RIA Distribución Gratuita ISSN edición impresa 0325-8718 ISSN en línea 1669-2314 Vol. 41 N.º 1, Abril 2015 Buenos Aires, Argentina REY SOL Energía solar en sistemas productivos ENERGÍAS RENOVABLES Calidad de vida en las comunidades rurales PRECISOS E IMPRESCINDIBLES Tecnología satelital, clave en el agro “PRODUCTIVIDAD EN EL MOMENTO JUSTO” Relojes biológicos para optimizar la floración ISSN edición impresa 0325-8718 ISSN en línea 1669-2314 Institución Editora: Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA) Cuatrimestral Vol. 41 N.º 1 Abril 2015, Buenos Aires, Argentina Propiedad Intelectual Propiedad Intelectual N.º 5170109 – IMPRESO MIEMBROS DEL CONSEJO DIRECTIVO DEL INTA COMITÉ EDITORIAL Presidente: Presidente: Ing. Agr. Francisco Anglesio Dr. Carlos Di Bella - INTA - CONICET Vicepresidente: Vocales: Ing. Agr. José Alberto Catalano Dr. Ricardo Sager - INTA Consejeros Nacionales: Méd. Vet. Daniel Gustavo Garello MAGyP La Revista de Investigaciones Agropecuarias (RIA) es una publicación de información científica editada por el INTA. Los artículos presentados son admitidos por un Comité Editorial compuesto por prestigiosas figuras del ámbito académico y científico agropecuario. Abarca diferentes temas preparados por profesionales del INTA y de otras instituciones, y está destinada a la comunidad científica nacional e internacional. Reservados todos los derechos. Prohibida su reproducción sin autorización expresa de sus editores, en cuyo caso se agradecerá citar la fuente. Lo expresado por autores, corresponsales o columnistas no necesariamente reflejan el pensamiento del Comité Editorial, de la revista o de su institución editora. Indexada en Latindex (Folio 3346) CABI Publishing DOAJ (Directory of Open Access Journals) Redalyc.org Núcleo Básico Thomson Reuters Dialnet Scielo CiteFactor Errege y asociados [email protected] Carolina Muzilli 5422 C.P. 1440 - CABA Ing. Agr. M.Sc. María Eugenia Beget - INTA Dr. Miguel Ángel Taboada - INTA - CONICET Ing. Agr. Horacio Abel Alippe - AACREA Dr. Marcelo Rosmini - UNL Ing. Agr. Elbio Néstor Laucirica - CONINAGRO D. Alejandro Lahitte - CRA Sr. Bruno Quintana - SRA Chile 460 2.º piso Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Argentina CP (C1098AAJ) +54 (011) 4339-0600 http://ria.inta.gob.ar [email protected] Dr. Roberto J. Fernández Aldúncin - UBA - CONICET Ing. Agr. Oscar Arellano - Facultades de Agronomía Dr. Aldo Paredes - FAA SEDE EDITORIAL Ing. Agr. Jorge Mariotti - UNSa Director Nacional: Ing. Agr. Eliseo Monti Directores Nacionales Asistentes: DNA Sistemas de Información, Comunicación y Calidad Lic. Juan Manuel Fernández Arocena DNA de Relaciones Institucionales Dra. Ana Cipolla DNA Planificación, Seguimiento y Evaluación Dra. Susana Mirassou COMITÉ ASESOR Ing. Agr. M.Sc. María Di Filippo - INTA Dra. Luciana Couso - UBA Dra. Betina Kruk - UBA Ing. Agr. M.Sc. Alejandro Rago - INTA Lic. Gabriela Marina Iturrioz - INTA Lic. Marta Zulema Galván - INTA Ing. Agr. Martín Durante - INTA Dr. Alejandro Constantini - INTA STAFF Dirección: Dra. Norma Pensel Lic. Máximo Bontempo DNA Organización y RR.HH. Ing. Agr. Guillermo Semproníi Coordinación editorial: DNA de Desarrollo Organizacional y de las Personas: Ing. Agr. Julio Elverdín Asistente editorial: DNA Administración CPN Lic. Rosendo Tarsetti DNA de Innovación Ing. Agr. Enrique Bedascarrasbure Lic. Felicitas Terreno Giselle Miquet Florencia Castilla Producción Editorial: Asesores técnicos y de contenido: Ing. Agr. Cristian Zuchini Dr. Martín Irurueta Coordinadores Nacionales: CN de Transferencia y Extensión Ing. Ftal. Diego Ramilo Diseño y Edición: CN de Investigación y Desarrollo Dr. Fernando Fernández Fotografía: CN de Vinculación Tecnológica Ing. Adolfo Luis Cerioni Comunicación Visual, Gerencia de Comunicación e Imagen Institucional Área Audiovisual, Gerencia de Comunicación e Imagen Institucional Esta publicación es propiedad del Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Rivadavia 1439. CABA. Buenos Aires, Argentina. Editorial Luz incidente, luz reflejada y sensores remotos Del total de la radiación electromagnética que llega al tope de la atmósfera proveniente del sol, alrededor de una cuarta parte se refleja y el resto es absorbido por las nubes, los océanos y las masas terrestres. Parte de la energía contenida en esa luz es utilizada por los organismos autótrofos (casi siempre con estructuras verdes) para transformarla en otra forma de energía: la que se almacena en los enlaces químicos dentro de los tejidos de dichos organismos. Este proceso es conocido con el nombre de “fotosíntesis” y la tasa a la cual ocurre como “Productividad Primaria” (Joules/m2/año, calorías/m2/año, también traducibles a gramos/m2/año). Los tejidos fotosintéticamente activos poseen características muy particulares y únicas que les permiten interactuar con la luz solar: absorben una alta proporción de la energía en el espectro visible de radiación, particularmente útil para realizar los procesos fotoquímicos de fijación de carbono, a la vez que, debido a características estructurales de los tejidos, reflejan una alta proporción de que les llega en la porción del infrarrojo cercano (800 a 1200 nanómetros). En los últimos treinta años los “sensores remotos” montados sobre distintas plataformas, desde satélites a instrumentos transportados por un operador en el terreno, han permitido registrar la energía reflejada por las distintas coberturas de la superficie terrestre y generar información en esas bandas espectrales. Estas últimas, al combinarse en distintos índices, conocidos como “índices de vegetación”, han resultado en un muy buenos predictores de la Productividad Primaria Neta Aérea (PPNA); dando paso a nuevas oportunidades para la estimación global y repetida de la PPNA a niveles nunca antes estudiados. Nadie puede hoy desconocer la importancia que tiene en el manejo de los Recursos Naturales y de los agroecosistemas en el conocimiento de los patrones de la productividad primaria y sus principales controles. Estimar esta variable ha sido un gran desafío para innumerables grupos de investigación en todo el planeta. Sin embargo, estas mediciones son muchas veces muy costosas tanto en tiempo como en dinero y su nivel de representatividad, tanto espacial como temporal, es muy bajo. Como hemos visto, la luz juega un rol fundamental en los ecosistemas terrestres. Gracias a los avances científicos en estas temáticas y al desarrollo tecnológico de las últimas décadas, de los cuales el INTA no ha estado ajeno, hoy podemos también utilizar la luz para generar información a la vez detallada y representativa de dichos sistemas. Tales capacidades son cruciales en un momento en que tenemos que hacer un uso racional y sustentable de los Recursos Naturales del planeta bajo nuestra custodia. Las Naciones Unidas han reconocido para este año (2015) “la importancia de la luz y las tecnologías basadas en la luz para la vida de los ciudadanos del mundo y para el desarrollo futuro de la sociedad”. Por ello, han considerado “que las aplicaciones de la ciencia y la tecnología de la luz son esenciales para los avances ya alcanzados y futuros en las esferas de la energía, la información y las comunicaciones, la fibra óptica y la agricultura, entre otros”. Contenido Actualidad en I+D RIA / Vol. 41 N.º 1 Abril 2015, Argentina. Trabajos Editorial 04 Luz incidente, luz reflejada y sensores remotos Revisión 34 En el año internacional de la luz, el INTA utiliza ese impulso para generar información detallada y representativa de los ecosistemas terrestres. Notas 08 Anziani, O.S.; Fiel, C.A. Comunicación corta 47 Satélites, aliados de la innovación agropecuaria En un contexto mundial marcado por las modernas tecnologías de la comunicación, estas máquinas espaciales resultan fundamentales en el desarrollo agropecuario. Resistencia Antihelmíntica en rumiantes Patrón de nodulación de soja Navarro, G.; Boccolini, M.; Baigorria, T.; Aimetta, M.; Bertolla, A.; Cazorla, C. 53 Hongos y enfermedades foliares García-León, E.; Leyva-Mir, S.G.; Villaseñor-Mir, H.E.; Rodríguez-García, M.F.; Tovar-Pedraza, J.M. Artículos 57 Evaluación económica del silobolsa Gatti, N. 14 Rey Sol La implementación de la energía solar como alternativa para la sostenibilidad de los sistemas ambientales, productivos y sociales. 64 21 Motor para el desarrollo de las comunidades El acceso a la energía tiene un importante efecto en la productividad, la salud y la seguridad alimentaria e hídrica. Suelos y agua rica en sodio Melani, E.; Draghi, L.; Jorajuria Collazo, D.; Palancar, T. 70 Riesgo de contaminación con plaguicidas Bedmar, F.; Gianelli, V.; Angelini, H.; Viglianchino, L. 28 “La floración, crucial para la productividad” 83 Marcelo Yanovsky y su equipo estudian los mecanismos genéticos que regulan el momento de floración de las plantas. Así podrán mejorar la productividad de los cultivos. Humedad, ecología y manejo del fuego III Kunst, C.; Ledesma, R.; Bravo, S.; Defossé, G.; Godoy, J.; Navarrete, V.; Jaime, N. 94 Comportamiento de peral-membrillero De Angelis, V.; Calvo, P.; Raffo, D.; Menni, M.F . 33 Pastillas Un breve resumen de las noticias más sobresalientes. 102 Tratamientos en peras Packham’s Triumph Calvo, G.; Candan, A.P. Temas Satélites, clave para el agro La agricultura del siglo XXI requiere el acceso a la información y a las TIC como una necesidad para los agricultores del mundo, en especial en los países en desarrollo. Así lo entiende la Organización de las Naciones Unidas que proclamó el año 2015 como Año Internacional de la Luz y de las Tecnologías basadas en la Luz. Después de 70 años de innovaciones, los satélites revolucionaron el mundo de las comunicaciones y generan información tan vital para la vida cotidiana que resulta imprescindible para el desarrollo rural de nuestros tiempos. Hoy, la información precisa que generan resulta clave en la toma de decisiones. (Actualidad en I+D p. 08) Energía Solar Energías renovables “La floración justa” En materia tecnológico-productiva, instituciones públicas detectan oportunidades para integrar al sistema agropecuario el uso de energías renovables, como la solar, para facilitar el acceso a tecnologías más sustentables, además de bajar costos en la producción. La solarización busca disminuir patógenos y malezas de cultivos en reemplazo de plaguicidas químicos y genera un aumento del rendimiento que supera el 40 por ciento. El diseño e implementación de un sistema argentino de evaluación de la radiación solar permitirá generar información de importancia agronómica, además de datos para evaluar inversiones. (Actualidad en I+D p. 14) La energía resulta fundamental para el desarrollo sostenible y está estrechamente vinculada a la seguridad alimentaria y a la erradicación de la pobreza. En el mundo, casi una de cada cinco personas no tiene acceso a servicios de electricidad modernos y aproximadamente tres mil millones dependen de la biomasa tradicional para cocinar y calentarse. Por esto, la Asamblea General de la ONU declaró al periodo 2014-2024 como la “Década de la Energía Sostenible para Todos” (SE4ALL, por sus siglas en inglés). En América Latina se impulsan proyectos para que las comunidades rurales puedan acceder a las fuentes alternativas. (Actualidad en I+D p. 21) Los relojes biológicos se encuentran en las células de la mayoría de los seres vivos y regulan distintos procesos biológicos para que sucedan en los momentos del día más apropiados. Según el jefe del laboratorio de Genómica Comparativa del Instituto Leloir, Marcelo Yanovksy, esta información intrínseca en las plantas permitiría conocer las condiciones óptimas del ambiente para mejorar, así, la productividad de los cultivos. “La idea es que ahora que sabemos más o menos cómo funciona el reloj biológico uno pueda racionalmente ajustar de forma más controlada el momento de floración”, explica en exclusiva a la Revista RIA. (Actualidad en I+D p. 28) Resistencia Antihelmíntica en rumiantes Patrón de nodulación de soja La Resistencia Antihelmíntica (RA) en los nematodos de los rumiantes se ha transformado en un serio problema sanitarioproductivo en toda el área centro norte de la Argentina. El uso de los antihelmínticos permitió un incremento significativo en la productividad, pero ejerce una severa presión de selección sobre el genoma de los parásitos. Los autores buscaron aplicar una mirada holística al problema mediante el análisis del diagnóstico temprano, las poblaciones en refugio, la posibilidad de realizar tratamientos selectivos y no masivos, el uso exclusivo de antihelmínticos bajo prescripción profesional, y el eventual uso de combinaciones de drogas. (Actualidad en I+D p. 34) Los cultivos de cobertura en los sistemas agrícolas actuales pueden constituir una importante herramienta agronómica para el manejo de la dinámica del nitrógeno (N) ya que la descomposición de residuos agropecuarios permite un aporte de N para el cultivo de cosecha. De esta forma, la utilización de gramíneas y leguminosas utilizadas en cultivos de cobertura pueden modificar el patrón de nodulación del cultivo de soja. Para responder esta inquietud los investigadores realizaron un ensayo en la EEA INTA Marcos Juárez que evalúa el efecto de centeno, vicia y un testigo sin cultivo de cobertura. (Actualidad en I+D p. 47) Hongos y enfermedades foliares Evaluación económica del silobolsa La avena, al igual que los otros cereales, está expuesta a un gran número de enfermedades causadas por diferentes patógenos. Las más importantes son las enfermedades foliares ocasionadas por hongos, las cuales son altamente destructivas debido a que su presencia provoca una reducción significativa del área foliar, lo que trae como consecuencia pérdidas en el rendimiento de grano y en el forraje. El objetivo de este estudio fue determinar la diversidad e incidencia de hongos asociados a enfermedades foliares de la avena en los Valles Altos de México. La identificación de los hongos se basó en caracteres morfológicos. (Actualidad en I+D p. 53) Las innovaciones provienen del campo de las ideas y sus objetivos son solucionar problemas prácticos que promuevan la competitividad de los actores. El sistema de almacenamiento en bolsas plásticas ha generado ventajas a los agentes económicos de la cadena productiva: manejo estratégico del almacenamiento, certificaciones de calidad, acceso al crédito, entre otros. El objetivo del trabajo es evaluar el impacto de esta innovación mediante una metodología de cálculo de excedentes económicos. Como resultado se puede destacar que esta innovación podría haber generado beneficios en un rango de 8,5 a 10 mil millones de dólares. (Actualidad en I+D p. 57) Suelos y agua rica en sodio Riesgo de contaminación con plaguicidas Humedad, ecología y manejo del fuego III El riego con aguas con alto contenido de sodio puede deteriorar las propiedades físico-mecánicas de los suelos. Los autores buscaron evidenciar el efecto del tratamiento con agua rica en sodio sobre las propiedades en un Ustochrept Udértico en dos tratamientos con distinta relación de adsorción de sodio de 5 y 45. Evaluaron el comportamiento a la compresión y al corte obteniéndose los parámetros cohesión y coeficiente de fricción interna. En el ámbito de la Teoría de Estado Crítico (EC) se analizaron las líneas vírgenes de ambos tratamientos y el comportamiento expansivo/compresivo al corte mediante la ubicación de la línea de EC. (Actualidad en I+D p. 64) La cuenca del arroyo El Cardalito se encuentra localizada en el sudeste de Buenos Aires (Argentina), cerca de la ciudad de Mar del Plata, donde existe un importante cinturón hortícola con uso intensivo de agroquímicos. Los investigadores que pertenecen al INTA Balcarce y a la Universidad Nacional de Mar del Plata buscaron estimar el riesgo potencial de lixiviación de los herbicidas, insecticidas y fungicidas comúnmente utilizados en dicha cuenca. Según concluyeron, el riesgo de contaminación potencial del agua subterránea varió en función del plaguicida, la recarga neta de agua subterránea y el horizonte o perfil de suelo considerado. (Actualidad en I+D p. 70) El fuego es un evento frecuente en la región chaqueña argentina. El contenido de agua es un factor que define la inflamabilidad de los combustibles vegetales, y su dinámica temporal puede ser usada para comprender la ecología del fuego en una región, planificar su uso como prescripto o, incluso, como un indicador de riesgo para su prevención. En este trabajo se evaluó la dinámica de contenido de agua a través del tiempo en tres sitios ecológicos de la región chaqueña, en muestras con Elionorus muticus como especie dominante, Trichloris pluriflora y Pappopphorum pappipherum y una especie exótica, Panicum máximum cv Gatton. (Actualidad en I+D p. 83) Comportamiento de peral-membrillero Tratamientos en peras Packham’s Triumph El alto valle de Río Negro y Neuquén es la principal zona productora y exportadora de peras de la República Argentina. Cerca del 90 por ciento de estas plantaciones se encuentra sobre el portainjerto Franco. Los principales problemas que existen en relación a este pie son el excesivo vigor, la heterogeneidad y la lenta entrada en producción de las plantaciones. La utilización de los portainjertos de membrillero en plantaciones de perales permite obtener plantas de poco vigor y también de rápida entrada en producción. Sin embargo, la principal limitante en el uso de los membrilleros se debe a la incompatibilidad. (Actualidad en I+D p. 94) Estas peras son susceptibles a escaldadura superficial, desorden que se suele controlar mediante la aplicación postcosecha con difenilamina o etoxiquina. Debido a que muchos países han prohibido el uso de estos antioxidantes, el 1-metilciclopropeno (1-MCP) es una alternativa de control, aunque puede inhibir la normal maduración de los frutos. En este trabajo se evaluaron estrategias para recuperar la maduración de peras Packham’s Triumph tratadas con 1-MCP. La aplicación simultánea con etileno o CO2 es la estrategia más promisoria ya que permite la maduración de los frutos manteniendo una baja incidencia de escaldadura superficial. (Actualidad en I+D p. 102) 8 ACTUALIDAD EN I+D RIA / Vol. 41 / N.º 1 Satélites, aliados de la innovación agropecuaria Abril 2015, Argentina 9 Clave para el desarrollo SATÉLITES, aliados de la innovación agropecuaria Estas tecnologías generan información tan infinita como el espacio que habitan, por lo que resultan imprescindibles para el desarrollo rural actual. Novedades y desafíos para un sector en auge. Por Laura Pérez Casar “Un satélite con instrumentación apropiada puede ser una de las herramientas científicas más poderosas del siglo XX”. Así lo aseguraba un informe del Proyecto RAND de las Fuerzas Aéreas del Ejército de los Estados Unidos en mayo de 1946. Después de 70 años de innovaciones, estas máquinas espaciales revolucionan el mundo de las comunicaciones y generan información vital para la vida cotidiana. Pero nada de esto sería posible sin la existencia de la luz. Es así que la Asamblea General de las Naciones Unidas proclamó el año 2015 como Año Internacional de la Luz y de las Tecnologías basadas en la Luz. En este sentido, reconoce su importancia en la vida de los ciudadanos del mundo, en el desarrollo de la sociedad y en los retos a los que se enfrenta la Humanidad. En esta línea, la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO, por sus siglas en inglés) destaca el proceso de transformación que vive la agricultura del siglo XXI en el que el acceso a la información y a las modernas tecnologías de la comunicación resulta una necesidad para los agricultores de todo el mundo, en especial para los de los países en desarrollo. Involucrado en este contexto mundial, el INTA trabaja en numerosos desarrollos que lo instalan como desarrollador y facilitador para que las poblaciones rurales accedan a distintos servicios de información y comunicación que mejoren su calidad de vida. Así es que hoy resulta posible que un productor visualice desde su celular o tablet lo que sucede en su campo, comande equipos a distancia y acceda a mapas de rindes, aplicación y siembra en tiempo real. O bien acceda a fotografías aéreas y satelitales, mapeos de suelos y sensores de índice verde. Estos instrumentos colaboran con la toma de decisiones y facilitan las prácticas agrotécnicas. Así lo asegura el especialista en poscosecha de granos del INTA, Ricardo Bartosik, quien entiende acerca del avance de la tecnología y el espacio de Nuevas Tecnologías de Información y Comunicación (NTIC). “Hay una gran porción de la sociedad que las usa y demanda conocimientos”, asegura. En esta línea, la FAO advierte sobre las consecuencias de no contar con infraestructura adecuada de acceso y señala que “esto puede hacer la diferencia para un país o localidad, en cuanto a las oportunidades de desarrollo generadas a partir de las TIC”. Satélites, aliados de la innovación agropecuaria 10 ACTUALIDAD EN I+D RIA / Vol. 41 / N.