarna común(Hans, 2007). Características morfológicas: Planta de mediana a corta; tallos de extendidos a semierguidos, gruesos y coloración antocianínica de fuerte a mediana; hojas muy. Tesis Diploma Yelenny Portela Díaz. 5.

(22) Capítulo 2 - Revisión Bibliográfica grandes, de color verde a verde claro, silueta abierta; inflorescencias de muy poco numerosas a ausentes, flores de color rojo violáceo; bayas de poco numerosas a ausentes. Los tubérculos son de forma oval redondeada; piel roja; carne blanca amarillenta y ojos semiprofundos (Hans et al., 2007). Santana - Progenitores: Spunta x VK 69-491 Características agrícolas: Esta presenta una madurez de semitemprana a semitardía. Los tubérculos son grandes de forma oval, uniforme, de piel amarilla con ojos muy superficiales, bastante sensible al azuleado. Presenta un alto rendimiento y un alto contenido de materia seca. La calidad de consumo es relevante en comidas un poco después de cocidas, indicadas para consumo fresco en papas fritas. Tiene el follaje de bueno a bastante bueno. Es muy susceptible a la Phytophthora de la hoja y muy resistente a la del tubérculo, bastante sensible al virus de enrrollado, bastante resistente al virus X y muy resistente al virus A y al virus Yn, inmune a la sarna verrugosa, resistente al patotipo 1 de Globodera rostochiensis del nemátodo del quistes y medianamente resistente a la sarna común (Hans, et al., 2007). Grettel - Progenitores: Kondor x 6-340A-85 La variedad Grettel es una planta compacta de hojas abiertas y con cuatro foliolos simétricos. Alcanza una longitud del tallo superior a los 45 cm y puede llegar a los 60 cm. Presenta entre tres y cinco tallos por plantón, lo que permite un cierre del campo a los 35 días de plantada. La piel de sus tubérculos es de color amarillo, al igual que su masa y su forma es oval- oblonga, presenta a su vez ojos de profundidad media. Los tubérculos por plantón están entre 10 y 15. Se caracteriza por presentar un buen contenido de masa seca, que oscila entre 18.6 y 20%, lo que la hace adecuada para el procesamiento industrial. El peso específico de sus tubérculos es de 1.079. Su ciclo vegetativo es de 80 días, por lo que se considera temprana. En condiciones experimentales, su potencial de rendimiento ha alcanzado las 47 t.ha-1 y su rendimiento medio en diversas condiciones ambientales supera las 30 t.ha-1. Es tolerante al tizón temprano (grado cinco de la escala) y no ha presentado afectaciones para el virus del enrollamiento de la hoja (PLRV). Presenta muy buenas características para el almacenamiento en frío (Castillo et al., 2006).. Tesis Diploma Yelenny Portela Díaz. 6.

(23) Capítulo 2 - Revisión Bibliográfica 2.5 Manejo de los Tubérculos-Semillas En la planta de papa, después del inicio de la tuberización, el tubérculo comienza su desarrollo que solo finaliza cuando la planta entra en estado de senescencia. En cualquier momento el tubérculo tiene dos edades diferentes: la edad cronológica y la fisiológica (Wiersema, 1985). La edad cronológica comienza a partir del inicio de la tuberización o a partir de la cosecha. Se expresa en días, semanas o meses, sin mencionar las condiciones ambientales. Científicamente es mejor medir la edad basándose en la fecha de inicio de la tuberización y no en la de la cosecha; sin embargo, esto es más difícil en la práctica (Malagamba, 1997). La edad fisiológica se refiere a todo el proceso de formación y desarrollo del tubérculo, incluyendo su brotamiento. En consecuencia, ésta depende tanto de la edad cronológica como de las condiciones ambientales a las cuales están expuestos los tubérculos. Así, los tubérculos pueden tener la misma edad fisiológica y no necesariamente compartir la edad cronológica. Durante su desarrollo fisiológico el tubérculo atraviesa por varios estados, desde el estado de dormancia hasta el estado de senectud, ambos extremos son totalmente inadecuados para el uso como semilla. En este proceso, llamado también envejecimiento fisiológico, el tubérculo cambia de “fisiológicamente joven” a “fisiológicamente viejo” (Malagamba, 1997). Según Malagamba 1997 los resultados de numerosos estudios han coincidido en señalar que las plantas de papa que provienen de semilla fisiológicamente más vieja tienen las siguientes características con respecto a aquéllas de semilla joven como son emergencia más rápida, tasa de crecimiento inicial más rápida, mayor número de tallos, tuberización más temprana, menor desarrollo del follaje y senescencia más temprana. Después del estado de dormancia sigue el estado de dominancia apical. Sembrar tubérculos en este estado normalmente origina plantas con un solo tallo y con menor rendimiento. Luego del estado de dominancia apical se inicia el desarrollo de brotes adicionales que, en general, constituye el mejor estado para la siembra (Malagamba, 1997).. Tesis Diploma Yelenny Portela Díaz. 7.

