Introducción

La especie Ipomoea batatas (L.) Lamb., conocida como batata, papa dulce, camote o boniato, es una planta dicotiledónea que pertenece a la familia Convolvulaceae, es perenne y herbácea de tallos rastreros, originaria de la zona tropical de América (Sihachakr et al. 1995, Pérez y Pacheco 2005). Estudios realizados mediante marcadores moleculares hallaron que la mayor diversidad genética se encuentra en América Central que es el centro de origen del camote (Huang y Sun 2000, Zhang et al. 2004).

La batata se propaga por lo general en forma vegetativa y no por semillas (Chang La Rosa y Delfín 2002, Veasey et al. 2008). La batata posee un sistema reproductivo de cruce abierto; se propaga de forma asexual y cada cultivar se considera un clon (Prakash et al. 1996). El cultivo se propaga a partir de segmentos de tallo (esquejes) y toma varios segmentos de un solo tallo, de preferencia el segmento apical (Braun 2001, Ahmed et al. 2012, Namanda et al. 2013).

La batata puede considerarse uno de los cultivos más importantes en el ámbito mundial por sus propiedades nutricionales, alto rendimiento y bajo costo de producción (Matamoros et al. 2014); En el período 2016-2018 se reportó un área cosechada de 8 268 681,7 hectáreas, con producción de 103 676 869 toneladas. El continente asiático es el primer productor (78,1%), seguido por África (17,6%) y América (3,4%); el país con mayor producción es China continental con 73 225 521,67 toneladas que representa el 81,3% de la producción mundial (FAOSTAT 2018).

En el campo económico, el análisis lo constituye la interpretación de los coeficientes técnicos, que son los retornos a la inversión y se apoyan en los patrones de costos, al relacionar los insumos gastados con el producto obtenido. Al desarrollar este análisis se comparan los costos incurridos con los ingresos obtenidos, con la importante posibilidad de recuperar la inversión y por eso, se llaman indicadores de retorno a la inversión (Martínez et al. 2019).

La variedad de pulpa anaranjada, Agrosavia Aurora, forma parte del banco de germoplasma en custodia por AGROSAVIA en el centro de investigación Turipaná. El atributo de su pulpa anaranjada es muy demandado en el mercado para la exportación, fabricación de harinas biofortificadas y la alimentación animal (Rosero et al. 2019). Además, Agrosavia ha liderado trabajos de investigación al estandarizar la técnica de producción de plántulas in vitro de batata a nivel de laboratorio, endurecimiento en invernadero y producción en campo para obtención de semilla con calidad genética, física, fisiológica y sanitaria (POE GA-O-22 - 2020); atributos que se consideran importantes para producir semilla sana para siembras comerciales (Abubakar et al. 2018). En las zonas tropicales, este cultivo se realiza a nivel artesanal en pequeñas áreas, lo que limita la comercialización internacional. (Pérez y Pacheco 2005). En la región Caribe colombiana, la batata se cultiva de manera tradicional en terrenos pequeños destinados a la seguridad alimentaria, llamados “pancoger”. La persona productora utiliza raíces y/o segmentos enteros de tallo provenientes de material envejecido, lo que incurre en bajas producciones, y lo limita para producir raíces con miras a la exportación.

Debido a la gran demanda de productos agrícolas es necesario incrementar la disponibilidad de semilla (Domínguez et al. 2001, Arenas et al. 2015), para proveer material de siembra en cantidades suficientes, en el momento adecuado, con un estado fisiológico, vigor y salud apropiados, para cubrir la demanda de los productores a un precio asequible (Namanda et al. 2013).

Lo anterior, indica que se deben adelantar investigaciones para producir una oferta tecnológica que genere ventajas sobre la situación actual. El objetivo de esta investigación consiste en determinar la edad óptima para el corte de esquejes, así como los segmentos del tallo de la variedad de batata Agrosavia Aurora, para garantizar una semilla de mejor calidad, que genere mayores rendimientos.