º 1 La generación que se viene Conformada por los jóvenes argentinos de áreas rurales nacidos durante la era de las Nuevas Tecnologías de Información y Comunicación (NTIC), la “generación digital” transformará la ruralidad de punta a punta. De acuerdo con un documento de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT), en 2012 había unos 363 millones de nativos digitales en una población mundial de unos 7.000 millones, es decir, 5,2 por ciento. Esto significa que el 30 por ciento de la juventud mundial está activa en línea desde hace por lo menos cinco años. También llamados “nativos digitales”, estos jóvenes se identifican con la interactividad, es decir, con la respuesta continua a todas y cada una de sus acciones. Además, basan su accionar en la multitarea y en los procesos paralelos (cada vez más acciones en lapsos más cortos de tiempo), prefieren los gráficos a los textos, eligen instruirse de manera lúdica y buscan informarse de forma ágil y veloz. En este contexto, los organismos como el INTA buscan conocer el escenario actual para impulsar una generación digital que estará frente al sector en los próximos años y, así, diseñar políticas públicas de innovación y desarrollo para un sector que estará protagonizado por actores con lógicas diferentes. Dime dónde estás y te diré qué hacer Se necesitan como mínimo cuatro satélites para determinar un posicionamiento preciso y absoluto en cualquier punto del globo terrestre. Es que el GPS es un sistema de radionavegación constituido por una red de 24 satélites que, mediante triangulación, determina una localización, velocidad y altura, las 24 horas del día, bajo cualquier condición atmosférica. Esta tecnología de geoposicionamiento habilitó el desarrollo de novedosas tecnologías en el ámbito agropecuario por parte del INTA que, una vez más, buscan facilitar las tareas y mejorar la calidad de vida de sus usuarios. Así es como surge SEPA móvil, una aplicación para dispositivos móviles, desarrollada por los técnicos del Instituto de Clima y Agua del INTA, que permite obtener datos sobre el clima, la topografía, los suelos y el estado del cultivo en una determinada campaña de un campo. Según especificó el director de ese instituto e ideólogo de la herramienta (junto a Alfredo Campos, investigador del mismo Instituto), Carlos Di Bella, el dispositivo calcula la posición geográfica y obtiene información a través Satélites, aliados de la innovación agropecuaria Abril 2015, Argentina 11 de la red 3G, wifi, GPS o de una lista predefinida de ubicaciones. “Entre los datos que pueden consultarse, se destacan la cantidad de precipitaciones registradas en la última semana, mes o semestre, la temperatura, la altura y la pendiente topográfica”, indica Di Bella quien, además, asegura que “toda la información utilizada por esta herramienta es de reconocido valor para el ámbito agropecuario”. Por su parte, técnicos del INTA Balcarce desarrollaron Airear Granos, una aplicación para celulares y tablets que, mediante el geoposicionamiento, recupera la información del clima sumado al pronóstico de los próximos 10 días y, en función de esos datos, calcula cuál es el mejor momento para prender los ventiladores del silo. Esta aplicación se logró mediante un trabajo realizado junto con Microsoft. De acuerdo con el entonces responsable de Nuevas Tecnologías de Información y Comunicación del INTA, Alejandro Crisafulli, “Airear Granos fue hecha para plataformas Windows Phone Mobile y se puede bajar de manera gratuita desde el mercado de aplicaciones de Windows”. Por último, existe Silvo INTA, otra aplicación para dispositivos móviles que permite registrar datos forestales y consultar los resultados acumulados en forma inmediata desde el lugar del relevamiento. Según explica el responsable del proyecto y técnico del INTA Santiago del Estero, Marcelo Navall, “esta App, surgió para resolver la necesidad de aplicación de criterios de corta, asistir a la toma de decisiones sobre qué árboles cortar y mejorar el control que se tiene sobre este tratamiento”. La herramienta funciona como una base de datos que, además de registrar información, permite realizar cálculos útiles para controlar la intensidad de corta y mostrar al instante los resultados para orientar futuras decisiones. “Hasta hoy, no existían herramientas de este tipo para facilitar y hacer más precisa la tarea de cortas sustentables en bosques irregulares”, afirma el investigador. Argentina, entre los más tecnificados Por cantidad de hectáreas y el alto nivel de tecnología aplicada, la Argentina es el segundo país del mundo con mayor adopción en Agricultura de Precisión (AP). Así, la guía satelital (comprendida en la sumatoria de los banderilleros satelitales y los pilo- Satélites, aliados de la innovación agropecuaria Se necesitan, como mínimo, cuatro satélites para determinar un posicionamiento en cualquier punto del planeta. 12 ACTUALIDAD EN I+D RIA / Vol. 41 / N.º 1 tos automáticos), los controladores de siembra y el monitoreo de rendimiento en cosechadoras están entre las preferidas por los productores a escala nacional. Así, el técnico del INTA Manfredi, Andrés Méndez, comenta que “estamos en niveles muy altos de adopción de tecnología de precisión, apenas detrás de los Estados Unidos”. Esta tendencia ya cumplió una década y consolidó un mercado: el de equipos de agricultura de precisión, que sigue creciendo “a paso firme” en la Argentina. Para Méndez, “su correcto uso y el manejo de insumos y cultivos, permite que los productores sean precisos y eficientes”. En esta línea, destaca el rol del INTA al señalar que “se trata de un organismo líder en la agricultura de precisión que, mediante la extensión, le acerca al productor los resultados de las investigaciones, las tecnologías desarrolladas, las formas de utilizarlas y sus beneficios”. Trazabilidad de los procesos: el paso más preciso La generación y el uso de prácticas de AP y la disponibilidad de información georeferenciada, impulsan y facilitan, además, un aspecto que cobra importancia en el comercio internacional: la trazabilidad de los procesos y productos agropecuarios, mediante la gestión de precisión. Ya en 1946, Estados Unidos visualizaba a los satélites como una de las herramientas científicas más poderosas del siglo XX. En este sentido, el coordinador del Proyecto Agricultura de Precisión y Máquinas Precisas del INTA, Mario Bragachini advierte que “no es lo mismo tener un producto diferenciado desde origen, con certificación en un proceso trazado y con control de calidad y gestión que producir commodities”. En este contexto, la empresa santafesina Agrotorresi desarrolló el primer producto alimenticio que cuenta con toda la información referida a su producción almacenada en un código QR disponible en los productos. Así, mediante la implementación de herramientas de agricultura de precisión y el apoyo del INTA, se agrega valor para acceder a nuevos mercados. Así es que, para la producción de estos paquetes de harina de trigo di- ferenciados, en Agrotorresi utilizan el geoposicionamiento, los banderilleros satelitales y pilotos automáticos en sus cuatro cosechadoras que, además, cuentan con GPS y permiten elaborar un mapa de rendimiento. Drones, pequeños grandes socios La necesidad de contar con datos confiables y en tiempo real hace que la agricultura de precisión avance en el desarrollo de herramientas que ayuden a optimizar y a hacer más eficiente la producción. Ahora, la innovación llegó a los equipos voladores no tripulados, conocidos como drones que permiten realizar en tiempo real el seguimiento y el desarrollo de los cultivos, y hasta monitorear el desplazamiento del ganado. Según comenta Méndez, “estos equipos pueden detectar malezas sobre rastrojos, estimar rindes, daños por heladas y pérdidas por granizo, realizar un seguimiento del cultivo a partir de imágenes multiespectrales, detectar enfermedades, insectos, malezas en el cultivo y hasta el desplazamiento del ganado”. Por otro lado, el GPS permitió direccionarlos bajo un recorrido preestablecido y no depender de la pericia del piloto que lo maneja desde tierra con un control remoto. “Existen drones equipados con GPS que pueden salir desde una base, realizar el vuelo con un día y hora prefijado, y una vez terminada la tarea pueden volver a la base para cargar la batería y quedar listos para el próximo vuelo”, indica el técnico del INTA Manfredi, quien además agrega que “algunos pueden estar sincronizados con los datos de alguna estación meteorológica que habilite el vuelo en tiempo real según las condiciones del clima”. El clima, monitoreado por satélite En la estación meteorológica de Castelar, el INTA instaló un módulo satelital desarrollado en la Universidad Nacional de La Plata para la Comisión Nacional de Actividades Espaciales (Conae). El módulo ya está en pleno funcionamiento y la Estación se en- Satélites, aliados de la innovación agropecuaria Abril 2015, Argentina 13 La Argentina es el segundo país del mundo con mayor agricultura de precisión. cuentra transmitiendo información en resumen diario de todas las variables meteorológicas. El director del Centro de Investigación de Recursos Naturales del instituto, Pablo Mercuri, asegura que “en el INTA trabajamos para asegurar el acceso a la información meteorológica”, e indica que “la información climática instantánea es vital para la toma de decisiones por los productores agropecuarios”. Este módulo se suma a otras herramientas con las que cuenta el Instituto de Clima y Agua del INTA Castelar como la red de radares, configurada desde hace varios años por el organismo para generar información meteorológica online, cuyo análisis y seguimiento es usado por los productores para el desarrollo de las campañas agrícolas. Ubicados en el INTA Pergamino, en de Anguil y en Paraná, cada radar tiene un radio de alcance de 240 km que configuran una red que cubre 46 millones de hectáreas de la región Pampeana, cuyo centro de control y procesamiento se encuentra en el INTA Castelar. Asimismo, el organismo amplió la red de estaciones agrometeorológicas terrestres mediante el fortalecimiento de la red de observatorios convencionales, se construyeron 150 estaciones automáticas de diseño propio en convenio con la UTN y se adquirieron estaciones comerciales para disponer de un sistema federal de datos. Más información: Ricardo Bartosik - Especialista en poscosecha de granos del INTA. Carlos Di Bella - Director del Instituto de Clima y Agua del INTA. Alejandro Crisafulli - Ex responsable de Nuevas Tecnologías de Información y Comunicación del INTA. Satélites, aliados de la innovación agropecuaria 14 ACTUALIDAD EN I+D RIA / Vol. 41 / N.º 1 Energías Renovables REY SOL La alta dependencia de los combustibles fósiles con impacto negativo sobre el ambiente lleva a pensar en la integración de las energías renovables, como la solar, para disponer de alternativas que mejoren la sostenibilidad de los sistemas ambientales, productivos y sociales. Por Clarisa Cámpora Rey Sol Abril 2015, Argentina Actualmente, en la Argentina las energías renovables no llegaron a desarrollar su potencial. Según el especialista en energías renovables del Instituto Nacional de Tecnología Industrial (INTI), Sebastián Valente, integrarlas posee importantes beneficios, algunos de ellos son “la posibilidad de diversificar la matriz, la generación distribuida y el desarrollo local, el aumento del empleo, la posibilidad de agregar valor con mayor autonomía nacional, y el impulso a las pymes y la industria nacional”. El director del Instituto de Investigación y Desarrollo Tecnológico para la Pequeña Agricultura Familiar (IPAF) región pampeana, Marcos Hall, asegura que en la Argentina aún falta mucho por hacer y por concientizar pero reconoce que se va por buen camino. “Nadie puede negar el cambio climático que provocan los gases de efecto invernadero, además, no sabemos si los combustibles fósiles se agotarán ni cuándo pero lo que sí sabemos es que escasearán con el consiguiente aumento de precio y quienes se verán más afectados serán los sectores más vulnerables de la sociedad, entre los que se encuentra la Agricultura Familiar”, afirma. 15 En ese contexto, el Estado Nacional puso en marcha distintos proyectos y programas para generar el desarrollo de fuentes de energía alternativas en todo el país. él en busca de favores y ayuda para resolver los problemas y aliviar las necesidades. Los incas adoraban a Inti porque creían que el Sol, mediante su energía, alimentaba a sus tierras. Un ejemplo de ello es el Proyecto de Energías Renovables en Mercados Rurales (PERMER) que lleva adelante la Secretaría de Energía de la Nación. Su objetivo principal es el abastecimiento de electricidad a personas que viven en hogares rurales, y a servicios públicos de todo tipo (escuelas, salas de emergencia médica, destacamentos policiales, entre otros), que se encuentran fuera del alcance de los centros de distribución de energía (ver gráfico: “PERMER en números”). La energía solar es la fuente de energía más abundante que está disponible en nuestro planeta. Para poder cuantificarlo, de una manera muy general, podría decirse que cada 15 minutos llega a la superficie de la Tierra la cantidad de luz solar suficiente para cubrir las necesidades energéticas de todo el mundo durante un año entero. El aprovechamiento del poder del Sol ha demostrado ser un método fiable para producir energía y, en la actualidad, estados y países invierten para desarrollar la tecnología. Si bien la ejecución de los préstamos asociados al financiamiento del PERMER en su primera etapa terminó en diciembre de 2012, el proyecto ya finalizó la presentación ante los organismos de crédito para el inicio de su segunda etapa (PERMER II), en el corto plazo. El sol, benefactor de la producción El principal dios de los Incas fue el Inti, el Sol. Como creador, era adorado y reverenciado, y se acudía a Rey Sol En materia tecnológico-productiva, Instituciones públicas detectan oportunidades para integrar al sistema agropecuario el uso de energías renovables, como la solar, con la finalidad de facilitar el acceso a tecnologías más sustentables además de bajar costos en la producción. En el INTA San Pedro, la especialista en manejo integrado de enfermedades en cultivos intensivos, Mariel Mitidieri, recomienda la utilización de 16 ACTUALIDAD EN I+D RIA / Vol. 41 / N.º 1 la biosolarización que consiste en la combinación de la solarización y la biofumigación. Por un lado, la primera utiliza la energía solar para pasteurizar el suelo con la finalidad de disminuir la población de patógenos y malezas sin utilizar plaguicidas de síntesis química. Consta de tratamientos repetidos con altas temperaturas y humedad en el suelo que activan y eliminan los microorganismos patógenos, nematodos y semillas de malezas. Además, se logra un saneamiento de toda la estructura del invernadero, en caso de aplicarse la técnica en invernáculo, aunque también se puede aplicar en parcelas al aire libre (ver recuadro: “Solarización”). Por el otro lado, la biofumigación es el uso como fumigantes de los compuestos tóxicos que elimina la materia orgánica en descomposición. Estos compuestos son muy variados: gases como el dióxido de carbono, amoníaco; sustancias azufradas y glucosinolatos que se encuentran presentes en las células de ciertas plantas. La investigadora asegura que “las experiencias indican que lo más efectivo es combinar ambas técnicas, el aporte de materia orgánica (4-5 kg/m2) contrarresta la pérdida por mineralización que producen las altas temperaturas que, por otra parte, aceleran el proceso de biofumigación”. Además, sostuvo que puede aplicarse a todas las producciones, pero es en los cultivos hortícolas y florícolas donde tiene mayor aplicación. Los resultados dependen del grado de infestación del cultivo, pero la técnica del INTA asegura que en un Rey Sol Abril 2015, Argentina 17 invernadero con alta presencia de nematodos y patógenos del suelo los aumentos del rendimiento, en un cultivo de tomate por ejemplo, pueden superar el 40 por ciento. rente, así ingresa el sol y aumenta la temperatura. Tiene una capacidad de 120 litros por día y es necesaria una exposición a un día entero de sol (ver recuadro: “Descripción del equipo”) Otras alternativas para la desinfección de sustratos en producciones intensivas es el empleo de colectores solares. Esta tecnología fue desarrollada por el Instituto de investigación agropecuaria de Brasil (EMBRAPA, por sus siglas en portugués) y traída a la Argentina a través del proyecto Tierra Sana-Sustitución del Bromuro de metilo. “La reducción en malezas y hongos perjudiciales en cultivos ornamentales fue de un 90 por ciento en días despejados de invierno, primavera y verano. En el caso de la disminución de hongos, la reducción que se obtuvo osciló entre el 70 y el 100 por ciento”, asegura Puerta. El Bromuro daña la capa de ozono y es peligroso para el humano y el medioambiente. “El colector solar es otra forma de controlar malezas, insectos y microorganismos entre los cuales se encuentran patógenos causantes de enfermedades, y de esta manera, se evita la utilización del bromuro de metilo, principal fumigante químico”, expresa la especialista en cultivos intensivos, perteneciente a la coordinación nacional del proyecto Tierra Sana, Analía Puerta. El ´colector´ consiste en una caja de madera descubierta en su parte superior y dentro ella seis tubos metálicos. Esta cubierta con polietileno transpa- Las investigaciones indican que el empleo de ese colector solar resulta eficiente en verano, primavera y parte del invierno. En otoño, el resultado varió según la exposición al sol. Otra actividad que integra en su técnica a la alternativa solar, a través de colectores solares, es el secado de productos agrícolas por medio de calentadores de aire. Estos levantan la temperatura hasta valores en el orden de los 50 °C para luego pasarlo por el producto a secar, arrastrando la humedad del mismo. El objetivo es reemplazar total o parcialmente el suministro de energía convencional, gas, leña o electricidad, por un generador de energía solar constituido por un banco de colectores solares calentadores de aire. Solarización Para captar la energía solar es necesario, luego de preparar el suelo para el trasplante, colocar el sistema de riego y tapar herméticamente con un plástico. De esta manera, por acción de la radiación solar, aumenta la temperatura del suelo repitiendo el proceso todos los días. El suelo debe estar húmedo, para que el vapor de agua que se genera profundice el efecto deseado, ya que la humedad activa los propágulos de patógenos que luego mueren por el efecto de las altas temperaturas. Para que se den las temperaturas óptimas requeridas (50-60 °C) durante mayor cantidad de días es recomendable en la región pampeana aplicar la técnica en enero, mes en el que existe mayor probabilidad de alta radiación y temperatura. Pero la especialista en manejo integrado de enfermedades en cultivos intensivos del INTA San Pedro, Mariel Mitidieri asegura que “en la provincia de Buenos Aires, hemos demostrado que se puede realizar también desde mediados de noviembre y año por medio”. En el NEA y NOA la solarización se aplica sin mayores problemas en enero, ya que en esa época los productores no usan el invernadero por las temperaturas extremas que se generan en estos. Rey Sol Integrar las energías renovables significa la posibilidad de agregar valor con mayor autonomía nacional” (Sebastián Valente). 18 ACTUALIDAD EN I+D RIA / Vol. 41 / N.