(24) Capítulo 2 - Revisión Bibliográfica La distancia de la plantación depende de la fertilidad del suelo, de la humedad disponible, del calibre del tubérculo semilla, la variedad, el tamaño que alcanza la planta y al fin que se destine la producción y varía desde 0.15 - 0.40 x 0.90 m (Vázquez y Torres, 1981). Cuando los tubérculos se mantienen en almacenamiento, gradualmente la dominancia apical se va perdiendo y las yemas siguientes empiezan a brotar pasando el tubérculo a un estado de brotación múltiple. Es en este estado donde los tubérculos plantados darán origen a varios tallos por cada uno, los cuales emergerán casi simultáneamente. Para una misma cantidad de tubérculos plantados, la densidad de tallos por área que se logran puede ser. de 2 a 3 veces mayor que plantando. tubérculos solo con brotación apical. En la medida que la concentración de inhibidores va disminuyendo y consecuentemente la actividad metabólica va aumentando, se va consumiendo en forma cada vez más rápida las reservas almacenadas en el tubérculo semilla. Si pasado el estado de brotación múltiple los tubérculos aún no se plantaron, estos empiezan a bajar rápidamente su vigor, llegando a perder totalmente su calidad como semilla (Aldabe et al., 1976). 2.5.1 Etapas de desarrollo del Cultivo: ver figura 3 de Anexos. 2.6 Desarrollo y crecimiento del cultivo Una vez emergida la planta y hasta que el follaje cubre todo el terreno disponible, los productos de la fotosíntesis son usados para el crecimiento general de la planta, tanto su parte aérea como radical y estolonífera. Prácticas agronómicas tendientes a lograr una. mayor. densidad. de. plantación,. suministro. adecuado. de. nutrientes,. abastecimiento oportuno de agua, clima con temperaturas entre los 18° y 25°C, una alta intensidad lumínica y un gran número de yemas en el tubérculo-semilla, favorecen un desarrollo óptimo del cultivo en todas sus etapas. Después de la emergencia, la parte aérea y las raíces se desarrollan simultáneamente. El crecimiento de los tubérculos se puede iniciar lentamente entre las 2 y 4 semanas después de la emergencia y continúa en forma constante a través del tiempo (Weldt, 1996).. Tesis Diploma Yelenny Portela Díaz. 8.

(25) Capítulo 2 - Revisión Bibliográfica 2.6.1 Crecimiento del follaje En las primeras etapas del ciclo de las plantas, el crecimiento es sostenido por las reservas acumuladas en el tubérculo. La gran cantidad de reservas que este contiene permite que en condiciones óptimas de temperatura entre 20 y 23 ºC, la expansión del área foliar sea muy rápida. Al irse consumiendo las reservas y aumentando el área foliar fotosintéticamente activa, esta pasa a ser la fuente principal de asimilatos. El cultivo de la papa en condiciones óptimas de crecimiento puede llegar a cubrir totalmente el suelo en 40 ó 45 días después de la emergencia, alcanzando la mayor área foliar del ciclo, la que consideraremos como óptima. A mayor temperatura (hasta 26 y 28 ºC) mayor será la tasa de aparición de hojas (Contreras, 1998). 2.7 Factores que determinan el inicio de la tuberización La formación de tubérculos (definido como inducción, iniciación, crecimiento y maduración de los tubérculos) es el proceso determinante en la formación de la cosecha de este cultivo. Existen varios factores del ambiente y del manejo que afectan el inicio de la tuberización. Fotoperíodo: La papa es una planta de día corto (DC) para la tuberización. Podemos decir que el acortamiento de los días (fotoperíodo corto) es un factor que estimula o acelera la entrada en tuberización, pero no determina este proceso. En condiciones de día largo (DL) (fotoperíodo creciente) inician la tuberización, aunque el largo de la 1ra etapa, a igualdad de condiciones de otros factores, será algo mayor con DL que con DC, o sea que podemos decir que la respuesta de este cultivo al fotoperíodo es una “respuesta cuantitativa” (Harris et al., 1992). Temperatura: En el inicio de la tuberización, la disponibilidad de asimilatos o azúcares simples en la planta para el inicio de los tubérculos es fundamental. En la aparición del primer racimo floral en la planta, el inicio de la tuberización está afectado por la relación Fuente (disponibilidad de asimilatos) y sumidero (follaje de la planta); relación que tiene una gran influencia en la determinación del momento de inicio de la tuberización. A mayor temperatura (hasta 27º o 28 ºC), mayor es la tasa de crecimiento potencial del follaje y por lo tanto mayor es su capacidad de consumir asimilatos disponibles. Antes del inicio de la tuberización y aún luego de iniciada,. Tesis Diploma Yelenny Portela Díaz. 9.

(26) Capítulo 2 - Revisión Bibliográfica hasta que no hay varios tubérculos creciendo activamente en la planta, el principal sumidero es el follaje, las condiciones que favorezcan el crecimiento de éste van a retrasar el inicio de la tuberización. Esto se debe a que las condiciones que favorecen un rápido crecimiento del follaje hacen que este consuma la mayor parte de los asimilatos disponibles. Temperaturas por encima de 20 º C bajan la relación Fuente/Sumidero y se retrasa el inicio de la tuberización. Mientras que a temperaturas por debajo de 17 ºC también retrasen el inicio de la tuberización (Kooman y Haverkort, 1994). Radiación incidente y disponibilidad de agua: Un estrés hídrico moderado durante la etapa de expansión del follaje (1ra y 2da etapa del cultivo), frena el crecimiento del follaje y favorece la partición de asimilatos hacia el crecimiento de los tubérculos, sobre todo cuando ya existen tubérculos iniciados en la planta. Este efecto del estrés hídrico puede interpretarse como un adelantamiento del fin del crecimiento del follaje a favor de la partición a los tubérculos. Esto puede resultar en un acortamiento del ciclo del cultivo que va acompañado de un incremento de la concentración de Ácido Abscísico (ABA) con detención del crecimiento vegetativo e incremento de reservas en los tubérculos (Vázquez y Torres 2006). Densidad de plantación y edad fisiológica de la semilla: Con una alta cantidad de tallos por unidad de superficie, provocada por una alta densidad de plantación o por tubérculos semilla en un estado más avanzado de brotación (brotación múltiple), se logra cubrir el suelo por el follaje más rápidamente que con una baja densidad o semilla en estado de brotación apical. La competencia por luz entre tallos, a altas densidades, hace que la ramificación y aparición de hojas cese antes, y esto afecta en cierta medida el inicio de la tuberización, adelantándolo (Scheaffer et al., 1987). Se ha estudiado la relación de diferentes fitohormonas con la tuberización, de las que el ácido giberélico (AG) es la más convincente. El ácido giberélico aplicado a plantas enteras, esquejes en plántulas in vitro y brotes de tubérculos inhibe la tuberización, mientras que aplicaciones de inhibidores de la biosíntesis del AG promueven la tuberización. La actividad del AG en las hojas de papa es relativamente alta, bajo condiciones que disminuyen el inicio de la tuberización, tales como alta temperatura,. Tesis Diploma Yelenny Portela Díaz. 10.