Materiales y métodos

Localización

La investigación se realizó en el Centro de Investigación Turipaná (C.I Turipaná) de la Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria (Agrosavia), ubicado a 8°31’16’’ de latitud norte y 75°58’11’’ de longitud oeste, en el municipio de Cereté, Córdoba, Colombia. Presenta una precipitación anual promedio de 1200 mm, humedad relativa del 82%, temperatura promedio anual de 28°C, altura 15 msnm y concerniente a la formación de bosque seco tropical (bs-T) según la clasificación de Holdridge (2000). El experimento se desarrolló a campo abierto durante el periodo de septiembre de 2016 a enero de 2017, en un suelo con características de texturales francos arcillosos, pH= 6,35; M. O= 2,76 %, P= 28,65 mg.kg^-1, Ca²⁺= 11,49 mol.kg^-1, Mg²⁺= 7,09 mg.kg^-1, K= 0,61 mg.kg^-1 y CIC= 19,31 Cmol.kg^-1. La producción de la “semilla” de batata se realizó en 2 etapas, una in vitro y otra en vivero.

Producción de plantas in vitro de batata

La producción de vitroplantas a nivel de laboratorio, se efectuó mediante el desarrollo de los procesos de preacondicionamiento de plantas madre, establecimiento in vitro, multiplicación de yemas axilares y enraizamiento. Lo anterior, según el protocolo estandarizado por Agrosavia (POE GA-O-22 - 2020).

Adaptación ex vitro

Las vitro plantas, producidas en el laboratorio, fueron llevadas a invernadero donde se trasplantaron en bandejas de 24 alveolos con sustrato compuesto por una mezcla de aluvión, arena y lombriabono, esterilizado, en proporciones de 85%, 10% y 5%, comparativamente. Las plantas, durante la primera semana, se mantuvieron con una humedad relativa mayor del 90%; en la segunda y tercera semana se mantuvieron con humedad relativa mayor al 80%, y durante la cuarta y quinta semana la humedad relativa fue mayor al 70%. Se disminuyó la frecuencia de los riegos y se aumentaron las condiciones de luminosidad, para un manejo más aproximado a las condiciones normales de campo. Durante esta etapa se realizaron aplicaciones de fertilizante foliar completo en dosis de 2 mL.L^-1 de agua y de fungicida Mancozeb en dosis de 1 g.L^-1 de agua cada 10 días. Este proceso tuvo una durabilidad de 5 semanas hasta producir plantas endurecidas.

Producción de raíces tuberosa en campo

Las plantas endurecidas, provenientes de la producción in vitro, fueron llevadas a campo a raíz desnuda envueltas en papel húmedo, en canastas plásticas; con el fin de evitar daños y deshidratación, se trasplantaron a una distancia de 1,0 m entre surcos y 0,25 m entre plantas. Este proceso tuvo una duración de 70 días, para la obtención de raíces de primera generación con peso entre 80 y 100 g.

Producción de esquejes en vivero

Se utilizaron las raíces tuberosas de primera generación del proceso in vitro, con peso entre 80 y 100 g (Díaz et al. 2013), las cuales fueron colocadas en camas de 1,0 m de ancho por 10 m de largo, con un sustrato compuesto por arena y suelo en relación 2:1; se taparon con una capa de sustrato de 3 a 5 cm y se realizaron riegos para mantener la humedad de las camas. Una vez que los brotes (esquejes) tuvieron de 25 a 30 cm de longitud, se cortaron y fueron sembrados en otras camas con diferencias, en fechas de siembra, de 30 días, con el fin de obtener esquejes a fecha de siembra en campo con edades de 60, 90 y 120 días, comparativamente. Una vez cumplido el tiempo los esquejes se cortaron y se clasificaron según el segmento de la guía en esqueje apical, esqueje preapical, tercera y cuarta sección de las guías o tallos, para luego ser sembrados en campo.

Diseño experimental

El diseño experimental utilizado fue de parcelas divididas con 3 repeticiones, donde la parcela principal correspondió a la edad de corte y la subparcela al tipo de semilla por esquejes. La unidad experimental estuvo constituida por 5 surcos de 5,0 m de largo distanciados a 1,0 m para un total de 25 m², el área total fue de 300 m² y la parcela útil correspondió a los 3 surcos centrales equivalente a 15,0 m².

Establecimiento del experimento en campo

Se procedió a la siembra de las parcelas, según los tratamientos, con esquejes de edades de 60, 90 y 120 días y de 4 segmentos de la guía (esqueje apical, esqueje preapical, tercera y cuarta sección) de 25 - 30 cm de longitud con 2 a 3 nudos enterrados (Díaz et al. 2013, Marti et al. 2014) a una distancia entre plantas de 0,40 m y entre surcos de 1,0 m.