º 1 Descripción del equipo • Caja de madera: 1 m largo, 1,5 m de frente y 30 cm de profundidad (madera de buena calidad barnizada o pintarla con aceite, aumenta durabilidad) • Interior caja: chapa metálica pintada de negro, un aislante térmico (telgopor, lana de vidrio, membrana) • 6 Tubos metálicos: - capacidad: 20 litros/tubo (120 litros de sustrato desinfectado/día de radiación plena) • Cubierta superior de polietileno: - transparente - grueso (30 y 150 micrones) - fijado en los laterales Cinco nuevas estaciones se sumarán a las 10 ya existentes operadas por GERSolar e INTA. Según el director del Instituto de Investigaciones en Energía No Convencional (INENCO), Miguel Ángel Condorí, “en el caso de lugares aislados de la red de provisión de energía convencional, estos sistemas pueden significar la incorporación de tecnología apropiada que permita el acceso a mercados hasta entonces inaccesibles y facilitar su desarrollo económico”. Para su funcionamiento es necesario un razonable nivel de radiación solar y suficiente espacio para la colocación del banco de colectores solares que, por ejemplo, puede ser del orden de los 300 m2 para una cámara de secado de 6 toneladas de capacidad de carga. “En principio, se plantea un funcionamiento en forma hibrida, es decir, se sigue utilizando energía convencional incorporando energía renovable, en forma inteligente, para producir ahorro energético. En lugares con alto nivel de radiación solar y baja humedad relativa ambiente, como las de las provincias del noroeste argentino, se pueden utilizar opciones solo con energía solar con un buen funcionamiento”, afirma Condorí. Con este sistema, se pueden conseguir tasas de secado similares a los secadores convencionales y tasas de recupero de la inversión del equipo solar del orden de los dos años considerando solo el ahorro de energía. Aunque, “el impacto social en la comunidad, la conformación de cooperativas de pe- Rey Sol queños productores, la posibilidad de incrementar los ingresos por mayor valor agregado y las posibilidades de desarrollo de estas comunidades rurales con las actividades complementarias son los resultados más importantes”, concluye el especialista del INENCO. Medir el recurso de la energía solar Con la finalidad de desarrollar una red interconectada de estaciones de medición de radiación solar de referencia nacional, se propone el Sistema Argentino de Evaluación de Energía Solar (ENARSOL). El proyecto, financiado por el Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva, forma parte de las acciones que propone el consorcio público-privado integrado por el INTA, la Universidad de Lujan e YPF. Se centra en el diseño e implementación de un sistema argentino de evaluación de la radiación solar, con estaciones en todo el ámbito nacional interconectadas que transmiten datos en tiempo real y con un sistema de apoyo logístico por laboratorios especializados que brindarán “Los emprendimientos basados en incentivos gubernamentales para diversificar la matriz de generación eléctrica en Argentina, plasmados en la ley 26.190/06, deben recurrir a información histórica o utilizar información parcial Abril 2015, Argentina sobre valores de radiación, arriesgándose a proyectar la inversión con datos cuya validez puede no ser la adecuada o confiar en modelos de estimación que se han validado o ajustado con pocas estaciones en el país y muchas veces con ninguna”, señala el coordinador del proyecto ENARSOL, de la Agencia de Extensión Rural Concepción del Uruguay del INTA, Oscar Pozzolo. Los nodos próximos a instalar estarán en Estaciones Experimentales del INTA en Barrow (Buenos Aires), Anguil (La Pampa), Concepción del Uruguay (Entre Ríos), Manfredi (Córdoba) y Alto 19 Valle (Río Negro). Estos puntos formaran la red nacional que, sumadas a las estaciones ya existentes que operan GERSolar e INTA, evaluará una de las fuentes de energía renovables de mayor adopción (ver gráfico Cobertura de las primeras 5 Estaciones de la red ENARSOL). Desde hace cuatro años se cuenta con la medición de la radiación solar en base horaria, esto presupone una ventaja a la hora de evaluar modelos de estimación de la radiación solar en base a imágenes satelitales. Esa red cuenta en la actualidad con 10 esta- Rey Sol “La reducción en malezas y hongos perjudiciales en cultivos ornamentales, a través de los colectores solares, fue de un 90 por ciento” 20 ACTUALIDAD EN I+D “En un invernadero con nematodos y patógenos del suelo, aplicando la biosolarización, los aumentos del rendimiento pueden superar el 40 por ciento (Mariel Mitidieri). RIA / Vol. 41 / N.º 1 ciones situadas en la zona de la Pampa húmeda Argentina. “Extender esa red es el próximo paso a implementar”, asegura Pozzolo. agregado de valor y la generación de nuevos productos, tecnologías, y un efecto multiplicador en las economías regionales. Esas redes permitirían evaluar con seguridad las posibilidades económicas de generación de energía eléctrica por centrales fotovoltaicas o solares térmicas, condición indispensable para encarar cualquier proyecto de inversión en este campo. Además, la información de la radiación solar es de importancia agronómica, por lo tanto, cubrir en la primera etapa la zona de mayor producción agrícola-ganadera del país resulta altamente acertado. Según Valente, “una política activa y el desarrollo de un profundo conocimiento sobre la oferta internacional de bienes y servicios, caracterizar la cadena de valor de cada una de las diferentes tecnologías para así poder identificar los eslabones más débiles en los que se puede incorporar más valor con autonomía nacional, y sobre todo aquellos eslabones que son críticos para el desarrollo tecnológico vigente y que aseguren oportunidades de integración de I+D nacional”, son los próximos desafíos que se deben afrontar. A futuro Distintos informes, como el del Fondo Internacional de Desarrollo Agrícola (IFAD, por sus siglas en inglés), sostienen que la comunidad científicotecnológica tiene la oportunidad de facilitar la incorporación de fuentes renovables, como la solar, en el abastecimiento de energía a poblaciones rurales con la finalidad de favorecer el Rey Sol Más información Sebastián Valente – [email protected] Mariel Mitidieri – [email protected] Analía Puerta – [email protected] Oscar Pozzolo – pozzolo.oscarruben@inta. gob.ar Miguel Ángel Condorí - [email protected] PERMER - [email protected] Abril 2015, Argentina 21 Energías renovables Motor para el DESARROLLO de las Comunidades La energía sostenible tiene un importante efecto en la productividad, la salud y la seguridad alimentaria e hídrica de las personas. En América Latina se impulsan proyectos para que las comunidades rurales puedan acceder a fuentes alternativas. Por Cecilie Esperbent Motor para el desarrollo de las comunidades 22 ACTUALIDAD EN I+D Las energías renovables son aquellas que se obtienen de fuentes naturales como la hidroeléctrica, eólica, solar, geotérmica, mareomotriz, la biomasa y los biocombustibles. RIA / Vol. 41 / N.º 1 En un mundo con siete mil millones de habitantes, la energía resulta fundamental para el desarrollo sostenible y, según la Organización para la Alimentación y la Agricultura de las Naciones Unidas (FAO, por sus siglas en inglés), está estrechamente vinculada a la seguridad alimentaria y a la erradicación de la pobreza. En este contexto, la Asamblea General de la ONU declaró al período 2014-2024 como la “Década de la Energía Sostenible para Todos” (SE4ALL, por sus siglas en inglés). Esta iniciativa plantea tres grandes desafíos relacionados con el acceso universal a la energía, la mejora de la eficiencia energética y el crecimiento de la cuota de las energías renovables en la matriz energética mundial. En este sentido, el Secretario General de la ONU, Ban Ki-moon, destaca que este período representa “una valiosa oportunidad para profundizar la toma de conciencia sobre la importancia de extender el acceso sostenible a la energía”. Estimaciones de la ONU indican que en el mundo casi una de cada cinco personas no tiene acceso a servicios de electricidad modernos y aproximadamente tres mil millones dependen de la biomasa tradicional para cocinar y calentarse. Por esto, el secretario general de la ONU declaró durante la inauguración de la oficina de facilita- Motor para el desarrollo de las comunidades ción global de SE4ALL en Viena que “la energía resulta fundamental para el desarrollo sostenible”. Las energías renovables o verdes, son aquellas que se obtienen de fuentes naturales virtualmente inagotables debido a que son capaces de regenerarse por medios naturales, como la hidroeléctrica, eólica, solar, geotérmica, mareomotriz y la biomasa. Este tipo de energía, además de ser limpia, constituye actualmente el 15 por ciento de la matriz energética mundial. Un informe del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC, por sus siglas en inglés) estima que para 2050 las energías renovables podrían cubrir el 80 por ciento de la demanda energética mundial. Para el Oficial Forestal Principal de la Oficina Regional de la FAO para América Latina y el Caribe (FAO RLC), Jorge Meza, “la discusión no está en el rol que tienen las energías renovables, sino en la manera en la cual se puede acelerar el acceso a este tipo de energía, debido a que alrededor del 40 por ciento de la población mundial, la mayoría en el medio rural, depende de la madera, el carbón o los desechos animales para cocinar sus alimentos”. Junto con la declaración, las Naciones Unidas preparó una agenda para la Acción Global, que incluye la cooperación con los países para promo- Abril 2015, Argentina 23 ver un cambio de comportamiento en el uso de la energía y el impulso de fuentes alternativas. “Las energías renovables son cada vez más importantes”, señala Meza quien explica que en 2005 apenas 15 países en desarrollo tenían políticas orientadas a promover las energías renovables. Para inicios de 2014, 95 países habían incorporado en su agenda estratégica nacional políticas para la promoción de la energía renovable. Según la FAO, en la actualidad el 22 por ciento de la producción energética en el mundo proviene de fuentes renovables. De hecho, en 2014 el 56 por ciento de la adición neta a la capacidad eléctrica global derivó de fuentes renovables y el 10 por ciento de la demanda global de calor para la climatización de ambientes fue atendida con biomasa, energía solar y energía geotérmica. De acuerdo con Meza, todos los países deberían considerar como meta de desarrollo, para el largo plazo, que el 100 por ciento de la demanda de energía sea solventada por fuentes renovables. “La Argentina, mediante la implementación del programa Probiomasa, en cooperación con la FAO, promueve el uso de biocombustibles provenientes de desechos agropecuarios y de plantaciones forestales energéticas”, expresa. El acceso a la energía en las zonas rurales es fundamental para impulsar el desarrollo agrícola. En este sentido, el representante de la FAO asegura que “las fuentes alternativas representan una oportunidad para que las comunidades puedan mejorar la productividad agrícola y para la generación de ingresos”. Por esto, los agricultores familiares deberían tener un acceso garantizado a la energía. “En lugares con infraestructura energética deficitaria, hay dos opciones”, señala Meza quien explica que “la primera es ampliar los sistemas de energía renovables descentralizados en pequeña escala para grupos de productores en zonas determinadas y la segunda opción es implementar unidades individuales de producción energética renovable a escala familiar”. En este sentido, el director del Instituto de Investigaciones en Energía No Convencional (INENCO) del Conicet, Miguel Ángel Condori, expresa que “las energías renovables son apropiadas para las comunidades rurales justamente porque permiten el acceso a los sectores aislados o dispersos y a las redes de provisión de energía convencional”. El INENCO trabaja desde hace más de 30 años en el aprovechamiento de las energías renovables, la medición y Motor para el desarrollo de las comunidades 24 ACTUALIDAD EN I+D RIA / Vol. 41 / N.º 1 Las fuentes energía alternativas, además de ser limpias, constituyen actualmente el 15 por ciento de la matriz energética mundial. el desarrollo de herramientas para su evaluación y diseño. “Es todo un desafío trabajar con fuentes de energías alternativas”, asegura. “Por esto, apuntamos a la investigación de proyectos relacionados al medio ambiente, el ahorro energético y la política energética, como por ejemplo el desarrollo de sistemas de secado solar con capacidad industrial, sistemas de curado de tabaco con equipos híbridos sol-gas, producción de vapor y energía eléctrica solar térmica para aplicaciones mineras y estudios de envolventes edilicias para maximizar el ahorro energético, entre otros”. Para Condori, Alemania representa un caso emblemático. “Ellos apuntan que para el año 2025 el 45 por ciento de su electricidad provenga de fuentes renovables y para 2050 la cuota deberá cubrir el 80 por ciento”. Acceso como sinónimo de inclusión La disponibilidad y el acceso a la energía en zonas rurales es clave para asegurar el bienestar de las familias rurales. Además, contribuye para mejorar la calidad de vida y el desarrollo productivo en los territorios. Según afirma el especialista en energías renovables del Instituto Interamericano de Cooperación para la Agricultura (IICA), Orlando Vega, “el vínculo entre agricultura, agua y energía es cada vez más evidente”, a la vez que asegura que “la falta de acceso a alguno de estos elementos puede ser un factor limitante para el desarrollo sostenible de los territorios rurales”. Instituciones como el IICA sostienen que el acceso a la energía eléctrica no es condición suficiente para promover el desarrollo económico y social de las poblaciones atendidas. Para Vega, “la estrategia de desarrollo debería orientarse a la articulación de las políticas públicas para la optimización del uso energético, y la inserción social y productiva de segmentos de población excluidos de la energía”. Un estudio de ese instituto calcula que 30 millones de personas en América Latina y el Caribe (ALC) carecen de acceso a electricidad, en su mayoría familias de zonas rurales. Por esto, es necesario “realizar esfuerzos para que los territorios rurales puedan acceder a la energía que satisfaga las necesidades humanas básicas y complemente las actividades Motor para el desarrollo de las comunidades productivas”, indica el especialista en energías renovables del IICA. De acuerdo con un equipo de investigadores de 16 países de ALC, el biogás contribuirá al acceso y uso de energías renovables en los territorios rurales debido a que la base para la producción de esta fuente de energía alternativa surge a partir del aprovechamiento de los residuos sólidos orgánicos de las actividades agropecuarias. En Marechal Cãndido Rondon, un municipio brasileño ubicado en el estado de Paraná, la Cooperativa de Agroenergía para la Agricultura Familiar en la cuenca hidrográfica de Ajuricaba lleva adelante un proyecto que involucra a 33 fincas de pequeña escala, las cuales cuentan con biodigestores individuales alimentados con residuos de la agricultura familiar, en los que se producen biofertilizantes y biogás. “Una de las particularidades de esta iniciativa es que el biogás que no se utiliza en las fincas, se transporta vía gasoducto a una planta de energía central, a 22 kilómetros de distancia”, señala Vega quien añade que “desde este lugar se distribuye electricidad a la red local y se genera calor para el Abril 2015, Argentina 25 Transformar un problema en una solución Un estudio de la FAO, la Secretaría de Energía y el Ministerio de Agricultura, Ganadería y Pesca de la Argentina, con participación del INTA determinó que el país tiene una disponibilidad de 6,6 millones de toneladas anuales de desechos derivados de las actividades agrícolas, forestales y forestoindustriales, de los cuales el 80 por ciento podría usarse para generar energía (ver RIA Vol.40 N.º 2). Esos residuos provienen principalmente del cultivo de la caña de azúcar, la poda de frutales y vid, la industria maderera y de biomasa leñosa originada en bosques nativos e implantados. La red para la distribución de energía (gas y electricidad) no es uniforme a lo largo de la Argentina. Según Marcos Bragachini, del INTA Manfredi “la bioenergía puede ser una solución inmediata al límite de crecimiento o desarrollo que tiene una gran región del país por falta de energía”. En la producción pecuaria, la alimentación se basa principalmente en maíz, soja, sorgo, trigo y pasturas. “El sistema digestivo del animal no es tan eficiente para aprovechar toda la energía o la proteína que tienen estos forrajes, por lo que en el desecho (estiércol y orina) quedan partes de nutrientes y energía no aprovechados por el animal”, afirma el especialista. Por eso, no manejar los residuos implica, además del deterioro ambiental, una fuga de energía que podría aprovecharse para producir biogás y biofertilizantes. En San Luis, el criadero Yanquetruz, se constituyó a escala nacional e internacional, en una planta modelo de generación de energía sobre la base de efluentes de un sistema de producción intensivo de cerdos de ciclo completo (1.500 madres generan entre 20 y 35 metros cúbicos gas/t sustrato) y cultivos energéticos. Se trata de un emprendimiento para la producción de biogás, electricidad y energía térmica de la Asociación de Cooperativas Argentinas, que busca solucionar el problema del efluente y producir su propia energía, para abastecer a los equipos de riego, las instalaciones porcinas y a la planta de generación de alimento balanceado. Con 150 metros cúbicos diarios más 50 toneladas de materia verde de silo de maíz o sorgo pueden producir una potencia de 1,5 MW de electricidad e igual cantidad de energía térmica para autoconsumo y para vender el remanente a la red eléctrica de una región que posee déficit de este recurso. Motor para el desarrollo de las comunidades 26 ACTUALIDAD EN I+D RIA / Vol. 41 / N.º 1 secado de granos y biometano como combustible para vehículos”. Asimismo, Vega explica que el tratamiento de los residuos previene la descarga de contaminantes sobre la cuenca de Ajuricaba y contribuye a la prolongación de la vida útil del embalse de Itaipú. Articulación internacional Un proyecto internacional, realizado por especialistas de 15 instituciones de todo el mundo, elaboró un catálogo de residuos lignocelulósicos disponibles en América Latina y Europa que pudiesen generar energías renovables. Se trata de Babethanol (Nuevas materias primas y proceso de transformación innovador para un desarrollo más sustentable y producción de etanol lignocelulósico), una iniciativa financiada por la Unión Europea en la que el IICA junto con Procisur, son los socios que coordinan y ejecutan el trabajo en los países del Cono Sur. El estudio identificó materias primas agrícolas capaces de producir etanol en cantidades altamente significativas a bajo costo y que no compiten con la producción de alimentos, como el bagazo de agave azul y de caña de azúcar, los residuos de maíz, la cebada, las vides y hasta los eucaliptus. “La energía está estrechamente vinculada a la seguridad alimentaria y a la erradicación de la pobreza, por lo que resulta fundamental para el desarrollo sostenible” (Ban Ki-moon) Según detalla Vega, el proyecto apunta al trabajo con pequeñas cantidades para el desarrollo de una agricultura local dinámica que contribuya a la creación de empleos y a la estabilización de las áreas rurales. En este sentido, el IICA junto con el Centro Internacional de Energias Renováveis con énfasis en Biogás de Brasil, la Organización de las Naciones Unidas para el Desarrollo Industrial (Onudi), FAO, la Organización Latinoamericana de Energía (Olade) y la IEA, contribuyen a potenciar el desarrollo de proyectos similares para la agricultura familiar en los territorios rurales de América. Motor para el desarrollo de las comunidades Para el especialista del IICA, en el futuro se deben “procurar las condiciones para que los proyectos innovadores en energías renovables puedan desarrollarse a escala semicomercial o comercial y, a su vez, incidir con mayor impacto sobre el acceso a la energía renovable en los territorios o comunidades rurales”. Transformar para mejorar calidad de vida Habitualmente, cuando se habla de energías renovables se hace referencia a los beneficios ambientales de su uso y se desestima cómo contribuyen con el desarrollo rural, particularmente en lugares con infraestructura deficitaria. De hecho, según la Agencia Internacional de Energía, el 83 por ciento de las personas que no tienen acceso a la electricidad viven en zonas rurales. En este sentido, el director del Instituto de Investigación y Desarrollo Tecnológico para la Agricultura Familiar (IPAF) región pampeana, Marcos Hall, señaló que “los productores necesitan energía para producir y para satisfacer las necesidades domésticas”. Abril 2015, Argentina 27 “La discusión está en la manera para acelerar el acceso a esta energía, ya que alrededor del 40 por ciento de la población mundial depende de la madera, el carbón o los desechos animales para cocinar sus alimentos” (Jorge Meza) Son muchas las comunidades que no tienen acceso a las redes convencionales de energía, situación que se agrava en zonas de baja densidad poblacional donde es muy costoso extender redes convencionales. “Disponer de equipos que funcionen con energía renovable significaría un gran paso para mejorar la calidad de vida, la salud y la seguridad alimentaria de los agricultores”, expresa Hall. Según agrega, “el Instituto, en el marco de las políticas de Estado, juega un rol estratégico en la investigación, el desarrollo y la difusión de tecnologías en energías renovables para la agricultura familiar”. Asimismo, mediante el armado de redes territoriales con instituciones como el INTI, Cámara de fabricantes de máquinas y equipos para la Agricultura Familiar y Universidades, el IPAF busca herramientas para abordar los problemas de la agricultura familiar y asegurar el acceso a las fuentes alternativas. La quema de madera para calefacción y para cocinar es la mayor fuente única de energía en los países en desarrollo. “Pero en situaciones donde no hay conexión a la red, ésta y otras energías renovables se convierten en una ayuda significativa para el desarrollo”, asegura Hall. La Asociación de Pequeños Productores del Noroeste Cordobés (Apenoc) reúne a 950 productores caprinos que se dedican, principalmente, a la producción de leche y a la venta de cabritos. “El norte de Córdoba se caracteriza por condiciones climáticas extremas, escasez de agua dulce, suelo salitroso y, además, hay que agregarle la falta de infraestructura para el tendido eléctrico y el acceso a fuentes de energía tradicionales”, detalla. En este contexto, y con el asesoramiento del INTA, los agricultores cordobeses se capacitaron en la construcción y colocación de termotanques y cocinas solares, lo que significó que puedan asegurar la calidad de sus productos. Más información: Jorge Meza Orlando Vega Charpentier Marcos Hall Miguel Angel Condori Marcos Ariel Bragachini Motor para el desarrollo de las comunidades 28 ACTUALIDAD EN I+D RIA / Vol. 41 / N.