(27) Capítulo 2 - Revisión Bibliográfica altas dosis de fertilizante nitrogenado y fotoperíodos largos. Sin embargo no es probable que la ausencia o los bajos niveles de AG puedan ejercer el control de la tuberización. La tuberización parece que está parcialmente inducida por la presencia, más que por la ausencia, de un compuesto supresor, dado que el estímulo es transmisible por injerto. La idea de que el AG y otro compuesto son los responsables del inicio de la tuberización ha originado la teoría de que este proceso está bajo el control del balance entre un promotor y un inhibidor del crecimiento. En un cultivo hidropónico, bajo en nitrógeno y condiciones favorables para la tuberización, la actividad del AG en los brotes fue relativamente baja y los niveles del ácido ábscísico relativamente altos. Bajo condiciones de alta concentración de nitrógeno los niveles de AG se elevan y el ácido abscísico disminuye. El ácido abscísico incrementa la tuberización cuando se aplica en las hojas (Pozo, 1997). La formación y el crecimiento del tubérculo son procesos únicos en la fisiología de la planta y su regulación no es idéntica a la formación de flores y semillas o al crecimiento del fruto. La tuberización involucra el desarrollo y el crecimiento de un estolón, la inhibición de la elongación del estolón y el engrosamiento de su extremo. Además, la tuberización es reversible; esto puede ocurrir continuamente después de un cierto período de inducción (Pozo, 1997). 2.7.1 Tuberización Cuando los tallos principales de la planta (los que se originan a partir de los grelos del tubérculo madre) tienen un desarrollo suficiente, la yema apical se diferencia en floral y por lo tanto disminuye la dominancia apical. Las yemas subterráneas del tallo que están más cerca del tubérculo madre brotan originando los estolones. Estos tallos subterráneos crecen en longitud hasta que reciben estímulos para iniciar la tuberización que al iniciarse la tuberización cesa el crecimiento en longitud y se ensancha la región sub-apical del estolón. En el inicio se agranda solamente la región sub-apical de la punta del estolón. El crecimiento involucra solamente un internodio y luego se incorpora un segundo internodio al desarrollo del tubérculo. En este estado, por la considerable expansión radial del tubérculo, el gancho se endereza y la yema apical del estolón queda situada en la posición terminal del tubérculo joven. El. Tesis Diploma Yelenny Portela Díaz. 11.

(28) Capítulo 2 - Revisión Bibliográfica almacenamiento de reservas continúa incorporando nuevos internodios y es claro que los internodios hacia la corona se acortan en la medida que va disminuyendo el ritmo de crecimiento en longitud. La tuberización procede acropetalmente, involucrando alguna extensión longitudinal y una gran expansión transversal de los sucesivos internodios. Esta forma de crecimiento tiene un componente genético que hace que las distintas variedades tengan distinta forma de tubérculos (López et al., 1995). 2.7.2 Control hormonal de la tuberización Las hormonas juegan un papel crucial en la comunicación de las señales entre los órganos de las plantas; donde hay sustancias de crecimiento que están solamente presente en dichas plantas de forma inducidas y se han probado que son activas como inductoras de la tuberización (Burton, 1989). Sin embargo, entre las muchas hormonas candidatas a regular la formación de tubérculos las giberelinas (AGs) ocupan un lugar prominente (Beukema et al., 1990). _Papel específico de las giberelinas (AGs): Los niveles y actividad de las AGs son altos en plantas creciendo bajo condiciones no inductivas (alta temperatura, alta radiación y días Largos) y disminuyen bajo condiciones inductivas (viceversa). Esta disminución precede visiblemente el ensanchamiento de la punta de los estolones. Los niveles de GAs activos disminuyen en las hojas de la planta (Beukema et al., 1990). Según Vázquez y Torres (2006), las AGs tienen efecto no solo en el crecimiento de las plantas, sino en el espigamiento y la floración, la partenocarpia, la germinación y el control de la senescencia. _Papel de otras hormonas: Numerosas mediciones han sido efectuadas acerca de los niveles de auxina y citoquininas, pero los resultados han sido inconsistentes. Los niveles de ABA están afectados por el fotoperíodo en condiciones inductoras de DC como opuesto a condiciones no inductoras de DL. El ABA no es un componente esencial del estímulo de la tuberización. El efecto promotor del ABA sobre la tuberización, quizás sea debido a los efectos antagónicos de ABA y AGs. El ácido jasmónico (AJ) también muestra actividad en la inducción. de la tuberización. La. aplicación de ácido salicilhydroxamic, un inhibidor de un paso en la biosíntesis del AJ,. Tesis Diploma Yelenny Portela Díaz. 12.

