BOTÁNICA UTILITARIA // Solanum tuberosum principal especie de interés agronómico y económico de la familia Solanaceae
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En esta entrega de la Serie temática: BOTÁNICA UTILITARIA, detallaremos elementos de carácter utilitario de la especie Solanum tuberosum (Solanaceae), principalmente aspectos relacionados a las características botánicas, comportamiento fenológico, potencialidad agro-económica y nutricional.
El post se presenta, bajo la premisa de socializar imágenes inéditas, datos estadísticos y referenciales de los materiales vegetales sujetos a estudio, esperando sea de gran aporte académico, y del agrado de todos los miembros de nuestra comunidad #stem-espanol.
Introducción
De acuerdo, a los reportes de la división de estadística de la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO), la principal actividad agrícola que representa a los países Sudamericanos, es la referida al cultivo de raíces y tubérculos, cuyo posicionamiento productivo y comercial a lo largo del tiempo, ha estado relacionado a la diversidad genética de especímenes tropicales que sufren estolonización y tuberización durante su desarrollo vegetativo [1].
De los vegetales, que sufren estolonización y tuberización durante su desarrollo vegetativo la especie Solanum tuberosum conocida vulgarmente como papa, es el cultivo del área de raíces y tubérculos de mayor interés agronómico y económico en los países Sudamericanos, superando a cultivos como la; yuca (Manihot esculenta), apio (Arracacia xanthorrhiza), batata (Ipomoea batatas) ocumo blanco (Xanthosoma sagittifolium), zanahoria (Daucus carota), rábano (Raphanus sativus), remolacha (Beta vulgaris), ñame blanco (Dioscorea rotundata), cúrcuma (Curcuma longa) y jengibre (Zingiber officinale).
Razón por la cual, el objetivo del presente post consiste en socializar los elementos botánicos relacionados con el comportamiento fenológico, agronómico, económico y nutricional que exhibe la papa Solanum tuberosum (Solanaceae).
Características botánicas
La familia Solanaceae, pertenece a la división: Magnoliophyta, clase: Magnoliopsida, y actualmente la constituyen artificialmente 102 géneros y 2.460 especies, representando el género Solanum el taxón de mayor importancia alimentaria, siendo las especies Solanum tuberosum (papa), Solanum lycopersicum (tomate) y Solanum melongena (berenjena), los materiales de referencia agronómica y comercial, en cuanto, a las características botánicas se trata de especímenes de duración anual, biotipo herbáceo, frutos tipo bayas, láminas foliares con filotaxia alterna, flores hermafroditas, actinomorfas o cigomorfas, semillas cubiertas por sustancias mucilaginosas, en relación al eje principal, estas especies presentan tallos aéreos de morfología circular o angular, consistencia blanda, y en el caso de S. tuberosum adicionalmente presenta tallos subterráneos engrosados tipo tubérculo [2].
Imagen 2. Extensión de área cultivada de papa Solanum tuberosum. Imagen de dominio público. Autor: Kallerna, 2009 / CC BY-SA 3.0
Morfología de la Papa
La papa Solanum tuberosum, es una especie de biotipo caducifolio, con raíces de morfología fibrosa y adventicia, tallos herbáceos de orientación vertical y tallos subterráneos tuberosos, láminas foliares lanceoladas compuestas de aspecto imparinnado (un foliolo al final del raquis), filotaxia alterna, inflorescencias en forma de cima terminal o umbelas, frutos tipo baya de morfología ovoide, semillas pequeñas de color blanco/amarillas adheridas a placentas parietales [3].
Imagen 3. Plántula de papa Solanum tuberosum. Imagen de dominio público. Autor: Rasbak, 2007 / CC BY-SA 3.0
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Aspectos agronómicos
Domesticación de la Papa
La papa, proviene del material silvestre diploide S. leptophyes, que luego de largos procesos adaptativos, ha generado a su descendiente actualmente cultivado Solanum tuberosum, material genético que desde el punto de vista agrícola se sitúa como el cuarto cultivo más importante a escala mundial, sólo superado por los especímenes arroz (Oryza sativa), trigo (Triticum aestivum), y maíz (Zea mays), ahora bien, en cuanto a su valor alimenticio es importante indicar, que las estructuras tuberosas de S. tuberosum se caracterizan por producir alto contenido de sacarosa, glucosa, fructosa y almidón.
De acuerdo a [4], el primer material seleccionado y domesticado fue S. stenotomum, sin embargo, luego de hibridaciones interespecíficas e intervarietales se formó el material comercial Solanum tuberosum, cuya adaptabilidad genética especifica, permite su crecimiento, desarrollo y reproducción en condiciones edafoclimáticas tropicales, con altitud mínima de 2.000 msnm y máxima de 3.2000 msnm, precipitación entre los 400 y 800 mm durante el ciclo de cultivo y 2.600 mm anual, temperaturas oscilantes entre los 15 y 25°C, suelos preferiblemente arenosos, francos y limosos.