º 1 “Entender el funcionamiento de los relojes permitiría lidiar con ciertas patologías en humanos” “Ajustar el momento de floración es crucial para la productividad” Abril 2015, Argentina 29 Relojes biológicos en plantas “Ajustar el momento de floración es crucial para la productividad” El especialista en desarrollo vegetal del CONICET, Marcelo Yanovsky, estudia los mecanismos genéticos que regulan el momento de floración de las plantas. Los hallazgos pueden mejorar la productividad de los cultivos. Por Felicitas Terreno “Es como tener un reloj: primero hay que identificar las piezas y luego tratar de entender cómo se ensamblan para que tenga un ritmo apropiado y precisión en su capacidad de medir el tiempo”. ........................................................... Investigadores argentinos intentan dilucidar el funcionamiento de los relojes biológicos de las plantas para ajustar el momento en el que florecen y, así, optimizar la productividad. Estos relojes se encuentran presentes en el interior de las células de la mayoría de los seres vivos y están ligados a los ciclos de luz-oscuridad del ambiente. “Es una maquinaria que le permite a las células, de alguna manera, medir el tiempo y regular distintos procesos biológicos de modo que ocurran preferentemente en los momentos más apropiados del día”, explica el jefe del laboratorio de Genómica Comparativa del Desarrollo Vegetal del Instituto Leloir, Marcelo Yanovksy, en una entrevista exclusiva con Revista RIA. Hasta el momento, los investigadores del grupo de trabajo estudian los mecanismos genéticos que regulan el funcionamiento de los relojes a partir de plantas mutantes. “Encontramos algunos genes del reloj que están involucrados principalmente en regular la expresión de cientos de genes y entonces aplicamos herramientas moleculares y genómicas para conocer cuáles son los que controlan”, afirma. ¿Qué son los relojes circadianos? Son relojes biológicos que están presentes en el interior de las células de la mayoría de los organismos, desde algunas bacterias hasta los humanos. Es una maquinaria que le permite a las células, de alguna manera, medir el tiempo y regular distintos procesos biológicos de modo que ocurran preferentemente en los momentos más apropiados del día. Originalmente están vinculados a los ritmos de 24 horas porque están ligados a los ciclos de luz-oscuridad que hay en el ambiente debido a la rotación de la Tierra alrededor de su eje. Ello, a su vez, trae aparejado cambios de temperatura y humedad que son variables ambientales que afectan mucho a los procesos biológicos. Los organismos, frente a esos cambios tan marcados, han desarrollado la habilidad de poder anticiparlos. ¿Los estudian solo en plantas? A veces nos interesa ver en forma comparativa cuál de los mecanismos que identificamos en plantas también están presentes en otros seres vivos. En este sentido, hemos estudiado desde moscas hasta células humanas. Lo que está claro es que la mayoría de los seres vivos tienen relojes biológicos, pero lo que no sabemos es si están presentes exactamente los mismos componentes. Es muy posible que los relojes biológicos evolucionaran muy tempranamente en plantas y otros organismos y, al parecer, no ha habido muchas maneras distintas de generarlos por lo que tienen algunos elementos comunes. Nosotros buscamos cuáles mecanismos de regulación de los relojes que identificamos son propios de las plantas y cuáles son compartidos con los animales. ¿Por qué empezó a estudiar los relojes biológicos en las plantas? Hace más de 25 años, cuando era estudiante de biología y cursaba botánica, trataba de entender cómo es que las plantas anticipan las estaciones del año, floreciendo algunas en la primavera y otras en verano. Lo “Ajustar el momento de floración es crucial para la productividad” 30 ACTUALIDAD EN I+D “Existen mecanismos de regulación propios de las plantas y otros compartidos con animales” RIA / Vol. 41 / N.º 1 que se sabía (pero no muy bien cómo funcionaba) era que las plantas detectan cambios en la cantidad de horas de luz por día (lo que se llama “fotoperiodo”). Así, hay plantas que florecen cuando los días se alargan (como en la primavera) y otras cuando los días se empiezan a acortar (como en los fines del verano). Como el ajuste del momento en el que florecen las plantas con condiciones óptimas del ambiente es crucial para la productividad, yo quería entender qué es lo que regula el momento de floración. (entre ellos, los del crecimiento celular o la posición de las hojas) y tratamos de encontrar genes diferentes que alteren esos ritmos: cuáles son, cómo se regulan entre sí y cómo afectan finalmente el tiempo de floración. ¿Qué es lo que averiguó con su grupo de trabajo durante estos años de investigación? Por otro lado, vimos que otros genes participan de procesos que están aguas abajo de la expresión que se llaman “mecanismos de regulación postranscripcional”. Una vez que el gen se transcribe de ADN a ARN, el ARN tiene que ser procesado diferencialmente hasta generar una proteína. Encontramos genes que actúan en la primera etapa, la de la transcripción de ADN a ARN, y otros de la segunda, entre el ARN y la proteína. Esos mecanismos de regulación son comunes a plantas y animales. Sin embargo, si bien algunos de los que identificamos vinculados al control transcripcional son específicos de plantas, los que regulan los otros procesos, es decir los que ocurren postranscripcionalmente están conservados en otros seres y muchos de ellos afectan el reloj en animales. Nuestros estudios tienen un enfoque combinado de aproximaciones fisiológicas, genéticas y moleculares, así que una de las principales cosas que tratamos de hacer es identificar cuáles son los genes que contribuyen a que los relojes anden con precisión. Identificamos algunos de estos genes y tratamos de entender cómo es la maquinaria. Es como tener un reloj: primero hay que identificar las piezas y luego tratar de entender cómo se ensamblan para que tenga un ritmo apropiado y precisión en su capacidad de medir el tiempo. Entonces buscamos mutantes de una planta modelo, Arabidopsis thaliana, donde el reloj controla muchos ritmos Por un lado encontramos algunos que están involucrados principalmente en regular la expresión de genes y entonces aplicamos herramientas moleculares y genómicas para conocer cuáles son los que controlan. Hoy sabemos bastante sobre las redes de regulación de genes que se regulan mutuamente para generar los ritmos de 24 horas. “Ajustar el momento de floración es crucial para la productividad” Abril 2015, Argentina 31 Si los resultados comprenden a todos los seres vivos... ¿Podrían llegar tener aplicaciones en humanos? No necesariamente, pero podría llegar a tenerlas. Entender estos mecanismos genéticos y moleculares puede proveer herramientas para lidiar con alteraciones asociadas a ciertas patologías. Si el funcionamiento del reloj se altera, puede desencadenar enfermedades en distintos procesos fisiológicos o en el funcionamiento de ciertos órganos. Incluso, en algunos casos se ha vinculado a alguna alteración en el crecimiento celular y al cáncer por fenómenos de sincronización entre reloj interno y el ambiente. Entonces, entender cómo funcionan los relojes puede proveer herramientas para lidiar con estos problemas. ¿Cómo se hacía en la antigüedad para mejorar la floración de las plantas si aún no sabían de los relojes biológicos? La humanidad, durante el proceso de domesticación de la agricultura, fue eligiendo variantes ajustadas a florecer en cierta época del año en una región geográfica determinada: si uno quería que esa variedad creciera en una latitud diferente debería seleccionar nuevas variantes que florezcan en otra época del año. En muchos de esos casos esa selección inconsciente del hombre ha tenido que ver con manipulaciones de genes relacionados con el reloj biológico. O sea, hoy sabemos que el hombre lo hizo inconscientemente tratando de ajustar el momento de floración con la “Los relojes biológicos están ligados a los ciclos de luz-oscuridad” “Ajustar el momento de floración es crucial para la productividad” 32 ACTUALIDAD EN I+D RIA / Vol. 41 / N.º 1 época del año en distintas regiones y seleccionando variantes del reloj que hace que ande más lento o más rápido. Si hizo todo esto sin saber cómo ajustar el reloj, la idea es que ahora que sabemos más o menos cómo funciona uno pueda racionalmente ajustar de forma más controlada el momento de floración. ¿En cuánto tiempo estarían en el mercado este tipo de plantas? “Ajustar el momento en el que florecen las plantas es crucial para la productividad” Depende del tipo de manipulación: si uno busca modificar el tiempo de floración o del reloj porque eso puede aumentar la sincronía del cultivo con el ambiente y con ello la productividad, y generar una planta transgénica donde se introduce en un gen foráneo en ella, entonces va a requerir mucho tiempo para investigar; para desarrollar la planta y para poner a prueba la idea. A su vez, llevar esa planta al mercado conlleva mucho más tiempo que tiene que ver con la cuestión regulatoria de la aprobación de ese evento transgénico por los oror ganismos que controlan la seguridad ambiental o alimentaria. Sin embargo, hay otras maneras en las que uno puede usar el conocimiento generado que tiene que ver con las variantes genéticas naturales. Hoy en día uno puede analizar las características genéticas de distintas variantes de una especie mediante secuenciación masiva de ADN y encontrar variantes de genes de interés (en este caso del reloj, sin generarlas porque existen naturalmente). Hoy se puede tratar de generar racionalmente un fenotipo adecuado combinando distintas variantes de interés que existen en la naturaleza, lo que no tiene aparejado los problemas regulatorios ya que se logra por estrategias de mejoramiento convencionales. Más información: Marcelo Yanovsky – Investigador Principal del CONICET y Profesor Asociado de la Facultad de Agronomía de la UBA. Es Licenciado en Ciencias Biológicas de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA. “Ajustar el momento de floración es crucial para la productividad” Abril 2015, Argentina 33 Pastillas Más información en http://ria.inta.gov.ar Genes de la yerba mate Especialistas del INTA, el Conicet y de la Universidad Nacional de Misiones lograron describir el transcriptoma de yerba mate. El logro permitirá agilizar las investigaciones en mejoramiento genético y obtener cultivares con mayor rinde, resistencia a estrés hídrico y tolerancia a enfermedades. En lo que constituyó un logro sin antecedentes en el mundo, se consiguió describir el primer transcriptoma de yerba mate (Ilex paraguariensis), compuesto por 32.355 genes y 12.551 isoformas (variantes de esos genes), que intervienen en el metabolismo celular. El logro, fruto de un trabajo interdisciplinario, fue publicado recientemente en la revista científica Plos One. Antisuero contra raquitismo Nuevo patógeno en olivo Investigadores del INTA desarrollaron un antisuero imprescindible para realizar los análisis serológicos que permiten detectar la bacteria Leifsonia xyli subespecie xyli, agente causal del raquitismo de las socas en caña de azúcar. Este insumo no se fabrica a escala comercial y constituye un avance para el sector, en tanto facilita el diagnóstico de una enfermedad que no tiene una sintomatología específica y que provoca pérdidas en el rinde de hasta un 30 por ciento. Al ser un insumo no ofrecido en el mercado nacional, este desarrollo permitirá abastecer la demanda de la República Argentina y la de algún otro país que lo requiera. Por primera vez en el país y con escasos antecedentes en el mundo, técnicos de INTA y Senasa detectaron la presencia de la bacteria Xylella fastidiosa en olivos de la variedad Arauco, ubicados en la zona de Aimogasta (La Rioja) y en la de Cruz del Eje (Córdoba). De las 50 plantas analizadas, en casi el 50 por ciento se encontró la bacteria, la cual se propaga con facilidad a través de una chicharrita y provoca el desecamiento de los ejemplares. Lo particular de estas chicharritas es que son polífagas y cambian de hospedante muy rápidamente. Algunos síntomas incluyen decaimiento, decoloración de las hojas y defoliación parcial, entre otras. Virus en búfalos Biotecnología certificada Investigadores del INTA detectaron circulación de un virus respiratorio y genital en los rodeos bubalinos, lo que aporta una mejor información a la hora de organizar el calendario sanitario de esos rodeos. Se trata de la primera vez en el país que se aisla y caracteriza al herpesvirus bubalino tipo 1. Si bien parece ser asintomático en estos rumiantes, su conocimiento será de utilidad para mejorar el calendario sanitario. La importancia de éste primer reporte radica en ampliar información sobre los alfaherpesvirus que circulan en rumiantes de Sudamérica y, particularmente, en el ganado bovino y bubalino de este país. La calidad de los ensayos y resultados, como así también la competencia del laboratorio de Detección de Organismos Genéticamente Modificados (OGM) y la Unidad Genómica del Instituto de Biotecnología del INTA Castelar fueron acreditados por el Organismo Argentino de Acreditación (OAA). Esto significa que cumplen con los requisitos planteados por la normativa internacional IRAM 301 (ISO IEC 17025) en materia de calidad. Esto permite la armonización de los resultados entre los laboratorios de todo el mundo y asegura su similar interpretación. Así, el país gana en independencia tecnológica mediante la investigación, el desarrollo y la innovación. 34 REVISIONES RIA / Vol. 41 / N.º 1 Resistencia a los antihelmínticos en nematodos que parasitan a los rumiantes en la argentina ANZIANI, O.S. 1 ; FIEL, C.A.2 RESUMEN La Resistencia Antihelmíntica (RA) en los nematodos de los rumiantes es un serio problema sanitario-productivo en toda el área centro norte de la Argentina. El uso de los antihelmínticos ha permitido un incremento significativo en la productividad de los rumiantes, pero está ejerciendo una severa presión de selección sobre el genoma de los parásitos. La prevalencia es particularmente alta en nematodos de los pequeños rumiantes donde incluso los casos de resistencia simultánea a dos o a varios antihelmínticos (imidazotiazoles, benzimidazoles, lactonas macroicíclicas y closantel) ha sido informada repetidamente. En nematodos bovinos se está observando también un incremento rápido de la RA aunque los casos documentados de resistencia múltiple en los antihelmínticos de amplio espectro hasta el momento no son tan numerosos y los imidazotiazoles permanecen aún activos. Es obvio que en los ovinos, caprinos y bovinos, las actuales prácticas de control basadas exclusivamente en esta tecnología de insumos ya no resultan sustentables. Se requiere de alternativas para el manejo de las poblaciones resistentes y de futuros programas de control que mantengan la productividad animal, pero al mismo tiempo ejerzan una menor presión de selección sobre los parásitos. En este contexto, el diagnóstico temprano, las poblaciones en refugio, la posibilidad de realizar tratamientos selectivos y no masivos, el uso exclusivo de antihelmínticos bajo prescripción profesional y el eventual uso de combinaciones de drogas son discutidas en la presente revisión intentando una mirada holística del problema. Palabras clave: pequeños rumiantes, bovinos, Argentina, resistencia antihelmíntica. ABSTRACT Anthelmintic resistance (AR) in nematodes of ruminants is a serious productive and health problem in the northern and central areas of Argentina. The use of anthelmintics has led not only to a significant increase in ruminant productivity but also a severe selection pressure on the parasite genome. Parasite resistance is particularly high in nematodes of small ruminants. Simultaneous resistance to two or more anthelmintics (imidazothiazoles, benzimidazoles, closantel and macrociclic lactones) has been repeatedly reported. In cattle nematodes exist also a rapid increase in AR, although documented cases of multiple resistance to broad-spectrum anthelmintics so far are not as numerous and imidazothiazoles still remain active. It is obvious that for sheep, goats and cattle, current management practices based solely on anthelmintics are no longer sustainable. Alternatives are required for the management of resistant populations and future monitoring programs to maintain animal productivity but also exert less selection pressure on parasites. Early diagnosis, populations in refuge, 1 2 EEA INTA Rafaela-Universidad Católica de Córdoba Facultad Ciencias Veterinarias-Universidad Nacional del Centro de la provincia de Buenos Aires Recibido el 03 de septiembre de 2014 // Aceptado el 24 de febrero de 2015 // Publicado online el 25 de marzo de 2015 Resistencia a los antihelmínticos en nematodos que parasitan a los rumiantes en la argentina Abril 2015, Argentina 35 the possibility of selective and non-mass treatment, the exclusive use of anthelmintics under prescription and the eventual use of combinations of drugs are discussed in this review attempting a holistic view of the problem. Keywords: small ruminants, cattle, Argentina, anthelmintic resistance. Introducción Los nematodos gastrointestinales constituyen serias limitantes para la salud, la productividad y el bienestar de todos los herbívoros domésticos y su control depende casi exclusivamente en la administración de drogas antihelmínticas. En nuestro país, al igual que en la mayor parte del mundo, durante los últimos 30 años los antihelmínticos fueron insumos de producción muy eficientes y seguros. Sin embargo, el desarrollo de nematodos resistentes a estas drogas se está transformando en una seria amenaza al dificultar la reducción de los costos inherentes al control del parasitismo. La Resistencia Antihelmíntica (RA) se define básicamente como la disminución de eficacia de un antihelmíntico frente a poblaciones parasitarias que normalmente y, a una dosis determinada, son susceptibles al mismo (Sangster y Gill, 1999). Esto puede ser consecuencia de una modificación genética o de un incremento en la frecuencia de expresión de un carácter hereditario, pero en ambos casos los nematodos que sobreviven al tratamiento van a transmitir estos alelos resistentes a su progenie. En la Argentina, la prevalencia de la RA es particularmente alta en nematodos de pequeños rumiantes, pero también se está incrementando seriamente en bovinos y equinos (Anziani, 2013). En este contexto se requiere de una redefinición sobre el control parasitario y en la forma de utilización de las drogas disponibles. Los objetivos de la presente revisión son: 1) actualizar el conocimiento sobre la prevalencia de este fenómeno en los herbívoros domésticos de nuestro país y 2) revisar y discutir estrategias tendientes al manejo de la RA o para demorar su desarrollo, priorizando alternativas de control que puedan resultar sustentables sin afectar la salud y la productividad animal. Consideraciones generales sobre los antihelmínticos en los diferentes rumiantes En la Argentina existen tres grupos químicos registrados por el Servicio Nacional de Sanidad y Calidad Agroalimentaria (SENASA) como nematodicidas de amplio espectro para los bovinos: los benzimidazoles (los más conocidos: albendazol, fenbendazol, oxibendazol, ricobendazol), los imidazotiazoles (levamisol) y las lactonas macrocíclicas con las avermectinas (ivermectina, abamectina, doramectina y eprinomectina) y las milbemicinas (moxidectina). De acuerdo con la Cámara Argentina de Productos Veterinarios (CAPROVE), este último grupo constituye el 84% de las dosis de antihelmínticos comercializadas anualmente en nuestro país para esta especie (unos 135 millones de dosis) y dentro del mismo la participación específica de la ivermectina representa un porcentaje similar. En ovinos, además de los tres grupos citados, fue introducido al mercado veterinario local en 2011 un cuarto grupo de amplio espectro, el de los aminoacetonitrilos cuyo único miembro es el monepantel (Steffan et al., 2011). Para ambas especies de rumiantes, se encuentran también disponibles nematodicidas de espectro reducido (Haemonchus spp.) como el grupo de las salicinalidas (closantel como el más conocido, además de nitroxinil y rafoxanide). El uso de antihelmínticos en caprinos merece una consideración especial ya que en la mayoría de los países existen muy pocas drogas registradas que incluyan la indicación de uso en esta especie. En la Argentina, por ejemplo, los antihelmínticos de amplio espectro registrados en bovinos exceden el centenar de formulaciones comerciales, en tanto que para los caprinos no superan la media docena. Actualmente, solo algunos benzimidazoles (principalmente el fenbendazol) y el levamisol se encuentran disponibles comercialmente e indicados específicamente para caprinos por el SENASA. A pesar de ello, las avermectinas (y especialmente la ivermectina) aparecen como las drogas más utilizadas en los hatos caprinos, como lo demuestran algunos trabajos preliminares llevados a cabo en el área central de nuestro país (Anziani et al., 2009, Rossanigo, comunicación personal). Esta paradoja aumenta la irregularidad en el uso de estos insumos, ya que el empleo de productos no registrados para una especie animal debería tener un carácter excepcional y sujeta a supervisión profesional estricta (Resolución SENASA N.