(29) Capítulo 2 - Revisión Bibliográfica no previene la tuberización en condiciones de DC. Esto no excluye la posibilidad que ácido tuberónico u otros compuestos relacionados con AJ puedan estar habilitados para la tuberización en condiciones no inductivas. (Beukema et al., 1990). 2.8 Rendimiento del tubérculo El rendimiento del cultivo de papa está en función de la tasa de crecimiento de los -1. -1. tubérculos (kg ha día ) y del largo del período de crecimiento de estos. Mientras mayor sea el IAF, la tasa de crecimiento potencial de los tubérculos será mayor, hasta un límite en el cual se puede crear un autosombreo que convierte en parásitas a cierta cantidad de hojas o partes de ellas y entonces dejan de ser productivas y se convierten en sumidero de los asimilatos, por lo que compiten con los tubérculos (Pride y Ferrel, 1997). La cantidad de follaje formado por el cultivo no solo afecta la tasa de crecimiento de los tubérculos, también tiene efecto en la duración de su período de crecimiento. El fin de su ciclo está marcado por la senescencia del follaje. En la medida que exista un período más largo de ramificación, aparición de hojas nuevas y expansión del follaje, se puede alcanzar un IAF más alto y se retrasa en el tiempo la senescencia del follaje, alargando así el ciclo del cultivo. Las condiciones del ambiente y del manejo (fotoperíodo, temperatura, disponibilidad de nutrientes, etc.) que atrasen el inicio de la tuberización, favorecen una mayor producción de follaje, alargan el ciclo del cultivo y aumentan el potencial de rendimiento (Beukema et al., 1990). 2.9 Atenciones culturales El cultivo de la papa tiene la ventaja de ser una planta de ciclo corto y después de unas semanas cierra y limita el desarrollo de las malezas, sin embargo desde antes de la germinación hasta el momento en que cierra, es necesario evitar el desarrollo de plantas indeseables, además este control debe permanecer hasta el final para facilitar la cosecha (López et al., 1995). 2.10 Obtención de semilla de papa por vía tradicional (ver figura 4 de anexos). El tubérculo semilla es el órgano responsable de dar origen a una nueva planta y de su calidad depende en gran parte el rendimiento final. El concepto de calidad de. Tesis Diploma Yelenny Portela Díaz. 13.

(30) Capítulo 2 - Revisión Bibliográfica semillas, incluye tanto el grado de sanidad como su estado fisiológico, por consiguiente, es necesario tomar todas la medidas posibles de protección durante la cosecha, la clasificación y el almacenamiento, con el fin de mantener al máximo el potencial de rendimiento de la semilla. A nivel comercial, la papa se propaga vegetativamente por medio del tubérculo al cual se le da el nombre genérico de semilla; esto permite mantener su constitución genética inalterable, sin embargo, existen otras formas de propagación por medio de semilla sexual o, por partes vegetativas como esquejes, brotes y meristemos (Alvarado, 1984 citado por León et al. 2010). La semilla es el insumo más importante en cualquier proceso de producción; la condición básica para obtener niveles de productividad elevados es lograr que los tubérculos semilla, alcancen el estado de brotamiento más adecuado al momento de la siembra, por lo tanto, las prácticas de manejo de poscosecha que se realicen con estos, se deben concentrar en aquellos factores y condiciones que influyen en el desarrollo de brotes vigorosos, que luego dan origen a tallos fuertes y libres de enfermedades (Jiménez, 1998). 2.10.1 Producción de Tubérculos en campo Según Montaldo (1984) citado por León et al. (2010) la papa es un cultivo muy exigente en cuanto a condiciones físicas del suelo. En todo esto influye la aradura profunda, no se pueden pretender buenos rendimientos y tubérculos de buena forma en suelos mal preparados. Es necesario que el suelo tenga un grado adecuado de humedad al momento de la siembra para hacer germinar la semilla hasta que la planta pueda emerger del suelo. Entre los factores que determinan los rendimientos y la calidad de la producción del cultivo de la papa, en suelo la fertilidad ocupa un lugar destacado. El uso de los fertilizantes debe ser lo mas racional posible, de modo que se eviten derroches, siendo injustificable económicamente, luego de ser contaminante del medio ambiente incluyendo los daños a la fertilidad de los suelos (Altieri, 1995 citado por Muñoz y Lucero, 2008).. Tesis Diploma Yelenny Portela Díaz. 14.

(31) Capítulo 2 - Revisión Bibliográfica 2.11 Uso de la Biotecnología vegetal en apoyo de los Programas de Semilla (ver figura 5 de anexos) Se considera una semilla de papa es de buena calidad, cuando se encuentra libre de plagas y enfermedades, esta fisiológicamente madura y apta para la siembra; posee tubérculos sanos sin deformaciones ni pudriciones y tiene brotes sanos, vigorosos y preferiblemente verdeados. Sembrar tubérculos con las características anteriores asegura una germinación rápida y uniforme del cultivo, obteniéndose buenos rendimientos de cosecha (Manso, 2004). La isla ha avanzado en la tecnología de la producción, con una marcada estabilidad en los altos rendimientos. Cuba logra un promedio de 24 a 25 toneladas/ha, uno de los mejores en Latinoamérica. En el continente solo EE.UU., Canadá y Argentina tiene mayores rendimientos, con más recursos y un clima más favorable. La producción de este cultivo en Cuba es altamente. costosa debido a su alto gasto pues casi el 40 % de la semilla es. importada de Canadá y Holanda, solamente en compra de tubérculos- semillas se invierten 11 millones de dólares al año. Por otra parte no es un cultivo sostenible por la cantidad de insumos, fertilizantes y pesticidas que demanda. Es por esa causa que los científicos trabajan en la búsqueda de una semilla botánica o sexual propia, resistente a enfermedades y adaptada a nuestras condiciones climáticas, pues la papa es un cultivo muy exigente (Agramante, 2010).. Tesis Diploma Yelenny Portela Díaz. 15.