Comportamiento fenológico
Bajo condiciones agronómicas, la papa Solanum tuberosum se reproduce de forma vegetativa (asexual), de allí que, en campo se aprovechen los brotes o yemas tuberosas, pues estas estructuras vegetativas al desarrollarse producen raíces y tejido foliar, ahora bien, un aspecto a considerar para seleccionar el material a emplearse (tubérculos) como semilla, es que estos tengan un peso promedio 45 gramos y estén libres de patógenos. En relación, a las etapas fenológicas la primera fase se llama emergencia de brotes, y de acuerdo a [5] inicia a partir del día 15, y desencadena la segunda fase o desarrollo de tallos aéreos y hojas por 30 días adicionales, que da paso a la consecutiva aparición de la tercera fase o llenado de los tubérculos que se prolonga por 45 días más, cerrando el ciclo fenológico con la madurez fisiológica de los tubérculos a los 120 días aproximadamente.
Imagen 4. Brotes o yemas tuberosas de papa Solanum tuberosum. Imagen de dominio público: CC BY-SA 2.0
Manejo técnico-agronómico
Siembra de tubérculos en campo
Luego de la selección de tubérculos con peso promedio de 45 gramos y libres de patógenos, se procede a su traslado y siembra en campo, a una profundidad de 20 centímetros, y a un distanciamiento estimado de 30 centímetro entre tubérculos y de 1 metro entre hileras.
Aporcado del área perimetral de cada plántula
Teniendo en cuenta, que los tubérculos de Solanum tuberosum son las estructuras organográficas de producción comercial, se debe garantizar que estos, no sean atacados por plagas y enfermedades, ni afectados por la erosión que producen las prácticas de riego sobre los suelos arenosos, francos y limosos, razón por la cual, se recomienda como práctica agrícola amontonar o agregar suelo sobre el área perimetral de cada plántula a una altura de unos 30 centímetros, acción que permite el óptimo desarrollo del cultivo.
Control de especies arvenses
La condición herbácea de la papa Solanum tuberosum, es un aspecto negativo para el cultivo, esto porque, en las primeras fases de crecimiento y desarrollo vegetativo, se genera competencia con materiales arvenses, en consecuencia y considerando que los primeros 45 días son de vital importancia para la emergencia y desarrollo de tallos subterráneos de los especímenes de papa, lo recomendable es iniciar el programa de control de especies arvenses a partir de los 15 días posterior a la siembra de los tubérculos, incorporando azadones como herramientas para la eliminación superficial de los materiales vegetales que estén compitiendo con el cultivo, no obstante, en aquellos casos dónde sea necesario el uso de herbicidas químicos, se pueden emplear productos preemergentes que detengan el crecimiento de especies arvenses.
Control fitosanitario
Los dos principales microorganismos, que afectan el cultivo de papa Solanum tuberosum son; Phytophthora infestans hongo responsable de causar importantes daños a nivel foliar, el nombre que recibe la enfermedad que produce este patógeno, se denominada Tizón tardío, y se caracterizada por producir manchas rojizas y negra en todo el limbo, el método de control empleado y de mejores resultados para combatirlo, consiste en dejar mayor distanciamiento entre plántulas e hileras, en cuanto, a al patógeno que afecta los tubérculos, el que genera los mayores estragos sobre la producción es el microorganismo Rhizoctonia solani, hongo que actúa sobre los brotes y tallos subterráneos, ocasionando retrasos de crecimiento, desarrollo y maduración en los tubérculos, por lo que, en plantaciones atacadas por este microorganismo lo recomendable es aplicar fungicidas a base del ingrediente activo carboxín [6].
Fertilización y productividad
Como cualquier otro cultivo, para programar un plan de fertilización en el cultivo de papa Solanum tuberosum, lo recomendable es realizar un diagnostico nutricional a nivel edáfico mediante análisis de suelo, en la búsqueda de agregar sólo las cantidades requeridas y que generen equilibrios nutricionales, ahora bien, de acuerdo a [7] 1 tonelada de tubérculos de S. tuberosum extrae cerca de 6, 0,8 y 9 kg/t de nitrógeno, fosforo y potasio, con un rendimiento estimado de 25 t/ha, por otro lado, en investigaciones desarrollados por [8], las dosis proyectadas para el cultivo se ubican aproximadamente en 270, 130, 385 kg/ha de nitrógeno, fosforo y potasio.