º 48/2013), lo que no sucede en la producción caprina caracterizada por un bajo nivel de asistencia veterinaria. Otra situación que requiere atención y corrección es la dosificación de los antihelmínticos en caprinos, ya que en general son utilizados a partir de las dosis recomendadas para ovinos y bovinos. Sin embargo, está bien demostrado que en las cabras, la absorción de los antihelmínticos es menor que en otros rumiantes y que también los metabolizan y eliminan en forma más rápida (Lespine et al., 2012). Este desconocimiento ha llevado a que por años se haya subdosificado a los caprinos, lo que podría haber favorecido el desarrollo de la resistencia antihelmíntica, en especial en cepas de nematodos con resistencia múltiple (Zajac y Gipson, 2000). La situación no es contemplada aún por la industria farmacéutica veterinaria que, al menos en nuestro ANZIANI, O.S. 1 ; FIEL, C.A. 2 36 REVISIONES país y en los pocos productos registrados, continúa aconsejando el uso de las mismas dosis en ovinos y caprinos (Anziani et al., 2010). En general, exceptuando las cabras en lactancia, las dosis de ivermectinas y benzimidazoles deberían ser dos veces mayores a la dosis ovina y, en el caso de los levamisoles (por su menor margen de seguridad), no sobrepasar 1,5 veces la misma. Independientemente de la especie de rumiantes involucrada, las estrictas regulaciones y los costos asociados al desarrollo de drogas hacen poco probable que en el futuro cercano surjan nuevos antihelmínticos para los animales productores de alimento en la misma forma que estuvo sucediendo en el pasado (Kaplan, 2004; von Samson-Himmenelstjerna y Blackhall, 2005). Así por ejemplo, en bovinos el último grupo químico introducido en la Argentina fueron las lactonas macrocíclicas (con la ivermectina como la más conocida) en 1981 y desde entonces no se han incorporado drogas con nuevos modos de acción para esta especie. Asumiendo que otras tecnologías no han logrado sustituir al control químico, resulta imprescindible la utilización racional de las drogas disponibles actualmente para mantener su eficacia y vida útil. Desarrollo de la resistencia: tratamientos, presión de selección y poblaciones en refugio La presión de selección que ejerce una droga antihelmíntica depende fuertemente del modo que la misma es utilizada en el campo. Además del uso masivo y frecuente, otra forma de presión de selección es la aplicación de antihelmínticos cuando las posibilidades de reinfección son bajas (refugio mínimo). Se denomina refugio a las poblaciones de nematodos que no son alcanzadas por los antihelmínticos cuando se realizan los tratamientos (Van Wyk, 2001). El refugio lo constituyen mayormente los huevos y estados larvales que se encuentran en la materia fecal y pasturas y los nematodos que se encuentran en los animales que no son tratados. Esta subpoblación en refugio representa un reservorio de parásitos susceptibles que pueden reproducirse con los nematodos resistentes que sobreviven al tratamiento. De esta forma, los genes resistentes pueden diluirse con los susceptibles y, por lo tanto, cuando el refugio es incrementado, se demora el desarrollo de la resistencia. La conservación del refugio es actualmente considerado como el factor de mayor importancia para aminorar la presión de selección y el desarrollo de la resistencia (Van Wyk, 2001) demostrado tanto en estudios de campo (Martin et al., 1981; Waghorn et al., 2008), como en modelos simulados (Dobson et al., 2011; Leathwick, 2012). Si bien esta información ha sido obtenida solo en ovinos, existe consenso en considerar también al refugio como el factor clave en demorar la resistencia antihelmíntica en nematodos de otros herbívoros domésticos como los equinos (McArthur y Reinemeyer, 2014; Nielsen et al., 2014). En bovinos de nuestro país, recientes evidencias de campo señalan la importancia de la presión de selección ejercida a través de tratamientos antiparasitarios frecuentes en condiciones de RIA / Vol. 41 / N.º 1 refugio reducido sobre el desarrollo de la resistencia en los bovinos. Así, en el norte de la provincia de Santa Fe cinco tratamientos masivos cada 35 días con ivermectina de larga acción para la erradicación de Riphicephalus microplus (Boophilus) en momentos en que las poblaciones de nematodos en las pasturas era bajo (agosto-enero 2013) resultó en la pérdida rápida de susceptibilidad del género Cooperia a la droga (Anziani et al., 2014). Si bien el tamaño del refugio es muy importante en el desarrollo de la resistencia antihelmíntica, el impacto final sobre la misma puede ser modificado por numerosos factores. Las condiciones climáticas regulan el desarrollo y sobrevida de los estadios preparasíticos o de vida libre y, por lo tanto, determinan la magnitud del refugio disponible. Esta información es crítica para el manejo racional de la resistencia, pero lamentablemente en la Argentina y en el caso de los bovinos, la mayoría de los estudios sólidos sobre la dinámica y modificaciones ambientales que pueden afectar estos estadios tienen más de una década o están circunscriptos a las provincias de Buenos Aires (Steffan y Fiel, 1986; Fiel et al., 2012), La Pampa (Suarez y Lorenzo, 2000, Suarez, 2001), San Luis (Rossanigo, 1999) y sur de Córdoba (Descarga 2001). Para las otras especies de herbívoros el conocimiento es aún más fragmentario. En opinión de los autores del presente trabajo, es imperioso retomar estos trabajos de bioecología y obtener información similar en áreas como el NEA y NOA, si se pretende un cambio de escenario en el control parasitario basado más en el conocimiento que en nuevos insumos. Diagnóstico de la resistencia antihelmíntica Los métodos para la detección de la RA han sido revisados recientemente en rumiantes de nuestro país por un grupo de parasitólogos de diferentes universidades y del INTA por lo cual, sobre este tema específico, se sugiere la consulta de dicho trabajo (Carcostantógolo et al., 2013). Brevemente, debería consignarse que los métodos in vivo son actualmente considerados como referencia o gold standard para el diagnóstico de la RA. Estos métodos determinan, por necropsia de los animales tratados el número de nematodos adultos que sobreviven al tratamiento (test de eficacia controlada) o en su defecto la postura de huevos por las hembras de los nematodos sobrevivientes al mismo a través de un test de reducción en el conteo de huevos (TRCH). El TRCH compara el número de huevos por gramo de heces (hpg) antes y después del tratamiento, no requiere el sacrificio de los hospedadores y es el más difundido en todo el mundo ya que puede ser utilizado en las diferentes especies de herbívoros y resulta seguro para determinar la susceptibilidad o resistencia a todos los tipos de antihelmínticos bajo condiciones de campo. En general se asume que reducciones inferiores al 90 o 95% (dependiendo del herbívoro, del antihelmintico, etc.) y con intervalos de confianza al 95% cuyos límites inferiores son menores al 90% son indicativos de RA (Coles et al., 1992). Además se están evaluando alternativas de diagnóstico in vitro a través de los efectos de los antihelmínticos sobre Resistencia a los antihelmínticos en nematodos que parasitan a los rumiantes en la argentina Abril 2015, Argentina 37 el desarrollo o movilidad de diferentes estadios de los nematodos pero, hasta el momento, su uso ha sido limitado a trabajos experimentales y se hace necesaria una mayor estandarización de los mismos para su empleo masivo. Existen también métodos que utilizan marcadores moleculares los que generalmente presentan mayor sensibilidad que los métodos in vivo para detectar nematodos resistentes, especialmente cuando estos fenómenos están emergiendo (Hoglund et al., 2009; Guzman et al., 2011). Sin embargo, actualmente estos métodos no pueden cuantificar o indicar la magnitud del fenómeno y por lo tanto la correlación entre la detección de resistencia y la eficacia de una determinada droga es difícil de establecer. Por ejemplo, y para un determinado establecimiento, no parece tener sentido el dejar de utilizar un antihelmíntico que muestra reducciones en la postura de huevos cercanos al 100% aunque los marcadores moleculares indiquen presencia de resistencia. (Kaplan y Vidyashankar, 2012). Estado actual de la resistencia a los antihelmínticos en nematodos de los ovinos En los nematodos que parasitan a esta especie la RA se encuentra generalizada en todo el centro-norte de la Argentina. Un estudio a nivel nacional llevado a cabo hace una década (Caracostantogolo et al., 2005) indicó que más del 60% de las majadas presentaban poblaciones de nematodos con resistencia hacia alguno de los antihelmínticos disponibles (avermectinas, benzimidazole, levamisoles y closantel). El mayor problema se observa en el NEA y especialmente en la provincia de Corrientes, en la cual la RA se incrementó dramáticamente desde los primeros estudios realizados por Romero et al. (1998) hasta el citado estudio nacional del 2005, en el cual todos los establecimientos estudiados en esta provincia (n=9) presentaban nematodos resistentes a ivermectina y a benzimidazoles (tabla 1) en tanto que el 55% tenía, además, resistencia a levamisol y a closantel. Los géneros involucrados fueron Haemonchus, Teladorsagia y Trichostrongylus para ivermectina, benzimidazoles y levamisol, y Haemonchus para closantel (Caracostantogolo et al., 2005; Romero et al., 2007). El desarrollo de la resistencia continuó incrementándose en esta región y en el período 2010-2011; el closantel mostraba eficacia solo en el 20% de las poblaciones de Haemonchus estudiadas (Romero et al., 2013). Actualmente y de particular preocupación, es el aumento y dispersión de aislamientos con resistencia a varios antihelmínticos. Así, por ejemplo, aislamientos de Haemonchus contortus (el nematodo de mayor importancia económica en los rumiantes menores) con resistencia múltiple a dos, tres y cuatro drogas con diferente modo de acción han sido informados en ovinos no solo en el NEA (Romero et al., 2007) sino también en provincias del área central de la Argentina como Buenos Aires (Entrocasso et al., 2008; Steffan et al., 2011) y Santa Fe (Anziani y Muchiut, 2014). Actualmente, el único antihelmíntico de amplio espectro con el cual no ha sido documentada la RA en nuestro país, es el monepantel una nueva droga introducida en el mercado veterinario argentino en el 2011 para uso en ovinos. Sin embargo, existe también preocupación sobre el futuro de este nuevo antihelmíntico ya que han sido informados recientemente casos de resistencia en Nueva Zelandia y Australia, luego de solo cuatro años de uso de la droga en estos países (Scott et al., 2013; Love, 2014 a). Estado actual de la resistencia a los antihelmínticos en nematodos de los caprinos y camélidos sudamericanos En general, los caprinos son los rumiantes más susceptibles al parasitismo por nematodos gastrointestinales y también al desarrollo rápido de los fenómenos de RA, pero en nuestro país el conocimiento sobre este fenómeno es más fragmentario que el comunicado en ovinos y bovinos. Al igual que en los ovinos, el género Haemonchus aparece como el de mayor prevalencia e importancia económica para los caprinos, al menos para el centro y noroeste de la Argentina (Anziani et al., 2009; Aguirre y Cafrune, 2013). Los primeros trabajos documentados sobre RA en nematodos caprinos fueron realizados en cabras lecheras de las provincias de Buenos Aires y Salta Con resistencia antihelmíntica Provincia (establecimientos) Susceptibles Levamisol Benzimidazol Avermectina Buenos Aires (16) * 6 2 7 7 Corrientes (9) * 0 5 9 9 Chubut (3) 1 1 1 0 La Pampa (3) * 2 0 1 1 Santa Cruz (1) 1 0 0 0 Tierra del Fuego (1) 1 0 0 0 Total (33) 33.33% 24.24% 54.54% 51.51% Tabla 1. Prevalencia de la RA en ovinos de Argentina en 2006. Test de reducción Conteo de huevos. (adaptado de Caracostantógolo et al., 2005; Cristel 2006 ) *establecimientos con nematodos portando resistencia múltiple ANZIANI, O.S. 1 ; FIEL, C.A. 2 38 REVISIONES RIA / Vol. 41 / N.º 1 (Fiel et al., 2000; Aguirre et al., 2000). En la primera de ellas se comunicó resistencia de Haemonchus contortus y Trichostrongylus colubriformis al fenbendazol. Posteriormente, se informó sobre la resistencia de ambos géneros a ivermectina, remarcándose la más temprana aparición en caprinos que en ovinos en un mismo establecimiento, utilizando frecuencia similar de tratamientos en ambas especies (Romero et al., 2001). Entre los años 2007 y 2009 evaluaciones, en el centro-norte de Córdoba, para determinar la prevalencia de la resistencia antihelmíntica en 16 hatos de la región indicaron que más del 60% y del 80% de los establecimientos mostraban ineficacias del fenbendazol y de la ivermectina respectivamente para controlar Haemonchus (tabla 2). La resistencia múltiple de este género hacia ambas drogas se observó en más del 60% de los hatos e ineficacia total (0% en el TRCH) en aproximadamente un 20% de los mismos (Anziani et al., 2009). Información sobre resistencia múltiple de otro género común en los caprinos, como Trichostrongylus, también fue observada con ivermectina, ricobendazol y levamisol en la provincia de Salta (Aguirre et al., 2005). En esta última provincia se informó recientemente sobre un aislamiento de Trichostrongylus con resistencia a la moxidectina en cabras lecheras del valle de Lerma (Suarez et al., 2013). Una observación interesante con esta última droga es que al igual que lo observado en ovinos, en los caprinos es común que la moxidectina se muestre eficaz contra Haemonchus con marcada resistencia a la ivermectina (Anziani et al., 2008). Si bien ambas drogas pertenecen a las lactonas macrocíclicas y presentan cierto grado de resistencia cruzada, los mecanismos para el desarrollo de resistencia no son idénticos (Prichard et al., 2012) y frente a determinados géneros la moxidectina a la misma dosis puede presentar una mayor potencia relativa que la ivermectina (Lanusse et al., 2013). Sin embargo, existen numerosos antecedentes de que esta mayor eficacia puede ser solo de carácter temporal (Kaplan 2004; Kaplan et al., 2007). En camélidos sudamericanos, existe una sospecha de resistencia a la ivermectina por el nematodo Lamanema chavezi, parásito específico de estos rumiantes (Aguirre y Cafrune 2013). Fallas de la ivermectina administrada en formulaciones del 1 o 3.15% para controlar nematodos de la familia Trichostrongylidae parasitando a camélidos su damericanos también han sido recientemente informados (Anziani, 2013). El género involucrado fue Haemonchus, adquirido probablemente por el pastoreo de estos animales Droga Proporción de hatos con resistencia Ivermectina 13/16 (83%) Fenbendazol 11/16 (69%) Levamisol 0/16 (0%) Moxidectina 0/11 (0%) Tabla 2. Prevalencia de la RA en caprinos del centro-norte de Córdoba. Test de reducción conteo de huevos. (Adaptado de Anziani et al., 2009) en pasturas previamente utilizadas por un hato caprino con antecedentes de severa resistencia a las avermectinas. La reconocida patogenicidad de ambos nematodos, el uso generalizado de la ivermectina y la ausencia de dosificaciones específicas para estos rumiantes ameritan estudios adicionales para confirmar estas fallas de eficacia así como la potencial dispersión de las mismas. Estado actual de la resistencia a los antihelmínticos en nematodos de los bovinos Los primeros hallazgos de nematodos bovinos resistentes fueron informados en forma casi simultánea durante el segundo semestre del 2000 en las provincias de Santa Fe y Buenos Aires (Anziani et al., 2001; Fiel et al., 2001 a). En ambas oportunidades, los antiparasitarios pertenecían a la familia de las avermectinas (ivermectina y doramectina) y el género involucrado fue Cooperia con las especies C. pectinata y C. oncophora en el primero y en el segundo de los casos, respectivamente. Desde entonces, nuevos casos de resistencia de este género a las avermectinas fueron observados en las provincias de Buenos Aires, Entre Ríos, Santa Fe, Córdoba, y La Pampa (Anziani y Fiel, 2004). Informaciones obtenidas en las provincias de Córdoba (Mejía et al., 2003) y Santa Fe (Anziani et al., 2004) ampliaron el espectro de la resistencia de Cooperia a los benzimidazoles orales e inyectables. Lamentablemente, también han desarrollado resistencia otros géneros de nematodos de mayor patogenicidad como Haemonchus, (Fiel et al., 2004; Anziani et al., 2004) y Ostertagia (Suarez y Cristel, 2007; Descarga, C. comunicación personal). Actualmente, la resistencia múltiple no parece tan extendida como en los rumiantes menores aunque también en los bovinos se han observado en el sudeste de Córdoba y en el centro de Santa Fe aislamientos de H. placei y H. contortus con RA múltiple a las avermectinas y a los bencimidazoles (Fiel et al., 2004; Anziani et al., 2004). El estudio nacional del año 2005 mencionado anteriormente (punto 4) demostró que de 69 rodeos bovinos, el 60% presentaba fallas para el control de los nematodos utilizando avermectinas o benzimidazoles (Caracostantógolo et al., 2005) y evidencias circunstanciales indicarían que actualmente este porcentaje puede ser aún mayor. Una síntesis de los géneros y especies de nematodos parasitando a bovinos que muestran actualmente RA y recobrados por necropsias (test de eficacia controlada) es presentada en la tabla 3. Avermectinas Benzimidazoles Cooperia oncophora C. pectinata C. punctata Haemonchus placei Nematodirus helvetianus Trichostrongylus colubriformis T. longispicularis Cooperia oncophora C. pectinata C. punctata Haemonchus placei H. contortus Ostrertagia ostertagi Tabla 3. Géneros y especies de nematodos con RA observados en necropsias de bovinos en Argentina. Test de eficacia controlda. (Adaptado de Fiel et al., 2009; Fiel y Stefan, 2012) Resistencia a los antihelmínticos en nematodos que parasitan a los rumiantes en la argentina Abril 2015, Argentina 39 Hasta el presente no se han documentado, para nuestro país, casos de resistencia de los nematodos gastrointestinales de los bovinos a los levamisoles. En el futuro, y especialmente por su potencia contra Cooperia spp., esta droga debería jugar un papel importante en el control químico en el área central de la Argentina donde este género es prevalente durante la mayor parte del año. No obstante, por su menor eficacia contra Ostertagia spp., en aquellas áreas donde este género puede, potencialmente, cobrar mayor importancia como por ejemplo: Buenos Aires, la Pampa, sur de Santa Fe y Córdoba, su uso en rotación o con otras drogas de mayor actividad parecería ser aconsejable. Impacto económico de la resistencia En la producción de rumiantes de nuestro país, a excepción de algunas cabañas o invernadas bovinas, no se realizan sistemáticamente determinaciones del peso vivo para medir la performance productiva y en este contexto no se advierten los costos del parasitismo por nematodos y de las consecuencias de utilizar antihelmínticos inefectivos a causa de la RA. Así los productores continúan utilizando antiparasitarios que son inefectivos generando pérdidas subclínicas en la mayor parte de ellos y favoreciendo la diseminación de genes resistentes. En general, las pérdidas clínicas se observan cuando intervienen los géneros abomasales como Haemonchus y Ostertagia con mortalidad y signos de disfunción gastrointestinal severos como ha sido demostrado en establecimientos de invernadas del área central de la Argentina (Anziani et al., 2004; Fiel et al., 2005). Asimismo, en algunos géneros intestinales de menor patogenicidad relativa como Cooperia, la RA permite la acumulación de grandes poblaciones que terminan provocando también mortalidad y severos síntomas clínicos (Descarga, 2013). No obstante, la utilización de tratamientos inefectivos para el control de géneros intestinales resistentes como Cooperia spp., resulta mayormente en formas subclínicas que pueden comprometer el consumo, el crecimiento y el tiempo para la terminación de los bovinos. En trabajos que involucraron más de 1.800 vaquillonas en engorde a corral, Reinhardt et al. (2006) en EE.UU. demostraron que el control deficiente de ivermectina o doramectina sobre Cooperia spp. (y en menor medida Trichostróngylus spp.) resultó en disminuciones significativas en el consumo, en la ganancia diaria de peso y en el peso final de carcasa. En la Argentina, la información disponible sobre el impacto productivo de la RA por nematodos en bovinos de carne ha sido descrito recientemente en sistemas pastoriles y en encierre a corral. Así por ejemplo, en bovinos bajo situaciones de reinfección continúa como las que se producen por el pastoreo directo, la resistencia a la ivermectina por infecciones mixtas de nematodos, puede llegar a disminuir hasta en 50% la ganancia diaria de peso durante un período de 90 días de pastoreo (Fiel et al., 2011). En sistemas donde no se producen reinfecciones, como son los típicos engordes a corral, la ineficacia de la ivermectina para controlar Cooperia spp. puede resultar en disminuciones del 9.3% en la ganancia diaria de peso durante 75 días posteriores al encierre de terneros causadas por los nematodos sobre- vivientes al tratamiento de ingreso (Fazzio et al., 2011). El impacto económico de la resistencia antihelmíntica