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(33) Capítulo 3 - Materiales y Métodos Procedimientos generales Este trabajo se realizó en. la UBPC “Jesús Menéndez”, unidad perteneciente a la. Empresa de Cultivos Varios “Valle del Yabú”, provincia Villa Clara, en el marco del Proyecto de producción de semilla mediante la biotecnología vegetal, coordinado por el Instituto de Biotecnología de las Plantas (IBP). El mismo se desarrolló en el período comprendido entre Noviembre del 2009 a Marzo del 2010, momento en que se realizó la cosecha. El experimento se plantó en un suelo pardo sialítico, según la nueva versión de clasificación de los suelos de Cuba (Hernández et al., 1999). Obtención de los minitubérculos En un medio de cultivo compuesto por las sales MS + 100 mg/l de myoinositol + 1mg/l de tiamina + 4% de sacarosa + 2 g/l gelificante Phytagel y pH 5.6 fueron cultivadas las plantas in vitro durante 28 días en la fase de enraizamiento, posteriormente fueron extraídas de los frascos y colocadas en bandejas plásticas de 3 litros de capacidad para ser transferidas a la fase de aclimatización. En la fase de aclimatización, se plantaron en contenedores de polieturano de 247 alvéolos de 32 ml de capacidad por alvéolo, en un sustrato compuesto por humus de lombriz 85% + zeolita 15%, con fertilización de fondo con fórmula 10-13-21 y dosis de 2.5 kg/m3. Las plantas alcanzaron una altura promedio de 12 cm, 12 hojas y 5mm de grosor del tallo y después de 15 días fueron trasladadas a campo, donde recibieron las atenciones culturales según el instructivo para el cultivo. A los 90 días se realizó la cosecha de los minitubérculos, los cuales fueron conservados durante 8 meses a 4oC y 90 % humedad relativa en el frigorífico del IBP. Desarrollo del experimento Previo a la plantación de los minitubérculos se realizaron las labores agrotécnicas y de preparación del suelo recomendadas para dicho cultivo las cuales comprendieron la rotura, el cruce, pase de tiller y posteriormente se confeccionaron los surcos utilizando la tracción animal.. Tesis Diploma Yelenny Portela Díaz. 16.

(34) Capítulo 3 - Materiales y Métodos La primera fertilización de fondo con fórmula 9-13-17 se efectuó junto a la confección de los surcos. Se realizaron dos riegos y luego se surcó para posteriormente efectuar la plantación. Todas la labores fueron realizadas con tracción animal (bueyes) y después de la plantación se efectuó otro riego con 250 m3/ha según lo referido por López et al. (1995). La distancia de plantación utilizada fue de 0.20m (narigón) * 0.90m (camellón).. Las. barreras de cada parcela experimental fueron plantadas con la variedad Yara. Posteriormente se realizaron riegos en dependencia de los requerimientos del cultivo según su fenología. Estadística Se utilizó un diseño experimental completamente aleatorizado en los ensayos conducidos en condiciones de campo. Para el procesamiento estadístico de los datos se utilizó el paquete estadístico Statgraphics Centurion Versión XV (2006). 3.1. Determinación de índices fisiológicos asociados al crecimiento de variedades de papa Análisis de materia seca Para la determinación de la masa fresca del follaje y de los tubérculos colectados, se utilizó una balanza analítica SCALTEC spb 54. Para la evaluación del contenido de masa seca de plantas se usó una estufa (Sakura) a 70 ºC durante 72 h, mientras que para la cuantificación de la masa seca de los tubérculos, las muestras fueron desecadas durante 10 días hasta que la masa se mantuvo constante. A partir de la determinación de la masa seca, procedimos a los cálculos de los siguientes índices fisiológicos:. Tasa Absoluta de Crecimiento (TAC): esta variable se calculó por la fórmula propuesta por Hunt (1982) citado por Mora et al. (2006) para determinar dicha tasa: TAC= Ln P2 – Ln P1/ t2-t1, donde Ln = logaritmo natural; P1=Peso seco del follaje + Peso seco radicular a los 28 días y P2=Peso seco del follaje + Peso seco del tubérculo por planta a los 75 días.. Tesis Diploma Yelenny Portela Díaz. 17.