Manejo agronómico del experimento

La preparación del suelo consistió en un pase de arado de disco, 2 pases de rastra pesada y caballones a un metro de distancia con 30 a 40 cm de altura. Para el manejo de malezas ,se hizo control químico con Ametrina 3 L.ha^-1, aplicado antes de la siembra de los esquejes. Después de establecida la plantación, se realizaron desyerbes manuales acompañados de aplicaciones pos emergentes con herbicida Fluazifop-p-Butil (1,5 L.ha^-1) para controlar gramíneas. Para el manejo de plagas comedoras del follaje, se realizaron controles manuales y la cosecha se realizó de manera manual a los 120 días después de la siembra.

Variables evaluadas

Se valoró porcentaje de prendimiento de esquejes a los 15 días después de la siembra (DDS) y al momento de la cosecha 120 (DDS) (León-Velarde 2000), se evaluó el rendimiento total, raíces de primera y segunda categoría. Las raíces se clasificaron según las exigencias de las personas consumidoras en los mercados internacionales, al ser las de primera categoría con rangos de peso entre 80 a 1200 g (Rosero et al. 2019, Resende 2000). El análisis estadístico se realizó con el programa MSTAT. Los datos obtenidos se procesaron mediante un análisis de varianza (ANOVA) y pruebas de comparación de medias de Duncan.

Análisis económico

Los costos se obtuvieron mediante el registro de los costos de cada actividad realizada en el ciclo del cultivo. Se usó la herramienta del análisis económico denominada patrones de costos de producción (Molina et al. 2014), la cual facilitó identificar los principales componentes, tales como mano de obra o labores, insumos y costos indirectos. Con los rendimientos se calcularon costos unitarios y de retornos, como ingresos netos, rentabilidad, punto de equilibrio y eficiencia.

La mano de obra se valoró de acuerdo con el pago del jornal agrícola en la región y el costo de los insumos a precio de campo (precio que paga la persona agricultora por el producto, más el costo del transporte por llevarlo a la finca), según la metodología empleada por CIMMYT (1988). Para el caso de las actividades, se utilizó la metodología empleada por Agreda et al. (1991). Para el cálculo del precio, se tuvo en cuenta el valor pagado a la persona productora que fue de $250 000 por tonelada, este valor se multiplicó por el rendimiento y se obtuvo el ingreso bruto (IB); así, al restar los costos totales (CT) del IB, se calculó el ingreso neto (IN). La rentabilidad se calculó por la relación IN/CT. También se estimó el punto de equilibrio, que son las cantidades mínimas para producir para nivelar los ingresos con los costos, para lo cual se empleó la ecuación:

Donde:

IB = ingreso bruto ($.ha^-1)

CT = costo total ($.ha^-1)

Resultados y discusión

Prendimiento

Se observó diferencia estadística significativa para las variables edad de corte y tipo de semilla, mientras que en la interacción no se presentó diferencias estadísticas (Tabla 1).

Los mejores prendimientos se obtuvieron en la época de corte de esquejes a 60 días con un 84,7% y a los 90 días, con un 74,9%, que superó desde la perspectiva estadística, los realizados a 120 días, con 67,9%. Lo expuesto es similar a lo encontrado por Wilson (1988), quien concluyó que esquejes para semilla tomados de plantas jóvenes, de edad de 2 a 3 meses, producen mayores rendimientos que esquejes tomados de plantas de edad más avanzada de 4 a 5 meses. Debido a que plantas de mayor edad conducen la mayor parte de su energía producida en la formación y llenado de raíces, sus guías fueron débiles y con crecimiento lento. En cambio, las guías de las plantas jóvenes expusieron más vigor y crecimiento rápido (Braun 2001, Birhanu et al. 2016).

En la variable tipo de semilla, los mejores prendimientos se obtuvieron al utilizar segmentos de semilla apical de 83,4% y preapical de 80,2%, que aventajaron a los del cuarto segmento que obtuvo un 64,9%, esto está acorde con lo reportado por Ahmed et al. (2012), Birhanu et al. (2016), Cañas et al. (2016). El esqueje apical posee meristemos más activos de la planta, por lo que su crecimiento se ve más acelerado en comparación con los otros esquejes provenientes de la guía principal. A pesar de que no se presentaron diferencias estadísticas en la interacción, época de corte por tipo de semilla, se observó que los mejores prendimientos se obtuvieron al utilizar los segmentos apical y preapical con corte a los 60 días con 94,9% y 91,3%, respectivamente.