puede ser calculado, no solo por el peso vivo sino también por una medida quizás más relevante como puede ser el valor de la carcasa en frigorífico. Sutherland et al. (2010) informaron que en ovinos la reducción en el peso de la carcasa expresado como un porcentaje puede ser un indicador más sensible, confiable y fácilmente extrapolable internacionalmente de los efectos de la RA. Finalmente, existe un impacto económico indirecto como resultado de utilizar antihelmínticos inefectivos. Si bien es reconocido por veterinarios y asesores profesionales que el desarrollo de la resistencia está impulsada por el uso de antihelmínticos sin diagnóstico previo y separado de la información epidemiológica, esta tendencia de uso continúa masivamente. Inclusive parece existir un círculo vicioso en el cual el aumento de la frecuencia de tratamientos o de las concentraciones y dosis de algunas drogas (como la ivermectina) intenta ser una respuesta práctica al problema. Como corolario, la presencia de residuos de estas drogas está adquiriendo extrema importancia económica, como lo demuestra la reducción observada recientemente en la exportación de carnes termoprocesadas de nuestro país a los EE.UU. como resultado de la detección de residuos de ivermectina en embarques a tal destino (Iriarte, I., “La reconversión de la industria exportadora” La Voz del Interior, 8 de junio del 2012). En este contexto, en mayo del 2014 las autoridades sanitarias de Brasil, el mayor exportador mundial de carne bovina, en un intento de disminuir estos problemas, han prohibido la producción, la importación, la comercialización y el uso de todas las drogas consideradas como lactonas macrocíclicas de larga acción (Aba, 2014). Cómo prevenir, demorar y manejar los problemas de resistencia La importancia del diagnóstico temprano Actualmente y dada la prevalencia de la RA en nuestro país, es prácticamente imposible asumir que el tratamiento con cualquiera de las drogas disponibles es eficaz para eliminar los nematodos gastrointestinales. Debido a que el control químico permanece irremplazable en términos de eficacia y practicidad, cada establecimiento debería monitorear primero la necesidad del tratamiento y luego la eficacia de los mismos a través de análisis coproparasitológicos de rutina (hpg). Esta información es básica para limitar el impacto negativo sobre la productividad, salud y bienestar animal y constituye el primer paso para el uso racional de los antihelmínticos (Fiel et al., 2001). Lamentablemente, la realización de análisis coproparasitológicos es una práctica muy poco adoptada en nuestro país, de manera que la mayoría de los establecimientos ganaderos continúan con prácticas de control empíricas sin apoyo del diagnóstico parasitológico (Fiel y Steffan, 2012). En la última década se han intensificado las jornadas, talleres y otras actividades de extensión con productores y asesores de todo el país, impulsadas por organismos oficiales (universidades y el INTA) entre los que se destaca el programa de control para- ANZIANI, O.S. 1 ; FIEL, C.A. 2 40 REVISIONES sitario sustentable (CPS) basado en la importancia del apoyo de laboratorio y en prácticas de control integrado (Fiel y Steffan, no publicado). Hasta el momento han participado más de 1.700 veterinarios y 1.400 productores así como 48 laboratorios de diagnóstico veterinario de la Argentina. Sin embargo, y al igual que otros países ganaderos como Australia (Love, 2014 b), el desarrollo y la expansión de la RA no parece haber impulsado un incremento importante en el número de establecimientos que utilicen de rutina los análisis de hpg para la toma de decisiones (monitoreo parasitológico) y para evaluar la eficacia de los antihelmínticos (TRCH). Los análisis coproparasitológicos están lejos de ser sofisticadas o de alto costo y permiten el control de las parasitosis subclínicas; mientras que los TRCH pueden ser implementados sin modificar el manejo habitual del establecimiento y actuar como prueba tamiz de eficacia luego del tratamiento. Las sospechas de ineficacia pueden ser identificadas y confirmadas posteriormente con protocolos de mayor exigencia si fuese necesario, permitiendo al productor cambiar rápidamente de droga y evitar posibles pérdidas productivas. De hecho, la información, basada en tales técnicas parasitológicas sencillas ha sido la base de la investigación diagnóstica temprana de estos fenómenos de resistencia a nivel regional y mundial, favoreciendo el uso racional y sustentable de los antihelmínticos. Tratamientos selectivos La RA exige una profunda reformulación de los actuales programas de control así como de nuevas recomendaciones si se pretende mantener un balance entre sustentabilidad y productividad. Las nuevas estrategias deberían permitir (y favorecer) cierto nivel de parásitos en refugio a través de tratamientos menos intensivos y masivos (van Wyk, 2006; Stafford et al., 2009; Greer et al., 2010). Una de las estrategias que aparece como más promisoria es la de los Tratamientos Selectivos (TS) la cual se basa en el principio de seleccionar individuos dentro del grupo animal y dejar el resto sin tratamiento. Este principio muy simple se contrapone con los tratamientos masivos actuales y la mayor ventaja de estos TS es que todos los animales que probablemente se beneficiarían con los antihelmínticos son incluidos y aquellos con menor probabilidad de beneficiarse son excluidos. El fundamento es que los nematodos en los herbívoros siguen la distribución de la binomial negativa con la minoría de estos últimos soportando el mayor número de parásitos o sufriendo el mayor impacto productivo (Morgan et al., 2005; Kenyon et al., 2009). Desde una perspectiva teórica, el TS podría dirigirse solamente al 20 o 30% de los animales que constituyen el principal grupo de riesgo, disminuyendo el uso de antihelmínticos, minimizando la presión de selección sobre el genoma de los parásitos y conservando la vida útil de las drogas. Un ejemplo de estos TS en pequeños rumiantes es el control de Haemonchus contortus, el nematodo de mayor patogenicidad para rumiantes menores y cuya característica principal es la hematofagia. El sistema conocido como FAMACHA y basado en la evaluación clínica de la mucosa con- RIA / Vol. 41 / N.º 1 juntival como un indicador de los niveles de anemia causado por los parásitos permite la identificación de los individuos que requieren tratamiento y ha sido informado en países como Sudáfrica, EE.UU. y Brasil (van Wyk y Bath, 2002; Kaplan et al., 2004; Molento et al., 2004). El método presenta un interesante potencial de uso para pequeños y medianos productores del centro norte de Argentina (Suarez et al., 2014; Rossanigo et al., 2014) en donde Haemonchus es el género predominante en ovinos y caprinos, pero tiene limitantes con respecto a otros géneros parasitarios que no causan pérdidas de sangre como Trichostrongylus o Teladorsagia. En bovinos, un régimen de TS basado en la performance animal (condición corporal, producción de leche o ganancia de peso) podría resultar en un indicador relativamente seguro de la necesidad de tratar solamente a determinados animales disminuyendo el uso de antihelmínticos y permitiendo, a su vez, la presencia de poblaciones parasitarias en refugio sin comprometer la productividad animal. Las determinaciones periódicas de la ganancia de peso parece adaptarse bien a estos tratamientos selectivos y en sistemas pastoriles puede ser un indicador para identificar animales que puedan beneficiarse de los tratamientos (Greer et al., 2010; Hoglund et al., 2009). En una experiencia realizada en la EEA INTA Rafaela con terneras de biotipos lecheros comparando la ganancia de peso durante siete meses en tratamientos supresivos (animales centinelas) o bajo TS se redujo en un 40% el uso de antihelmínticas sin impacto negativo sobre la productividad animal (2012-EEA INTA Rafaela, datos no publicados) y más del 50% de los animales requirieron un solo tratamiento durante este período. Por una parte, en este estudio preliminar no se observaron asociaciones entre la ganancia de peso de cada ternera y el número de huevos eliminados en sus heces en línea con lo informado por otros autores (Hoglund et al., 2009; Greer et al., 2010) enfatizando para los bovinos la dificultad de utilizar este parámetro en la predicción individual del impacto productivo y en contraposición a otros trabajos realizados en nuestro país con vacas lecheras (Mejia et al., 2011). Por otra parte, los TS basados en determinaciones periódicas de peso implican una importante cantidad de tiempo (y mano de obra) y se hacen necesarias alternativas para su simplificación. Para determinadas condiciones productivas, los sistemas automáticos de peso y la identificación con dispositivos electrónicos de los bovinos podrían ofrecer mayor practicidad y en el futuro cercano podrían realizarse “al pie de la manga” comparaciones y decisiones para determinar qué animales necesitan tratamiento y cuáles no. Independientemente de la practicidad de implementación, estos TS necesitan ser validados e información consistente es requerida en diferentes regiones, categorías, biotipos, condiciones productivas y ambientales antes que puedan ser aconsejados en la producción bovina nacional. La posibilidad de recuperación de la eficacia antihelmíntica (reversión de la resistencia) Existe consenso para considerar que una vez instaurada la RA, el abandono de la aplicación de determinado grupo Resistencia a los antihelmínticos en nematodos que parasitan a los rumiantes en la argentina Abril 2015, Argentina 41 químico no resulta en la recuperación del estatus de susceptibilidad al mismo (Leathwick, 2013). Tal condición augura un futuro comprometido a manos de la escasez de recursos terapéuticos disponibles, la escasa probabilidad de nuevos desarrollos y que el desarrollo de alternativas “limpias” avanza lentamente en el proceso de complementación/sustitución del actual control químico (Steffan et al., 2012). En este contexto, recientemente en nuestro país se han iniciado trabajos tendientes a la recuperación de la eficacia de principios activos comprometidos fuertemente por la resistencia antihelmíntica, en especial Cooperia resistente a avermectinas en bovinos y Haemonchus resistente a bencimidazoles en ovinos. Si bien estas experiencias transitan por el segundo y primer año respectivamente, la hipótesis común es que sería posible el reemplazo de la cepa resistente por una sensible mediante la aplicación del conocimiento epidemiológico (la “siembra” de cepas sensibles en condiciones de bajo refugio), con la expectativa que el proceso de recuperación de eficacia pueda cumplirse en unos dos años. Los resultados preliminares, al menos en bovinos bajo condiciones de campo, indican avances en el proceso donde de una eficacia inicial de la ivermectina sobre el género Cooperia del orden del 39% se superó el 75% en 7 meses de experimento (Fiel y Steffan, no publicado). Combinaciones de drogas: ¿sí o no ? La combinación de drogas con diferentes modo de acción es sugerida actualmente como alternativa para demorar la aparición de los fenómenos de resistencia o para controlar poblaciones parasitarias con existencia ya declarada (Bartram et al., 2012; Geary et al., 2013; Leathwick et al., 2009). El uso de combinaciones de distintas moléculas fue desarrollada primariamente para el control de plagas agrícolas y estos principios están siendo ahora asumidos en el uso de antihelmínticos. En este contexto existe una serie de condiciones previas para su uso entre las que han sido citados a) la ausencia de resistencia cruzada entre los componentes de la combinación; b) que los alelos resistentes sean recesivos y de baja frecuencia; y c) que exista una población en refugio con genotipos susceptibles que permita diluir los genotipos resistentes (Bartram et al., 2012; Leathwitck et al., 2009; Leathwick, et al., 2012). Si estas condiciones o requisitos son desconocidos, en la práctica es muy difícil cuantificar y establecer cuando las combinaciones mantienen o pierden sus beneficios en presencia de parásitos resistentes (Hosking 2013). Por ejemplo, en una reciente experiencia llevada a cabo en ovinos de Santa Fe con Haemonchus spp. mostrando resistencia múltiple, la administración simultanea de tres antihelmínticos con diferente modo de acción (febendazole, levamisole e ivermectina) no resultó en una mayor actividad que la observada en forma independientemente con estas drogas (Anziani y Muchiut, 2013).Similares resultados fueron informados por Entrocasso et al. (2008) en la provincia de Buenos Aires con H. contortus resistentes a ivermectina y albendazole. Asimismo, en Uruguay la coadministración de levamisol+a lbendazole+ivermectina contra H. contortus con resistencia múltiple no resultó en una mejor eficacia comparada al tratamiento con solamente la última de estas drogas (Suarez et al., 2014). Algunos de los requisitos considerados previamente, probablemente no existían en estas poblaciones de nematodos indicando que con altos niveles de resistencia a los componentes individuales, la eficacia de estas combinaciones podría ser (al menos) cuestionable. La administración conjunta de fármacos puede dar lugar a interacciones farmacocinéticas (modificaciones del fármaco a nivel del sitio donde se localizan los receptores) o fármacodinámicas resultando en indiferencia, antagonismo y sinergismo de suma o de potenciación (Alvarez, 2011). Los efectos de las interacciones farmacocinéticas (potencialmente positivos o negativos) no son aún bien conocidos y ha sido sugerida la clarificación previa de estos aspectos antes que las combinaciones de antihelmínticos sean introducidas al mercado veterinario (Lanusse et al., 2014). En referencia a las interacciones farmacodinámicas, efectos aditivos o sinergismo de suma entre bencimidazoles y el levamisol han sido observados entre estas drogas (Anderson et al., 1991; Bartley et al., 2004). El sinergismo de potenciación ha sido informado después del uso de combinaciones de fenbendazole y de levamisol con reducciones en el TRCH de 62% comparada con reducciones del 1 y 23% respectivamente cuando estas drogas se administraron individualmente (Miller y Craig, 1996). No obstante, la mayoría de las interacciones farmacodinámicas entre antihelmínticos con distintos modos de acción se reducirían a sus efectos aditivos (Lanusse et al., 2013). En resumen, si bien la combinación de antihelmínticos con diferente modo de acción está siendo impulsada en muchos países, la información disponible aún presenta inconsistencias sobre los potenciales efectos beneficiosos y sobre el uso de las mismas bajo condiciones de campo. Existe consenso para considerar que las combinaciones podrían ser importantes para demorar la aparición de RA antes de que esta sea detectable o con poblaciones de nematodos con baja frecuencia de genes resistentes. Sin embargo, la utilidad parece ser reducida en presencia de altos niveles de resistencia y enfatiza en la necesidad de cumplir con una serie de requisitos o condiciones previas para justificar su uso generalizado. Las alternativas de las combinaciones aparecen como poco sustentables en la producción ovina y caprina del centro norte argentino con niveles ya generalizados de baja eficacia de gran parte de las drogas disponibles. Una situación distinta podría plantearse en los nematodos bovinos, donde drogas como el levamisol (y en menor medida los bencimidazoles) mantienen una alta eficacia por lo cual existiría un potencial de uso de las combinaciones para demorar el desarrollo de la resistencia (Lanusse et al., 2014). En todos los casos, las combinaciones no deberían visualizarse como una simplificación del problema y un atajo al diagnóstico previo. Cada establecimiento debería conocer su estatus de resistencia y esta información es crítica para la elección de los antihelmínticos a utilizar. Este es el primer paso para un control parasitario racional y sustentable aunque lamentablemente continúa siendo muy baja la adopción de esta metodología de trabajo (ver punto 6.6). ANZIANI, O.S. 1 ; FIEL, C.A. 2 42 REVISIONES Prescripción antihelmínticos La RA está impulsando acciones tendientes a reducir la intensidad y masividad de los tratamientos (actualmente favorecida por el uso abusivo de drogas genéricas de bajo costo) por un uso más racional de los antihelmínticos y la prescripción veterinaria previa. En este contexto, la legislatura de Dinamarca en 1999 prohibió el uso de tratamientos masivos de rutina y restringió la aplicación de todos los antihelmínticos veterinarios para grandes animales al diagnóstico previo y a la prescripción profesional (Nielsen et al., 2006). Otros países europeos como Finlandia, Suecia, Holanda e Italia han adoptado legislaciones similares que impiden la venta de antihelmínticos veterinarios sin la prescripción profesional correspondiente y existen también restricciones parciales en el Reino Unido y Alemania (Nielsen et al., 2014). Recientemente, en marzo del 2013, la Federación de Veterinarios Europeos realizó un llamamiento para que los legisladores de la Comunidad Económica Europea impulsen una medida similar a la aplicada en Dinamarca en los restantes países miembros para el uso de todos los antihelmínticos en animales productores de alimentos (www.fve.org/news/). Actualmente en nuestro país los productores pueden adquirir las drogas antihelmínticas a través de empleados de veterinarias, de forrajerias, por internet e incluso por compra directa en las compañías farmacéuticas. No hay dudas de que la aplicación de antihelmínticos es actualmente el método más efectivo y práctico para el control parasitario, pero es imperativo disminuir la frecuencia de los mismos, maximizando su utilización racional e integrando procesos que acompañen a una nueva tecnología de insumos basada más en el conocimiento biológico y epidemiológico de los parásitos que en la disponibilidad de nuevas drogas. La selección del antihelmíntico a utilizar se ha tornado una decisión compleja ya que la misma puede variar en función de la categoría de animales a tratar, las especies de parásitos involucradas, épocas del año, presencia o no de refugio, toxicidad y residuos de las drogas así como susceptibilidad o resistencia a las mismas en cada región geográfica. Los veterinarios deberían ser los únicos actores calificados para desempeñarse en un escenario como el descripto y la prescripción profesional de los antihelmínticos podría ser, también en nuestro país, el primer paso para el uso racional y responsable de los mismos. Algunas formulaciones endectocidas presentan períodos de espera en carne o leche que superan los 90 días y es razonable considerar que este tipo de productos debería ser de exclusivo control profesional. Si bien el proceso es relativamente reciente para evaluar los efectos de estas restricciones, estudios llevados a cabo en Dinamarca sobre propietarios y veterinarios equinos indican un fuerte cambio en las prácticas de control parasitario en esta especie citándose por ejemplo la reducción de más del 50% de la frecuencia en los tratamientos y la práctica rutinaria (y ahora común para ese país) de monitorear la eficacia de las drogas luego de los mismos (Nielsen, 2009; Nielsen et al., 2014). Estudios similares están siendo llevados a cabo en el Reino Unido sobre productores y veterinarios involucrados en ovinos, RIA / Vol. 41 / N.