(35) Capítulo 3 - Materiales y Métodos Tasa Relativa de Crecimiento (TRC): esta variable fue calculada mediante la fórmula propuesta por Hunt (1982) citado por Mora et al. (2006), TRC = PS (2da evaluación) - PS (1ra evaluación) (PS (2da evaluación) + PS (1ra evaluación))(t2 – t1) donde PS= Peso seco; t1 (1ra evaluación) = 28 días y t2 (2da evaluación) = 75 días. Índice de Cosecha (K): se determinó por la fórmula propuesta por Mackerron y Heilbronn (1985) citado por Mora et al. (2006) para determinar el Índice de Cosecha (IC ó K). K= Biomasa total de tubérculos por planta en cosecha /Biomasa total por planta (Follaje +Tubérculos) en el momento que se inicia la senescencia del follaje. Además, se evaluaron las siguientes variables: Relación de la masa seca de los tubérculos por planta y la masa seca foliar a los 75 días, Masa fresca de los tubérculos por planta a los 75 días, Número de tallos por planta a los 28 días, Número de tubérculos por planta a los 28 días, Peso medio de los tubérculos, Masa seca foliar de las distintas variedades a los 75 días. Asimismo, se calculó el Porcentaje de masa seca de los tubérculos a los 75 días mediante la fórmula propuesta por Torres (1980) para determinar el porcentaje de masa seca en tubérculos. % Masa seca = (Masa seca muestra * 100/Masa fresca de la muestra). Para el cálculo del Porcentaje de almidón de los tubérculos a los 75 días, se utilizó la fórmula propuesta por Torres (1980) donde, % Almidón= (0.99 * % Masa seca) – 6.49 Finalmente, se calculó la Relación entre la masa del tubérculo semilla plantado y el rendimiento en cosecha obtenido. 3.1.1 Comparación de masa seca foliar de las diferentes variedades El presente experimento se desarrolló con el objetivo de comparar la cantidad de masa seca foliar producida por diferentes variedades de papa para la producción de semilla mediante métodos biotecnológicos. La evaluación se realizó a los 75 días de plantada la semilla y se tomaron 10 plantas por cada parcela experimental muestreada, las cuales fueron desecadas similar al procedimiento descrito en el acápite 3.1 respecto al. Tesis Diploma Yelenny Portela Díaz. 18.

(36) Capítulo 3 - Materiales y Métodos análisis de materia seca. La variable masa seca foliar fue procesada mediante un análisis de varianza simple, con previa comprobación de los supuestos de distribución normal y homogeneidad de varianza. Para la comparación de las medias y la determinación de su error estándar se usó la prueba de Duncan. 3.1.2. Comparación de los porcentajes de masa seca y almidón de los tubérculos de las distintas variedades El presente ensayo se desarrolló con el objetivo de comparar los porcentajes de masa seca y almidón de los tubérculos de las distintas variedades de papa para la producción de semilla utilizando métodos biotecnológicos. Para determinar la comparación de los porcentajes de masa seca y de almidón de los tubérculos de las distintas variedades a los 75 días, se tomaron los tubérculos de 10 plantas por cada parcela experimental muestreada, los cuales fueron troceados y desecados durante 10 días similar al procedimiento descrito en el acápite 3.1, respecto al análisis de materia seca. Para en análisis estadísticos de las variables porcentaje de masa seca y porcentaje de almidón de los tubérculos, se usó un análisis de varianza de clasificación simple con previa comprobación de los supuestos de normalidad y homogeneidad de varianza. Para la comparación de las medias y la determinación de su error estándar se utilizó la prueba de Duncan. 3.1.3 Determinación de las Tasas de Crecimiento Absoluta y Relativa e índice de cosecha en las variedades de papa Este ensayo se efectuó con el objetivo de comparar el comportamiento de tres índices fisiológicos (TCR, TCA, IC) asociados al crecimiento en diferentes variedades de papa para la obtención de semilla mediante métodos biotecnológicos. Para realizar el análisis estadístico de los índices fisiológicos asociados al crecimiento de las variedades de papa obtenidas por métodos biotecnológicos se utilizó un análisis de varianza de clasificación simple con previa comprobación de los supuestos de normalidad y homogeneidad de varianza y para la comparación de las medias y el cálculo de su error estándar se usó la prueba de Duncan.. Tesis Diploma Yelenny Portela Díaz. 19.

(37) Capítulo 3 - Materiales y Métodos 3.2. Masa seca de los tubérculos por planta Este ensayo se realizó con el objetivo de comparar la masa seca almacenada en el tubérculo. de. diferentes. variedades. de. papa. obtenidas. mediante. métodos. biotecnológicos Para realizar el análisis estadístico de la masa seca de los tubérculos por planta de las variedades de papa obtenidas por métodos biotecnológicos se utilizó un análisis de varianza de clasificación simple con previa comprobación de los supuestos de normalidad y homogeneidad de varianza y para la comparación de las medias y el cálculo de su error estándar se usó la prueba de Duncan. 3.3. Determinación de variables morfológicas asociadas al crecimiento Este ensayo se realizó con el objetivo de evaluar diferentes variables morfológicas asociadas al crecimiento de diferentes variedades de papa obtenidas por métodos biotecnológicos. La evaluación de masa fresca y la masa seca se realizó acorde con lo referido en el acápite 3.1. La variable rendimiento fue procesada mediante un análisis de varianza de clasificación simple con previa comprobación de los supuestos de distribución normalidad y homogeneidad de las varianzas. Para la comparación de las medias y el error estándar se uso la prueba de Bonferroni. Además se evaluaron las siguientes variables morfológicas acorde con lo referido por Gómez (2000): número de tallos medios por planta, número de tubérculos por planta, peso de tubérculos por planta y la conversión entre el peso de material de siembra y el peso del tubérculo cosechado. Las variables anteriores fueron procesadas mediante un análisis de varianza de clasificación simple con previa comprobación de los supuestos de distribución normal y de homogeneidad de varianza. Para la comparación de las medias y el error estándar se usó la prueba de Duncan.. Tesis Diploma Yelenny Portela Díaz. 20.