Imagen 5. Tubérculos cosechados de papa Solanum tuberosum. Imagen de dominio público: CC BY-SA 3.0
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Potencialidad agro-económica
Rendimiento agronómico
De acuerdo a los datos, reportados por la División de Estadística de la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura – FAO-STAT, los rendimientos por hectárea de la de papa Solanum tuberosum se sitúa por arriba de los 165 millones de toneladas de tubérculo/hectárea/año.
Tabla 1. Principales países productores de papa Solanum tuberosum, de acuerdo a [1]:
| China | |
| Rusia | |
| India | |
| Estados Unidos | |
| Ucrania |
Tabla 2. Principales países Sudamericanos productores de papa Solanum tuberosum, de acuerdo a [1]:
| Perú | |
| Brasil | |
| Argentina | |
| Colombia | |
| Chile |
Potencialidad nutricional
El cultivo de papa Solanum tuberosum, se caracteriza esencialmente por el alto contenido de carbohidratos que poseen sus tubérculos, además cerca del 60 % de la materia seca de estas estructuras comestibles es almidón, en relación a los valores de proteína las variedades de papa presentan rangos similares a los cereales.
Tabla 3. Composición nutricional de tubérculos de papa Solanum tuberosum de acuerdo a [9]:
| Carbohidratos (g) | |
| Proteína (g) | |
| Grasa total (g) | |
| Calcio (mg) | |
| Vitamina C (mg) |
Producción de Papa en Venezuela
Dinámica de producción local
El tubérculo de mayor importancia, agrícola y económica en Venezuela es la papa Solanum tuberosum, aún cuando, su producción se ha visto afectada por la escasa diversidad genética con características agronómicas adaptables a las múltiples eco-regiones que exhibe el país, sin embargo, esta situación no ha significado una limitante para los estados Mérida, Táchira, Trujillo y Lara principales productores, con 24.552 hectáreas sembradas de papa, y rendimientos estimados en 456.661 toneladas [9] .
APORTES CIENTÍFICOS DE ESTA PUBLICACIÓN
- Este nuevo aporte de serie temática: Botánica utilitaria, permite compartir las principales características botánicas de la familia Solanaceae, particularmente los atributos morfológicos de la especie Solanum tuberosum, destacando la presencia de tallos subterráneos tuberosos, además señalar las hibridaciones interespecíficas e intervarietales de S. stenotomum, que dieron origen a la formación del material comercial S. tuberosum. En cuanto, al contenido agronómico la información compartida, aporta elementos técnicos relacionados a los requerimientos de los tubérculos para su siembra en campo, aporcado del área perimetral de cada plántula, recomendaciones para la eliminación de especies arvenses bajo dos métodos de control, control fitosanitario de los dos principales microorganismos patógenos para el cultivo, e indicaciones para programar los planes de fertilización.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS CONSULTADAS Y CITADAS:
[1] FAO. Food and Agriculture Organization of the United Nations. División de Estadística (FAOSTAT). 2007.
[2] Zuloaga F., Morrone O. and Belgrano M. Catálogo de las Plantas Vasculares Del Cono Sur. 1994.
[3] León J. Botánica de los cultivos tropicales. 2 ed. San José, Costa Rica, IICA. 1987:445.
[4] Grun P., and Radlow A. Evolution of barriers to crossing of self-incompatible with self-compatible species of .Solanum. Heredity. 19961;16:137–143.
[5] Alvarado L. Ciclo de vida del cultivo de Papa. Centro Regional de Investigaciones ICA. 339.
[6] Áviles J., y Piedra R. Manual del cultivo de Papa en costa rica (Solanum tuberosum L.). 2007;96.
[7] Bertsch F. Absorción de nutrimentos por los cultivos. San José, Costa Rica, ACCS. 2009;307.
[8] Wong L. Manual de buenas prácticas agrícolas para el cultivo de la papa, para la zona norte de Cartago. San José, Costa Rica, UCR. 2013;71.
[9] FAO. Food and Agriculture Organization of the United Nations. Las papas, la nutrición y la alimentación. 2008.
[10] Ojeda M., Pérez M., Rodriguez D., Gallardo M., y Valera R. Evaluación hortícola, producción y calidad postcosecha de clones avanzados de Papa en la localidad de Duaca, estado Lara, Venezuela. Bioagro. 2010;22;1:17-28.
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Buen post.
¡Y llegó la papa!. Este alimento se originó en el norte del Lago Titicaca. El Perú cuenta con más de 3600 variedades de papa y aproximadamente 300 variedades nativas hasta el momento...Saludos.
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Mi tubérculo favorito. Me encanta como trasmites la información de forma muy técnica y científica, sobre todo hacerlo muy fácil de leer para todos.
Toda un compendio de información, preciso. En ocasiones en la nevera de mi casa a las papas le surgían brotes como en la imagen 4. Saludos @lupafilotaxia, siempre es grato leer tus entradas.