º 1 bovinos, cerdos y equinos (http://www.moredun.org.uk/ news/moredun-review-how-anthelmintics-are-prescribedand-distributed). Obviamente esta acción debería acompañarse por una fuerte participación profesional que supere a la simple receta. La prescripción por sí misma no garantiza el mejor uso de los antihelmínticos, si no se acompaña de la capacitación profesional permanente e incluso de cambios en la formación de grado de los futuros veterinarios. El desafío es grande e indudablemente en el corto plazo, se afectarán intereses que pueden provocar conflictos, pero en países que aún no cuentan con legislaciones similares el tiempo para introducir estos cambios debería ser ahora antes de que el problema se torne inmanejable (Kaplan, 2013). La profesión veterinaria argentina y las autoridades sanitarias nacionales deberían iniciar el dialogo necesario para reducir nuestra dependencia de los antihelmínticos y proteger a estas drogas tan celosamente como deberíamos hacerlo también con los antibacterianos. Conclusiones y propuesta de acciones futuras Actualmente, las poblaciones de nematodos de todos nuestros herbívoros domésticos han desarrollado resistencia a los antihelmínticos y la dispersión y severidad de la misma se está incrementando rápidamente. De especial preocupación es el desarrollo de nematodos resistentes a múltiples drogas, principalmente en pequeños rumiantes y también en bovinos. Es obvio que la completa dependencia en tratamientos frecuentes debe ser cambiada por alternativas más sustentables que integren tecnologías de procesos, disminuyendo el uso de antihelmínticos sin que estas prácticas afecten la productividad o el bienestar animal. Sin embargo, integrar procesos y actividades de manejo que dependan menos de los químicos, son más complicadas y difíciles de implementar. Se requiere de información actualizada y consistente sobre epidemiología de las especies parasitarias locales y regionales actuantes, sus interacciones con diferentes hospedadores domésticos, sus biotipos y razas, tamaño de rodeos, majadas o hatos y diferentes sistemas productivos. El refugio, o las poblaciones de nematodos que no son expuestas al tratamiento constituyen un reservorio de genes no seleccionados o susceptibles que debe ser siempre considerado al indicarse un tratamiento. Este concepto: “a mayor refugio menor desarrollo de resistencia” requiere de una visión holística y debe ser incorporado por asesores profesionales y sus productores e incluso por estudiantes de veterinaria. El monitoreo sistemático del estatus de las poblaciones de nematodos en los diferentes sistemas productivos es un importante herramienta de control. Al igual que en el control de malezas y plagas agrícolas resistentes, en la ganadería pastoril y a la luz de la escalada que estamos observando en la RA, el monitoreo “no es una opción, sino una obligación” si se quiere prevenir y evitar pérdidas productivas. La información disponible en nuestro país enfatiza la necesidad de realizar determinaciones del hpg en forma regular (monito- Resistencia a los antihelmínticos en nematodos que parasitan a los rumiantes en la argentina Abril 2015, Argentina 43 reo) para evaluar la necesidad del tratamiento y la eficacia de los antihelmínticos utilizados (TRCH). Esta metodología garantiza que el tratamiento es necesario y efectivo, pero está siendo muy pobremente adoptada y, generalmente, los antihelmínticos se administran sin considerar ninguna de las dos premisas. Las combinaciones de drogas antihelmínticas con diferente modo de acción (comunes en Nueva Zelanda y Australia) aparecen como un recurso que merece ser evaluado bajo nuestras condiciones productivas en algunas especies de rumiantes y regiones pero, en otras, su utilidad puede ser dudosa y mayor información sobre posibles efectos aditivos o sinérgicos de esta coadministración de drogas es necesaria antes de su recomendación. En este complejo contexto que representa la RA, y a criterio de los autores, los antihelmínticos deberían ser obtenidos por los productores y propietarios exclusivamente a partir de la receta y asesoramiento de un veterinario autorizado y capacitado. Esto debería propender al uso más apropiado y responsable de un recurso limitado como son las drogas antiparasitarias. AGRADECIMIENTOS Al convenio INTA AUDEAS CONADEV 940143 y a la facultad de Ciencias Veterinarias (UNCPBA) por el financiamiento de algunos de los trabajos aquí presentados. BIBLIOGRAFÍA ABA, L. 2014. 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Resistencia a los antihelmínticos en nematodos que parasitan a los rumiantes en la argentina Abril 2015, Argentina 47 ¿Los cultivos de cobertura pueden modificar el patrón de nodulación de soja (Glycine max L.)? NAVARRO, G.1; BOCCOLINI, M.2; BAIGORRIA, T.2; AIMETTA, M.2; BERTOLLA, A.1; CAZORLA, C.2 RESUMEN El patrón de nodulación del cultivo de soja puede ser modificado por factores de manejo como la calidad de rastrojos de los cultivos, la inoculación y la fertilización. Se realizó un ensayo en la EEA INTA Marcos Juárez con diseño en bloques aleatorizados con tres repeticiones para evaluar el efecto de diferentes antecesores invernales: (C) centeno (Secale cereale L.), (V) vicia (Vicia villosa L.) y un testigo (T) sin cultivo de cobertura (CC) en el patrón de nodulación. En suelo se determinó el contenidos de nitratos (NO3-) a la siembra, R2 y R5 de soja, mientras que en planta se midió la relación C/N del residuo superficial, el número de nódulos totales por planta (NNT), el peso seco de nódulos (PN), la materia seca (MS) y el contenido de nitrógeno (N) en R2 y R5. Los datos fueron evaluados estadísticamente a través de un análisis de la varianza y un análisis de regresión lineal. La inclusión de CC no modifico los contenidos de NO3-, la producción de MS y la absorción de N por la planta en los períodos evaluados. La relación C/N del residuo superficial tampoco presentó diferencias estadísticamente significativas, pero fue menor a 25 en el antecesor V en R2 y R5. Los antecesores CC no modificaron el PN, pero si afectaron el NNT. Se observó una relación lineal negativa y significativa entre los contenidos de NO3- a la siembra y el NNT. De esta forma, leguminosas utilizadas como CC pueden modificar componentes del patrón de nodulación. Palabras clave: vicia, centeno, residuos. ABSTRACT Soybean nodulation could be modified by factors such as quality of crop residues, inoculation and fertilization. A trial was performed in EEA INTA Marcos Juárez with randomized block design with three replications for evaluated the effect of different winter soil management: (R),rye (Secale Cereale L), (V) hairy vetch (Vicia villosa) and control (C) without cover crops (CC) in soybean nodulation. In soil nitrate content (NC) at sowing, R2 and R5 stages was determined, while in soybean plant C/N ratio of soil residues, number of nodules (NN), weight of nodules (WN), soybean dry matter (DM) and soybean nitrogen content (SNC) in R2 and R5 stage was determined. Results were statistically evaluated by analysis of variance and linear regression analysis. CC was not modified the soil nitrate content, DM or SNC in R2 or R5 stages. The C/N ratio of crops residue in V was low 25 at R2 and R5 stages. CC was not modified WN, but changes in NN were observed. A negative relationship between SNC and NN were observed. Thus, legume CC might be modified soybean nodulation. Keywords: rye, hairy vetch, residue. Instituto de Ciencias Básicas y Aplicadas, Facultad de Agronomía, Universidad Nacional de Villa María. Av. Arturo Jauretche 1555 Villa María (Cba). 2 Estación Experimental Agropecuaria INTA Marcos Juárez. Área Suelos y Producción Vegetal. Ruta 12 km 1,5 CP 2580, Marcos Juárez, Córdoba. Correo electrónico: [email protected] 1 Recibido el 25 de abril de 2014 // Aceptado el 22 d enero de 2015 // Publicado online el 04 de marzo de 2015 NAVARRO, G.1; BOCCOLINI, M.2; BAIGORRIA, T.2; AIMETTA, M.2; BERTOLLA, A.1; CAZORLA, C.2 48 COMUNICACIÓN CORTA INTRODUCCIÓN Los cultivos de cobertura (CC) en los sistemas agrícolas actuales pueden constituir una importante herramienta agronómica para el manejo de la dinámica del nitrógeno (N) (Wagger et al., 1998). Algunos de sus beneficios están asociados a capturar N edáfico susceptible a lixiviación durante el período de crecimiento de los cultivos invernales. Luego, mediante la descomposición de residuos, es posible un aporte de N para el cultivo de cosecha (Stute y Posner, 1995; Sainju y Singh 2001; Malpassi et al., 2000). En ensayos con CC invernales se reportan disminuciones en el contenido de nitratos (NO3-) en el perfil en comparación a un barbecho sin CC previo a la siembra del cultivo estival (Alvarez et al., 2006). La fijación biológica del N (FBN) es una adaptación de las plantas para utilizar el N atmosférico, pero si su disponibilidad es alta, se dificulta la simbiosis ya que las plantas lo extraen directamente del suelo (p. ej. Perticari, 2005). El patrón de nodulación (número, peso, ubicación y actividad de nódulos) puede ser modificado por las prácticas de manejo. De esta forma, hay una relación exponencial negativa entre la tasa de fertilización nitrogenada y la fijación biológica de N (Salvaggiotti et al., 2009). En cambio, la carencia de N facilita la FBN (González et al., 1998; Díaz Zorita y Fernández Caniggia, 1999; Racca, 2003). La relación carbono/nitrógeno (C/N) de los residuos superficiales también puede afectar el patrón de nodulación. Valores mayores a 30 producen una inmovilización del N, lo que favorece la simbiosis. En cambio, una relación más baja la disminuye debido a que hay aportes de N por mineralización y un limitado suplemento de C al nódulo (Perticari et al., 2005). Por ejemplo, los rastrojos de maíz aumentan la relación C/N del sustrato, por lo que estimulan la inmovilización de N en el suelo y facilitan la FBN (Racca, 2003). La utilización de CC, a través de la modificación de los contenidos de NO3- a la siembra de los cultivos estivales y de la relación C/N de los residuos superficiales, podría afectar la producción de materia seca (MS), el número y el peso de los nódulos. El objetivo del presente trabajo fue evaluar el efecto de diferentes CC en la absorción de N, número de nódulos totales (NNT), peso de nódulos (PN) y producción de MS de plantas de soja a través de cambios en el contenido de NO3del suelo y la relación C/N de los residuos superficiales. MATERIALES Y MÉTODOS En la EEA INTA Marcos Juárez (Lat. S 32º43’04,51” y Lon. O 62º06’10,56”) se realizó un ensayo con diseño en bloques aleatorizados con tres repeticiones donde se utilizaron tres antecesores invernales de soja: centeno (Secale cereale L.) (C), vicia (vicia villosa L.) (V) y barbecho sin CC denominado testigo (T). El ensayo se realizó sobre un suelo Argiudol típico, oscuro, profundo y bien drenado de la serie Marcos Juárez (INTA, 1978), donde los contenidos de arcilla, limo y arena del horizonte superficial son de 25%, 68% y 7%, respectivamente, mientras que las precipitaciones medias anuales son de 860 mm (INTA, 1978). Las pre- RIA / Vol. 41 / N.º 1 cipitaciones entre el secado de los CC y la siembra de soja fueron de 56 mm. Las precipitaciones durante el ciclo del cultivo de soja fueron de 532 mm, concentradas alrededor del período crítico del cultivo (Fuente: Agrometeorología EEA INTA Marcos Juárez). El cultivo de soja se sembró el 26 de noviembre de 2011 con una densidad de 16 plantas por m lineal a 52,5 cm entre hileras. La producción de MS de soja se determinó en R2 y R5 a través de la recolección manual de 2 m lineales de 2 surcos continuos, siendo la superficie cosechada de 2,08 m2. El material recolectado se transportó al laboratorio y se secó en estufa a 60 ºC hasta peso constante. Finalmente, la MS fue molida a un tamaño inferior a 0,5 mm para la determinación del contenido de N en planta mediante un analizador elemental marca LECO TRUSPEC. El NNT y PN se determinó en R2 mediante extracción de tres submuestras de suelo en cada parcela con un cilindro de 22 cm de diámetro a una profundidad de 12 cm. En la muestra extraída se contó el número de plantas y se desechó la parte aérea. Luego se trasladó al laboratorio y se colocó en baldes con el agregado de hexametafosfato de sodio (NaPO3) para romper los agregados de mayor consistencia. Posteriormente, la totalidad de la muestra se pasó a través de un tamiz de 0,1 mm, recuperando el material retenido (nódulos y raíces) y se colocó en estufa a 60 ºC para su secado hasta peso constante. Finalmente, se realizó el recuento y pesado de nódulos para obtener el NNT y PN, respectivamente. El contenido de nitratos (NO3-) del suelo se determinó a 0–20 cm de profundidad a la siembra, R2 y R5 utilizando el método del fenoldisulfónico (Bremmer, 1965). La relación C/N de los residuos superficiales se determinó en R2 y R5 recolectando tres submuestras mediante rectángulos de 0,25 m por 0,50 m. Para esto, se recolectó todo el material dentro del rectángulo y posteriormente se trasladó al laboratorio. Las muestras fueron colocadas en estufa a 60 ºC hasta peso constante y luego se procesaron utilizando un tamiz de 0,5 mm para eliminar restos de suelo adheridos a los residuos superficiales. Finalmente, las muestras fueron pesadas y molidas para la determinación del contenido de C y N mediante analizador elemental LECO TRUSPEC. Los resultados fueron analizados mediante análisis de varianza (ANAVA) y se realizó un test de comparación de medias utilizando el test LSD Fisher (p < 0,05). Además se evaluaron relaciones entre el PN y NNT con los contenidos de NO3- a la siembra mediante análisis de regresión lineal utilizando el programa estadístico INFOSTAT (Di Renzo et al., 2011). RESULTADOS Y DISCUSIÓN Los antecesores no provocaron diferencias en la producción de MS y en la concentración de N en planta en los estadios fenológicos R2 y R5 (tabla 1). Similares resultados fueron encontrados por Alvarez et al. (2006) en un Hapludol del noroeste bonaerense. A su vez, la acumulación de N en planta fue mayor a lo informado por Benintende et al. (2010) ¿Los cultivos de cobertura pueden modificar el patrón de nodulación de soja (Glycine max L.)? Abril 2015, Argentina 49 MS (kg ha-1) N absorbido (kg ha-1) Concentración de N (%) Antecesor R2 R5 R2 R5 R2 R5 C 3843 a (618) 9499 a (220) 3,16 a (0,06) 3,08 a (0,14) 116 a (16,7) 292,5 a (17,6) T 3076 a (440) 8516 a (449) 3,32 a (0,30) 2,91 a (0,08) 101ª (6,0) 248,3 a (17,8) V 3363 a (1166) 8777 a (897) 3,16 a (0,28) 2,98 a (0,19) 108 a (46,6) 262,2 a (40,1) Tabla 1. Materia seca (MS), concentración de N en planta (%) y N absorbido en planta (kg ha-1) en los estadios R2 y R5 de soja con diferentes antecesores. Letras distintas en las mismas columnas indican diferencias significativas entre tratamientos (p < = 0,05). Entre paréntesis desvío estándar. donde los contenidos de N en planta fueron de alrededor de 160 kg ha-1 para el período R4. Estas diferencias pueden deberse a que la acumulación de biomasa aérea en ese experimento fue menor y, por lo tanto, los contenidos de N en planta. Así, las diferencias en el contenido de N se deben a la mayor acumulación de MS y no a la concentración de N (Koutroubas et al., 1998). El factor antecesor no provocó diferencias estadísticamente significativas (p < 0,05) en los contenidos de NO3- en los tres momentos evaluados, siendo en todos los casos menores a 30 ppm (figura 1). En la siembra de soja se observó una variabilidad en los contenidos de NO3- entre bloques para el antecesor V, la que pudo deberse a la producción de MS que fue variable entre bloques (datos no mostrados). La mineralización de N de los residuos superficiales depende de la relación C/N (Bolger et al., 2001) y de las condiciones de humedad y temperatura entre el secado de los CC y la siembra de soja. Algunos autores reportan incrementos en los contenidos de NO3- cuando se utiliza un antecesor V como CC debido a la mineralización del residuo (Vidal et al., 2002), como así también se reportan disminuciones cuando se utilizan gramíneas como CC en comparación a un testigo sin CC (Fernández et al., 2007; Restovich et al., 2012). La relación C/N del residuo no presentó diferencias estadísticamente significativas entre antecesores (figura 2). Sin embargo, el antecesor V presentó, en ambos momentos, valores de C/N inferiores a 30, donde predominarían procesos de mineralización del N (Coyne, 1999). La relación C/N del residuo es determinante del proceso de mineralización o inmovilización y el aporte de nutrientes al próximo cultivo (Bolger et al., 2001). De esta forma, es probable que en los antecesores T y C la inmovilización del N haya sido mayor que en V. El NNT en estado fenológico R2 presentó diferencias estadísticamente significativas entre antecesores, donde C presentó el mayor NNT y V el menor valor (figura 3). 40 35 NO3- (ppm) 30 25 20 15 26 20,67 10 5 11,67 14,67 14 14,33 13 11 13 0 Siembra R2 C T R5 V Figura 1. Contenido de nitratos (NO3-) en los momentos de siembra, R2 y R5 de soja, en la profundidad 0-20 cm para los diferentes antecesores. La ausencia de letras indica que no se encontraron diferencias significativas entre antecesores (p < = 0,05). NS: No significativo. Las barras indican el error estándar. NAVARRO, G.1; BOCCOLINI, M.2; BAIGORRIA, T.2; AIMETTA, M.2; BERTOLLA, A.1; CAZORLA, C.2 COMUNICACIÓN CORTA 50 RIA / Vol. 41 / N.º 1 45 40 Relación C/N 35 30 25 20 36,62 40,5 15 30,36 27,9 33,3 10 23,4 5 0 R2 R5 C T V Figura 2. Relación C/N del residuo en estadio R2 y R5 de soja con diferentes antecesores. La línea punteada indica que por debajo comienza la mineralización del N. La ausencia de letras indica que no se encontraron diferencias significativas entre antecesores (p < = 0,05). NS: No significativo. Las barras indican el error estándar. 70 8 a 60 6 50 PN (mg) NNT (N.° planta) b 7 40 30 5 4 3 20 2 10 1 0 0 C T V Figura 3. Peso de nódulos (PN) (A) y número de nódulos por planta (NNT) (B) con diferentes antecesores en el estadio R2 de soja. Las letras distintas indican diferencias significativas (p < 0,05). NS: no significativo. En cambio el PN resultó sin diferencias estadísticamente significativas (p=). Tanto el NNT como el PN observados en los antecesores C y T fueron similares a los reportados por Perticari quien, en estadio R5, observó de 40 a 50 NNT y un PN de 7 a 10 mg. Estos resultados también son similares a los reportados por Álvarez y Scianca (2006) en Hapludoles típicos del noroeste bonaerense, donde el mayor NNT fue observado con gramíneas invernales como antecesores de soja. El contenido de NO3- al momento de siembra de soja fue el que determinó un menor NNT. El contenido de NO3- a la siembra presentó una relación inversa y significativa con el NNP (R2=0,68; p <0,006), pero no presentó relaciones significativas con el PN (figura 4). Esto coincide con lo reportado por Streeter y Wong (1998) que mostraron una reducción en el número de nódulos con el incremento de la concentración de NO3-. En el presente estudio, por cada incremento en una unidad de NO3- hubo una disminución en una unidad de NNP. Una adecuada nodulación necesita alrededor de 40–50 nódulos totales por planta (Perticari, 2005). Por lo tanto, elevados contenidos ¿Los cultivos de cobertura pueden modificar el patrón de nodulación de soja (Glycine max L.)? Abril 2015, Argentina 51 y = -1,02x + 62,6 R² = 0,68; p<0,006 12 70 11 PN (mg) 50 9 40 8 30 7 20 6 5 10 y = -0,033x + 6,749 R² = 0,41; p<0,063 4 0 10 N NT (N.º por planta) 60 10 0 20 30 40 50 NO -3 (ppm) PN NNT Lineal (PN) Lineal (NNT) Figura 4. Relación entre peso de nódulos (simbolos vacíos) y número de nódulos por planta (simbolos llenos) determinados en R2 con los contenidos de nitratos (NO-3) del suelo a la siembra de soja. de NO3- podían estar limitando el proceso de nodulación. La relación observada entre el número de nódulos y la disponibilidad de NO3-, es similar a la reportada por Cicore et al., (2005) con una relación lineal negativa (R2=0,50) y por Pietrarelli et al., (2008) en suelos Argiudoes típicos del centro de la provincia de Córdoba para dos campañas (R2=0,88 y 0,79). La inclusión de CC previo a un cultivo de soja no modificó el contenido de NO3-, la producción de MS, absorción de N por la planta y el PN del cultivo de soja. En cambio, se modificó el NNT, donde el antecesor C presentó los mayores valores y V los menores. Esto pudo deberse, por una parte, a que la relación C/N del residuo superficial en el antecesor V siempre fue menor a 30. Por otra parte, los contenidos de NO3- a la siembra presentaron una relación lineal negativa con el NNT. Las variaciones observadas en el NNT no afectaron la producción de MS ni la absorción de N por la planta de soja, como así tampoco el rendimiento en grano (datos no mostrados). Si bien son necesarios estudios de largo plazo con el fin de evaluar la nodulación en diferentes condiciones ambientales, estos resultados preliminares reflejan que la utilización de CC afectaría la fijación biológica de N en el cultivo de soja. BIBLIOGRAFÍA ÁLVAREZ, C.; SCIANCA, C.; BARRACO, M.; DÍAZ-ZORITA, M. (2006). Impacto de cereales de cobertura sobre propiedades edáficas y producción de soja. En: XX Congreso Argentino de la Ciencia del Suelo. i Reunión de suelos de la región Andina. 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Se identificaron seis especies de hongos fitopatógenos: Colletotrichum graminicola, Curvularia hawaiiensis, Drechslera avenacea, Passalora graminis, Puccinia coronata y Puccinia graminis f. sp. avenae. Además, se encontraron cinco especies de hongos saprófitos o patógenos débiles: Alternaria triticicola, A. triticina, A. uredinis, Curvularia protuberata y Pleospora sp. Los hongos fitopatógenos que presentaron mayor frecuencia fueron: P. graminis f. sp. avenae (73%), P. coronata (61%) y D. avenacea (19%). Palabras clave: Alternaria, Colletotrichum, Curvularia, Drechslera, Puccinia. ABSTRACT The aim of this study was to determine the fungal species associated to foliar diseases on oat in the highlands of Mexico. During spring-fall seasons 2009 and 2010, a total of 815 samples of oat plants exhibiting foliar diseases were collected from 163 different oat fields. Fungal identification was based on morphological characteristics. Six different pathogenic fungal species were identified: Colletotrichum graminicola, Curvularia hawaiiensis, Drechslera avenacea, Passalora graminis, Puccina coronata, Puccinia graminis f. sp. avenae. Whereas, that the saprophytic and weakly pathogenic fungi founded were: Alternaria triticicola, A. triticina, A. uredinis, Curvularia protuberata y Pleospora sp. The species P. graminis f. sp. avenae (73%), P. coronata (61%) and D. avenacea (19%) were the pathogenic fungi most frequently founded. Keywords: Alternaria, Colletotrichum, Curvularia, Drechslera, Puccinia. 1 Fitopatología, Instituto de Fitosanidad, Colegio de Postgraduados. Carr. México-Texcoco Km 36,5 Montecillo, Texcoco, Estado de México, México. Correo electrónico: [email protected]. 2 Departamento de Parasitología Agrícola, Universidad Autónoma Chapingo, Chapingo, Estado de México, México. 