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(39) Capítulo 4 – Resultados y Discusión 4.1. Determinación de índices fisiológicos asociados al crecimiento de variedades de papa 4.1.1 Comparación de masa seca foliar de las diferentes variedades El valor de masa seca entre variedades fue diferente, siendo Grettel la que mayor cantidad produjo (figura 6). Este resultado constituye el primer informe sobre la producción de masa seca en variedades plantadas a partir de minitubérculos obtenidos por métodos biotecnológicos, que nos permite seleccionar aquellas variedades que sean más promisorias en la producción de masa seca en base a una mayor eficiencia fotosintética y por ende un mayor potencial productivo. Según Castillo et al. (2006), quienes realizaron una evaluación de germoplasma de papa entre las cuales la variedad Grettel mostró uno de los más altos potenciales en la producción de masa seca, lo cual concuerda con nuestros resultados.. (a; b) Medias con letras comunes no difieren entre sí por Duncan a P < 0.05. Figura 6: Comparación de masa seca foliar de las distintas variedades.. Tesis Diploma Yelenny Portela Díaz. 21.

(40) Capítulo 4 – Resultados y Discusión 4.1.2. Comparación de los porcentajes de masa seca y almidón de los tubérculos de las distintas variedades. El mayor porcentaje de masa seca en los tubérculos se observó en la variedad Romano, la cual solo se diferenció de la Grettel (figura 7). Conocer el contenido de almidón entre diferentes variedades permitiría establecer un criterio de selección de aquellos genotipos que logren tener un mayor contenido de reserva, lo cual se traduciría en un incremento del crecimiento de las plantas y una mayor precocidad. Con relación al resultado anterior Zambrano et al. (2005) obtuvo porcentajes de masa seca de los tubérculos muy similares a los referidos en el presente trabajo.. (a; b) Medias con letras no comunes difieren por Duncan a P < 0.05. Figura 7: Comparación de Masa Seca de los tubérculos de las distintas variedades.. Respecto al porcentaje de almidón (figura 8) de los tubérculos no existieron diferencias significativas entre la variedad Romano y la Santana las cuales a su vez mostraron diferencias con respecto a la Grettel; lo cual se corresponde con lo planteado por Torres (1980) respecto a la proporcionalidad existente entre el porcentaje de almidón en los tubérculos y el contenido de masa seca en los mismos.. Tesis Diploma Yelenny Portela Díaz. 22.

(41) Capítulo 4 – Resultados y Discusión. (a; b) Medias con letras no comunes difieren por Duncan a P < 0.05. Figura 8: Porcentaje de Almidón de los tubérculos de las distintas variedades. 4.1.3 Determinación de las Tasas de Crecimiento Absoluta y Relativa e índice de cosecha en variedades de papa Tasa Absoluta de Crecimiento (TAC) La mayor Tasa Absoluta de Crecimiento se observó en la variedad Grettel (figura 9), lo cual concuerda con las variables anteriormente evaluadas (mayor masa seca foliar y del tubérculo). Estos resultados son la consecuencia de una mayor producción de masa seca diaria lo cual es un aspecto importante en la selección de variedades productivas. Según Castillo et al. (2006), la variedad Grettel presenta entre tres y cinco tallos por plantón. Las restantes variedades tuvieron un comportamiento similar entre ellas aunque inferior a la Grettel. Esta variedad resultó ser la de mayor eficiencia productiva respecto a la tasa absoluta pues produjo mayor contenido de masa seca diaria, lo cual justifica su mayor rendimiento.. Tesis Diploma Yelenny Portela Díaz. 23.

(42) Capítulo 4 – Resultados y Discusión. (a; b) Medias con letras no comunes difieren por Duncan a P < 0.05. Figura 9: Influencia de la tasa absoluta de crecimiento en las distintas variedades de papa (g / día).. Tasa Relativa de Crecimiento (TCR) La mayor Tasa Relativa de Crecimiento se observó en la variedad Grettel (figura 10), la cual produjo más cantidad de materia seca por unidad de tiempo.. Acorde a lo referido por Castillo et al. (2006), la variedad Grettel posee una mayor área foliar, por lo que debe tener un mayor potencial productor de masa seca en comparación con las variedades estudiadas.. Tesis Diploma Yelenny Portela Díaz. 24.

(43) Capítulo 4 – Resultados y Discusión. (a; b) Medias con letras no comunes difieren por Duncan a P < 0.05. Figura 10: Influencia de la tasa relativa de crecimiento en las distintas variedades de papa (g / g x día).. Índice de cosecha (K) El índice de cosecha fue muy similar para las tres variedades (figura 11), pues la relación entre la producción de masa seca del follaje y la del tubérculo no difirió. En estudios realizados por Mora et al. (2006), se observaron índices similares a los obtenidos en nuestro trabajo a pesar de haber empleado 5 variedades distintas a las nuestras, de las cuales tres estaban en el rango entre 0.84 y 0.92 mientras que las nuestras estaban entre 0.87 y 0.89. Estos resultados coinciden también con los informados en otros estudios (Ezeta y McCollum, 1972; Rajwade et al. 2000).. Tesis Diploma Yelenny Portela Díaz. 25.