Rendimiento

Con referencia a esta variable, en la Tabla 2, se observa que hubo diferencia estadística en casi todos los tratamientos, a excepción, de los tratamientos edad de siembra con evaluación de raíces de segunda categoría y en la interacción (AxB) de la evolución de raíces totales. Al cortar la semilla asexual a los 60 DDS, se lograron los mayores valores de producción de raíces totales y raíces de primera categoría (26,9 t.ha^-1 y 13,4 t.ha^-1, respectivamente).

De igual forma, al usar el tipo de semilla de la parte apical y preapical, se obtuvieron los mejores resultados, tanto para el de raíces totales con 25,3 t.ha^-1 y 24,2 t.ha^-1; como para raíces de primera categoría con 12,1 t.ha^-1 y 12,9 t.ha^-1, correspondientemente. Estos datos coinciden con los reportado por Lardizábal (2003), Lago Castro (2011) y León et al. (2013), quienes consideran que toda la parte aérea de la planta se considera buena para sacar semilla, sin embargo, la punta es la más utilizada, debido a que crece con mayor rapidez que las guías sacadas cerca de la base de la planta y por lo tanto, resultaron dar mayor producción. No obstante, aclararon que estas últimas necesitan cerca de 15 días más para alcanzar los rendimientos de las plantas sembradas con puntas o guías apicales.

Además, aunque en todos los casos se presentó mayor producción de raíces de segunda categoría, en comparación con las raíces de primera categoría (Figura 1), no se debe a deficiencias en el manejo del cultivo, sino por las características productivas de la variedad. En estas, alrededor de un 45% de las raíces son de primera categoría y las de segunda, el porcentaje restante (Rosero et al. 2019). Incluso, Ravi et al. (2009), en el estudio de fisiología de la formación de raíces de batata, refiere que el número y tamaño de las raíces de almacenamiento también varían entre los cultivares de batata y la expresión de genes que regulan estos.

Las correlaciones entre la producción de raíces totales, con respecto a la producción de raíces de primera y segunda categoría, se observa en la Tabla 3 con una alta correlación en el factor época de corte de raíces de primera (0,9998) y raíces de segunda categoría (0,9994) con la producción de raíces totales. En el factor tipo de semilla, se observa una alta y mayor correlación con la producción de raíces de primera categoría (0,9435) con respecto a las de segunda (0,6826). Esto indica el grado de influencia que tienen los tipos de semilla en la producción de raíces totales y de primera categoría, debido al corte realizado en edades más jóvenes del cultivo, los tejidos son más tiernos y por consiguiente, tienen mayor cantidad de foto - asimilados y hormonas como auxinas, que regulan la diferenciación y el ácido giberelico que controla la división celular al intervenir en el crecimiento de las diferentes partes de la planta Marti et al. (2014), Birhanu et al. (2016).

Análisis de costo

En relación con los indicadores de retorno económico, de acuerdo con la Tabla 4, los tratamientos con menores costos unitarios de producción fueron los de 60 días Pre-apical ($133.795 t^-1) y apical ($137.971 t^-1), así como los mayores ingresos netos ($3.556.870 y $3.292.865, respectivamente). Lo que incurrió en mayores costos unitarios fue la semilla de 120 días del cuarto segmento ($265.374 t^-1). En relación con la rentabilidad, también se presentan en la tendencia anterior, los tratamientos de 60 días Pre-apical (87%) y 60 días apical (81%) que expusieron las mayores rentabilidades, comparados con el de 120 días de cuarto segmento con rentabilidad negativa (-5,8%). Esos resultados coinciden con los obtenidos por Díaz et al. (2013), quienes señalaron que la nueva tecnología propuesta resultó desde la perspectiva económica más factible que se utiliza en lo común.

En conclusión, los datos obtenidos permiten sugerir que la mejor edad de corte de esquejes fue a los 60 días después de la siembra DDS, al usar los segmentos apical y pre apical se presentaron los mayores prendimientos, mayores rendimientos físicos 29 393 y 30 603 kg.ha^-1 y en este caso, los mejores retornos económicos.

Los datos obtenidos permiten concluir que los segmentos apical y pre apical con edad de corte de 60 días después de la siembra (DDS), como los mejores para ser utilizados como semilla para la siembra de cultivos comerciales. Estos segmentos mostraron los mayores prendimientos, mayores rendimientos de raíces con 29 393 y 30 603 kg.ha^-1, con mejores retornos económicos.

agradecimiento

Este estudio fue financiado por el Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural Colombiano bajo el convenio TV15 - TV16 con Agrosavia y al Laboratorio de cultivo de tejidos en el Centro de Investigación Turipaná.

Literatura Citada

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