(44) Capítulo 4 – Resultados y Discusión. (a) Medias con letra común difieren por Duncan a P < 0.05. Figura 11: Índice de cosecha de distintas variedades de papa. 4.2. Masa seca de tubérculos por planta La mayor producción de masa seca de tubérculos difirió entre las variedades evaluadas, siendo la Grettel la que mostró el mayor valor (figura 12), lo cual se corresponde con lo referido en el acápite 4.1 respecto a su mayor contenido de masa seca foliar. Este resultado implica que la variedad Grettel tiene un mayor potencial en la producción de masa seca y por ende un mayor contenido de almidón en los tubérculos. Esto concuerda con lo informado por Torres (1980), quien logró determinar la correlación lineal entre el contenido de masa seca de los tubérculos y el contenido de almidón.. Tesis Diploma Yelenny Portela Díaz. 26.

(45) Capítulo 4 – Resultados y Discusión a. 140. Masa seca. 120 100. b c. 80. 126. 60 40. 103 83. 20 0 Romano. Santana. Grettel. Variedades (a; b; c) Medias con letras no comunes difieren por Duncan a P < 0.05. Figura 12: Masa seca de tubérculos por planta (g/planta).. 4.3. Determinación de variables morfológicas asociadas al crecimiento. 4.3.1. Rendimiento de los tubérculos por planta El rendimiento de tubérculos por planta. (figura 13) mostró diferencia entre las. variedades, siendo la Grettel la que mayor masa seca y número de tubérculos produjo (ver figura 15). Sin embargo las variedades Grettel y Santana no mostraron diferencias en cuanto al número de tallos, pero si en cuanto al número de tubérculos y al rendimiento, lo que se atribuye a que la Santana presenta un crecimiento erecto de los tallos y por tanto hay un mayor autosombreo de las hojas. Esto coincide con lo planteado por Cabrera et al. (2009) en la variedad Cal White, la cual posee un hábito de crecimiento erecto, que provocó autosombreo y con ello disminuyó la eficiencia fotosintética y por ende la cantidad de tubérculos producidos. Sin embargo la variedad Grettel presenta tallos ramificados más abiertos permitiéndole a la planta mayor actividad fotosintética porque tiene mayor follaje expuesto a la luz y hay una mayor eficiencia productiva como lo muestran los valores de las Tasas de Crecimiento Absoluto (TAC) y de Crecimiento Relativo (TRC) ya observados en la Figura 9 y 10 respectivamente.. Tesis Diploma Yelenny Portela Díaz. 27.

(46) Peso Fresco de los Tubérculos por planta (g). Capítulo 4 – Resultados y Discusión 700. a 600. b. 500 400. 599. c 459. 300. 343. 200. Grettel. Santana. Romano. Variedades (a; b) Medias con letras no comunes difieren por Duncan a P < 0.05. Figura 13: Comparación entre el masa fresca de los tubérculos (g) y variedades de papa.. 4.3.2 Número de tallos por planta Las variedades Grettel y Santana no mostraron diferencias en cuanto al número de tallos mientras que la Romano tuvo un menor número. Respecto a lo anterior es importante determinar las variedades que mayor número de tallos producen, puesto que de ello depende el número de estolones y por ende la cantidad de tubérculos a cosechar. Cabrera et al. (2009) definió que el número de tallos influyo positivamente en el rendimiento agrícola de la variedad Cal White lo cual concuerda con los resultados obtenidos en el presente trabajo.. Tesis Diploma Yelenny Portela Díaz. 28.

(47) Capítulo 4 – Resultados y Discusión. (a; b) Medias con letras no comunes difieren por Duncan a P < 0.05. Figura 14: Comparación entre el número de tallos por planta y variedades de papa.. 4.3.3 Número de tubérculos por planta En la Figura 15 se puede observar que la variedad que mayor número de tubérculos presentó fue la Grettel, mientras que las demás. no mostraron diferencias. significativas. En relación con este resultado, la variedad Grettel tuvo una respuesta promisoria respecto a su potencial de rendimiento. En este trabajo se observó un mayor número de tubérculos. por planta que los. obtenidos por Castillo et al. (2007). Asimismo Cabrera (2009), logró demostrar que el número de tubérculos por planta determinó el rendimiento agrícola en la variedad Cal White, lo cual tuvo una tendencia similar a pesar de usar semillas biotecnológicas y diferentes variedades.. Tesis Diploma Yelenny Portela Díaz. 29.

(48) Capítulo 4 – Resultados y Discusión. (a; b) Medias con letras no comunes difieren por Duncan a P < 0.05. Figura 15: Comparación entre el número de tubérculos por planta y variedades de papa.. 4.3.4 Peso medio de los tubérculos Las variedades Romano y Grettel no mostraron diferencias en cuanto al tamaño medio de los tubérculos y una tendencia similar se observó entre Grettel y Santana (figura 16). La producción de tubérculos mayores es favorable para plantaciones de papa para consumo, pero a su vez es desfavorable para la producción de tubérculos semilla, lo cual requiere que se produzca un mayor número de tubérculos con un menor tamaño. Esto reduciría la cantidad de masa de tubérculos para la plantación de un área determinada (van der Zaag, 1987). De acuerdo con estos resultados la variedad Grettel resultó la mejor desde el punto de vista de producción de semilla pues logra tubérculos de similar tamaño a la Santana pero en mayor número (ver figura 15).. Tesis Diploma Yelenny Portela Díaz. 30.

Figure

Figura 7: Comparación de Masa Seca de los tubérculos de las distintas variedades.
Figura 8: Porcentaje de Almidón de los tubérculos de las distintas variedades
Figura 9: Influencia de la tasa absoluta de crecimiento en las distintas variedades de papa (g  / día)
Figura 10: Influencia de la tasa relativa de crecimiento en las distintas variedades de papa (g  / g x día)
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Referencias

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