3 Campo Experimental del Valle de México, Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias, Coatlinchán, Texcoco, Estado de México, México. Recibido el 15 de noviembre de 2013 // Aceptado el 04 de marzo de 2015 // Publicado online el 22 de abril de 2015 GARCÍA-LEÓN, E.1; LEYVA-MIR, S.G.2; VILLASEÑOR-MIR, H.E.3; RODRÍGUEZ-GARCÍA, M.F.3; TOVAR-PEDRAZA, J.M.1 54 COMUNICACIÓN CORTA INTRODUCCIÓN En 2012, el área sembrada con avena (Avena sativa L.) en México fue superior a 900.000 ha (SAGARPA, 2013) distribuidas en todas las zonas agrícolas de la República Mexicana debido a su amplio rango de adaptación a las condiciones ambientales, además de considerarse como un cultivo alternativo en los Valles Altos y en la región semiárida del norte-centro. Es importante señalar que el cultivo de avena se siembra particularmente cuando el inicio del período de lluvias se retrasa o se presentan bajas temperaturas que ponen en riesgo la siembra de los cultivos tradicionales como maíz (Zea mays L.) y frijol (Phaseolus vulgaris L.) (Villaseñor-Mir et al., 2003). La avena, al igual que los otros cereales, está expuesta a un gran número de enfermedades causadas por diferentes patógenos, resaltando las enfermedades foliares ocasionadas por hongos, debido a que son altamente destructivas y su presencia provoca una reducción significativa del área foliar, ocasionando pérdidas en el rendimiento de grano y forraje (Leyva-Mir et al., 2004a). La importancia de conocer la incidencia de una enfermedad se basa en que esta variable nos provee una estimación de la cantidad de plantas enfermas en un área determinada si se toma en consideración la evaluación de plantas que presentan síntomas y signos característicos para cada enfermedad. Asimismo, los datos de incidencia son usados en estudios epidemiológicos que determinan la dispersión de la enfermedad a través del tiempo y espacio (Campbell y Madden, 1990). El objetivo de este estudio fue determinar la diversidad e incidencia de hongos asociados a enfermedades foliares de la avena en los Valles Altos de México. RIA / Vol. 41 / N.º 1 sintomático y el asintomático de cada hoja recolectada. Posteriormente, los cortes se desinfestaron en una solución de hipoclorito de sodio al 3% durante un minuto, se enjuagaron en agua destilada estéril durante dos minutos y se secaron en papel absorbente esterilizado. De cada muestra, se colocaron 10 piezas de tejido foliar distribuidas en dos cajas de Petri que contenían papel filtro humedecido con agua destilada estéril. Cada pieza representó una repetición. Las cajas de Petri se incubaron de 24 a 72 horas bajo luz blanca continua y a temperatura de 20 ± 2 ºC. Al formarse las estructuras de reproducción de los hongos en el tejido, se obtuvieron cultivos monospóricos mediante la transferencia directa de las esporas a cajas de Petri con medios de PDA y jugo de verduras. En el caso de tejidos foliares con signos típicos de royas (pústulas errumpentes), únicamente se realizaron cortes longitudinales de uredios y telios debido a su condición de parásitos obligados. La identificación de las especies de hongos se basó en la morfología de la colonia en medio de cultivo PDA (excepto para royas) y estructuras de reproducción (ascosporas, conidios, urediniosporas y teliosporas), para lo cual, preparaciones semi-permanentes con glicerina y lactofenol se observaron en un microscopio compuesto a 400 X, registrando la forma y tamaño de 20 cuerpos fructíferos (seudotecios, acérvulos, uredios, y telios) y 50 esporas (conidios, ascosporas, urediniosporas y teliosporas). La incidencia de cada una de las especies de hongos se calculó con la siguiente ecuación: Ii = (Σni / Ni) · 100 ; donde: Ii = incidencia de cada especie de hongo en el momento i; ni = número de muestras con presencia de cada especie de hongo en el momento i; Ni = número total de muestras analizadas. RESULTADOS Y DISCUSIÓN MATERIALES Y MÉTODOS Durante los ciclos agrícolas primavera-verano de 2009 y 2010, se recolectaron 163 muestras de tejido foliar de avena de las variedades Turquesa, Karma, Chihuahua, Cevamex, Cuauhtémoc, Gema, Ópalo y Obsidiana, con síntomas de enfermedades foliares y signos de royas, en campos de agricultores distribuidos en los valles altos de los estados de Hidalgo, Tlaxcala, Puebla, Morelos, Estado de México y Distrito Federal, México. Cada muestra consistió de cinco hojas de cada uno de los 63 sitios del ciclo 2009 y 100 sitios del ciclo 2010 cuando la avena estaba en la etapa de grano lechoso-masoso próximo a la madurez fisiológica. Las plantas en campo presentaban infección natural, debido a la prevalencia de alta humedad relativa y temperatura > 25 °C en las localidades donde se recolectaron las muestras durante ambos años. Las muestras se depositaron en bolsas de papel encerado y se prensaron para facilitar su procesamiento en el laboratorio. Para aislar a los hongos asociados a síntomas de manchas y tizones foliares, se indujo la esporulación en el material enfermo. Para esto, se realizaron cortes de aproximadamente 1 cm2 a partir del área de transición entre el tejido A través de la caracterización morfológica y con el uso de las claves especializadas de Ellis (1971), Manamgoda et al. (2012), Sivanesan (1987) y Zillinsky (1983), se identificaron seis especies de hongos fitopatógenos: Puccinia coronata (figura 1A), Puccinia graminis f. sp. avenae (figura 1B), Colletotrichum graminicola (figura 1C), Curvularia hawaiiensis (figura 1D), Drechslera avenacea (figura 1E), Passalora graminis (figura 1F). Además, mediante las claves de Simmons (2007) y Zillinsky (1983), se identificó a Alternaria triticicola (figura 1G), A. uredinis (figura 1H), A. triticina (figura 1I), Curvularia protuberata (figura 1J), y Pleospora sp. (figura 1K). Sin embargo, estas cinco especies son reportadas principalmente como patógenos débiles de cereales y con hábitos saprofíticos (Zillinsky, 1983). La incidencia en que se presentó cada una de las especies de hongos identificados se muestra en la figura 2. Por una parte, los resultados de este estudio indicaron que la roya de la corona (P. coronata) y la roya del tallo (P. graminis f. sp. avenae) son las enfermedades foliares más importantes de la avena en los Valles Altos de México, con un 61% y 73% de incidencia, respectivamente. Lo anterior coincide con lo reportado por Leyva-Mir et al. Diversidad e incidencia de hongos asociados a enfermedades foliares de la avena (Avena sativa L.) en los valles altos de México Abril 2015, Argentina 55 a b c D E F G H I J K Figura 1. Esporas y cuerpos fructíferos de hongos asociados a enfermedades foliares de la avena en los valles altos de México. A: Teliosporas de Puccinia coronata; B: Urediniosporas y teliospora de Puccinia graminis f. sp. avenae; C: Acérvulo de Colletotrichum graminicola; D: Conidios de Curvularia hawaiiensis; E: Conidios de Drechslera avenacea F: Conidios y conidióforos de Passalora graminis; G: Conidios de Alternaria triticicola; H: Conidios de Alternaria uredinis; I: Conidios de Alternaria triticina; J: Peritecio de Pleospora sp.; K: Conidios de Curvularia protuberata. Barra en A, B, E, G-I = 50 μm; C, D, J = 100 μm; F, K = 30 μm. (2004a), quienes indicaron que estas dos especies de royas se encuentran ampliamente distribuidas en los valles altos de México, debido al uso de variedades susceptibles, las cuales tienen efecto en la disminución tanto del rendimiento de grano como del forraje. Por otra parte, se observó una alta incidencia de otros patógenos causantes de enfermedades foliares como D. avenacea y C. graminicola, los cuales pueden ocasionar severas epidemias bajo ciertas condiciones de campo, tal y como lo indicaron Zillinsky, (1983) y Leyva-Mir et al. (2004b). Asimismo, en el caso de D. avenacea, nuestros resultados coincidieron con Leyva-Mir et al. (2014) quienes reportaron la presencia de este hongo fitopatógeno en semillas de avena producidas en los valles altos de México, GARCÍA-LEÓN, E.1; LEYVA-MIR, S.G.2; VILLASEÑOR-MIR, H.E.3; RODRÍGUEZ-GARCÍA, M.F.3; TOVAR-PEDRAZA, J.M.1 COMUNICACIÓN CORTA 56 RIA / Vol. 41 / N.º 1 80 73 70 Frecuencia (%) 61,9 60 50 40 30 19,01 20 11,04 10 0,61 6,74 2,45 1,22 1,22 Alternaria triticicola Alternaria Colletotichum Curvularia Curvularia Drechslera uredinis graminicola hawaiiensis protuberata avenacea 3,06 1,22 Passalora graminis Pleospora sp. 0 Alternaria triticina Puccinia coronata Puccinia graminis f. sp. avenae Especies de hongos Figura 2. Incidencia de especies de hongos asociados a enfermedades foliares de la avena (Avena sativa L.) en los Valles Altos de México durante los ciclos primavera-verano 2009 y 2010. por lo que la importancia de este hongo radica en que es uno de los principales patógenos trasmitidos a través de semillas de avena, además de ser el agente causal de tizón foliar de la avena (Carmona et al., 2004). En este estudio se identificaron, mediante análisis morfológico, seis especies de hongos fitopatógenos y cinco especies de hongos saprofitos asociados a enfermedades foliares de la avena en los valles altos de México. Los hongos fitopatógenos que presentaron mayor incidencia fueron: P. graminis f. sp. avenae (73%), P. coronata (61%) y D. avenacea (19%). Se sugiere realizar estudios epidemiológicos con la finalidad de conocer mayores detalles sobre la dispersión espacio-temporal de estos patógenos, además de llevar a cabo estudios enfocados a evaluar diversas estrategias para el manejo de estas enfermedades. BIBLIOGRAFÍA CAMPBELL, C.L; MADDEN, L.V. 1990. Introduction to Plant Disease Epidemiology. John Wiley and Sons, Nueva York, USA. p. 552. CARMONA, M.; ZWEEGMAN, J.; REIS, E.M. 2004. Detection and transmission of Drechslera avenae from oat seed. Fitopatologia Brasileira 29, 319-321. ELLIS, M.B. 1971. Dematiaceous Hyphomycetes. CAB International. Kew, Surrey, Reino Unido. p. 608. LEYVA-MIR, S.G.; ESPITIA-RANGEL, E.; VILLASEÑOR-MIR, H.E.; HUERTA-ESPINO, J. 2004a. Pérdidas ocasionadas por Puccinia graminis f. sp. avenae Eriks. y Henn., causante de la roya del tallo en seis cultivares de avena (Avena sativa L.) en los Valles Altos de México. Revista Mexicana de Fitopatología: 22(2), 166-171. LEYVA-MIR, S.G.; SOTO-HERRERA, A.; ESPITIA-RANGEL, E.; VILLASEÑOR-MIR, H.E.; GONZÁLEZ-IÑIGUEZ, M.; HUER- TA-ESPINO, J. 2004b. Etiología e incidencia de la antracnosis [Colletotrichum graminicola (Ces.) G. W. Wils.] de la avena (Avena sativa L.) en Michoacan, México. Revista Mexicana de Fitopatología 22, 351-355. LEYVA-MIR, S.G.; CERVANTES-GARCÍA, M.A.; VILLASEÑOR-MIR, H.E.; RODRÍGUEZ-GARCÍA, M.F.; GARCÍA-LEÓN, E.; TOVAR-PEDRAZA, J.M. 2014. Diversidad de hongos en semillas de avena del valle central de México. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas 5(8), 1379-1385. MANAMGODA, D.S.; CAI, L.; MCKENZIE, E.H.C.; CROUS, P.W.; MADRID, H.; CHUKEATIROTE, E.; SHIVAS, R.G.; TAN, Y.P.; HYDE, K.D. 2012. A phylogenetic and taxonomic re-evaluation of the Bipolaris-Cochliobolus-Curvularia complex. Fungal Diversity 56(1), 131-144. SAGARPA, Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación. 2013. Servicio de información agroalimentaria y pesquera. 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Diversidad e incidencia de hongos asociados a enfermedades foliares de la avena (Avena sativa L.) en los valles altos de México Abril 2015, Argentina 57 Evaluación económica de la innovación: el caso del silobolsa GATTI, N.1 RESUMEN Las innovaciones provienen del campo de las ideas y sus objetivos son solucionar problemas prácticos que promuevan la competitividad de los actores involucrados en una actividad económica particular. En este sentido, el éxito del almacenamiento en bolsas plásticas se mide por la utilización masiva y la distribución equitativa de los beneficios que genera. El objetivo del trabajo es evaluar el impacto de la utilización del silobolsa, concentrándose fundamentalmente en el análisis de aspectos económicos de las innovaciones. Desde el punto de vista social, la innovación podría haber generado beneficios en un rango de 8,5 a 10 mil millones de dólares, permitiendo al productor primario reducir costos de transacción, integrarse verticalmente, aumentar las posibilidades de almacenaje e incrementar el valor de la producción de granos. Desde el origen, esta es una innovación que parte desde la inquietud del propio sector agropecuario por solucionar un problema propio de su actividad. Partiendo de esta premisa, es necesario que la política pública cree un entorno regulador eficiente, infraestructura moderna y sea promotor del desarrollo del sistema financiero y de un mercado laboral flexible que den garantía al surgimiento y desarrollo de las buenas ideas. Palabras clave: economía, almacenamiento, costos de transacción. ABSTRACT Innovations promote competitiveness of the actors involved in a particular economic activity. In Argentina, the silobag had been widely used and disseminated with an equitable sharing of benefits. The objective of this study is to evaluate the impact of the use of silobags, focusing mainly on economic aspects of innovations. From the social point of view, this innovation could generate benefits from 8.5 to 10 thousand million dollars, allowed farmers to reduce transaction costs, expand the boundaries of the firm, and increase storage possibilities and the value of grain production. This innovation has its origin at the agricultural sector itself and solves the problem of storage shortage. In order to guarantee the emergence and development of good ideas, public policy must create an efficiently regulatory environment, modern infrastructure and promote the development of the financial system and a flexible labor market. Keywords: economics, storage, transaction costs. Instituto de Economía (IE), INTA y UCEMA, Rivadavia 1250 2.°, CP 1033 Buenos Aires, Argentina. Correo electrónico: [email protected]. 1 Recibido el 08 de enero de 2014 // Aceptado el 28 de octubre de 2014 // Publicado online el 11 de marzo de 2015 GATTI, N.1 58 ARTÍCULOS RIA / Vol. 41 / N.º 1 INTRODUCCIÓN A partir de la década del 70, el almacenamiento de la producción de granos fue una preocupación en Argentina. Debido al crecimiento de la producción, ya sea por clima, precios relativos favorables, cambio tecnológico o incorporación de nuevas áreas de siembra, se manifestaban cuellos de botella al momento de comercializar la producción. Si bien el país contaba con infraestructura de almacenamiento en las principales zonas productivas y portuarias, la capacidad resultaba insuficiente para hacer frente a la estacionalidad de la producción. Los productores podían observar el mayor precio de los commodities en contra estación, pero no podían alcanzarlos por lo que debían vender al momento de cosecha para evitar pérdidas en cantidad y calidad. Esta preocupación creció con la disolución de la Junta Nacional de Granos a principios de la década del 90. El organismo bregaba por asegurar el abastecimiento interno interviniendo en la comercialización de granos, aunque con relativo éxito en función de los diferentes contextos históricos que se sucedieron en el país. La magnitud del problema de almacenamiento se puede apreciar en Della Valle (1993). En ese informe de almacenamiento del Ministerio de Agricultura, Ganadería y Pesca (MAGyP) se destaca que la capacidad de almacenamiento era suficiente con déficit en algunas zonas, la posibilidad de ocurrencia de cosechas récord como la de 1984/85 podrían generar inconvenientes y la pérdida de independencia del sector productor respecto del comercial. A partir de la desregulación del comercio de granos, se cedieron terrenos de los ferrocarriles para la construcción de silos y se autorizó la explotación de las terminales portuarias por parte del sector privado con el fin de promover la eficiencia del almacenamiento y la racionalización del sistema de transporte. Sin embargo, el crecimiento de la agricultura en los últimos 20 años generó preocupaciones adicionales. En la medida que la producción de granos crecía, principalmente soja, las necesidades de inversión en infraestructura de comercialización también. incrementado la oferta de servicios de almacenaje y reduciendo los costos de acopio por la competencia con el almacenamiento tradicional. El éxito de la innovación se puede medir en una serie de indicadores: en el trienio 2011-2013, alrededor del 40% de la cosecha de cada año (90-100 millones de toneladas de granos) se almacenó en silo bolsas; se redujeron los costos de acopio de granos, se ampliaron las opciones de almacenaje; y la exportación de bolsas creció exponencialmente. El objetivo del trabajo es evaluar el impacto de la utilización de esta innovación. Si bien se han evaluado diferentes aspectos técnicos y de gestión, este trabajo se concentra fundamentalmente en aspectos económicos de las innovaciones (Sunding y Zilberman, 2001). En primer lugar, se desarrolla el marco teórico. En segundo lugar, se presenta la estimación del beneficio social de la innovación y, por último, las conclusiones del trabajo. ASPECTOS ECONÓMICOS DE LAS INNOVACIONES El almacenamiento en bolsas plásticas es una innovación que reduce los costos de transacción y mejora la gestión de la comercialización. Los costos de transacción son aquellos gastos (monetarios o no) en los que debe incurrirse para realizar operaciones de mercado (North, 1990; Coase, 1990). Estos costos se determinan y pueden verse afectados por diversos factores, como por ejemplo: distancia a los mercados, costos de transporte, márgenes de comercialización de insumos y productos, poca cantidad de vendedores y compradores, riesgo e incertidumbre (clima, precios, entorno institucional). En la medida en que los costos de transacción son elevados las transacciones ocurren con menor probabilidad. En el caso extremo, si los costos de transacción son muy elevados los mercados no se desarrollan. En general, la situación es intermedia, los mercados existen pero están segmentados, algunos productores participan y otros no, ya que los costos pueden superar a los beneficios. Así, se puede pensar que la falla o imperfección no es genérica al mercado sino que es específica a la firma o productor. El desarrollo del silo bolsa fue una respuesta a la escasez de almacenamiento. Este instrumento ha sido importante para trasladar espacial y temporalmente la producción agrícola; mejoró la gestión de la empresa agropecuaria; permitió realizar certificaciones de calidad de la producción; acceder al crédito; y disminuir cuellos de botella en la comercialización (Rodriguez et al., 2002; INTA, 2009). En la figura 1, dos empresas con diferentes costos marginales enfrentan el precio de mercado P*. Dado que ambas enfrentan un costo de transacción t, sólo una de ellas ofrece en el mercado. Si estos costos se reducen hasta t1, la empresa a ofrece más producto y la empresa b logra ingresar. En síntesis, la reducción de costos de transacción puede aumentar el número de oferentes y la cantidad de quienes ya se encuentran ofreciendo el bien. La experimentación y el desarrollo de esta alternativa comenzó a mediados de la década del 90. A partir de la incorporación de I+D, se mejoró el diseño y la calidad de las bolsas, los implementos necesarios para llenado y vaciado, y se generó conocimiento a partir de la experimentación pública y privada. Actualmente, este sistema posee una serie de ventajas técnico-económicas, entre ellas, el almacenamiento de la producción a bajo costo, Este marco de referencia de costos de transacción puede vincularse con el cambio tecnológico (Sunding y Zilberman, 2001). En el caso extremo donde los costos de transacción son elevados y hasta prohibitivos, es el entorno ideal para el desarrollo de ideas e innovaciones que permitan reducirlos. Existe una vasta literatura sobre innovación y cambio tecnológico en agricultura. Se pueden destacar los trabajos de Schultz (1964), Cochrane (1979), Hayami Evaluación económica de la innovación: el caso del silo bolsa Abril 2015, Argentina 59 P P P O Cmg2 Cmg1 P* P*-t1 P*-t D Q* q0aq1a Q Mercado Empresa.a q q1b q Empresa.b Figura 1. Costos de transacción en el mercado de almacenamiento. Abreviaturas: P, precio del amacenaje; Q, cantidad de almacenaje; q cantidad ofrecida por empresa; Cmg, costo marginal del almacenamiento; t costo de transacción inicial, t1 costo de transacción luego del cambio tecnológico. y Ruttan (1985), entre otros. Estos autores coinciden en que las innovaciones no se producen de manera aleatoria o como resultado de la inspiración sino que son inducidas por el contexto económico. (PEt+1) descontado a la tasa r, es menor que el precio actual (Pt) sumado al costo del almacenaje (k), no habrá almacenaje. En cambio en la situación opuesta, el almacenaje será positivo. Es decir, es más probable que se generen innovaciones en un contexto de escasez y de oportunidad económica. Por ejemplo, tecnologías eficientes en el uso de agua se desarrollan en contexto de escasez de agua o donde hay escasez de mano de obra se desarrollan tecnologías que utilizan poca mano de obra. Por ejemplo, existen dos posibilidades de venta: 300 dólares por tonelada de soja a cosecha con un costo de almacenaje de 2 dólares por tonelada y 350 dólares a futuro con una tasa de descuento del 10%. El precio futuro descontado es 318 dólares y el precio actual sumado el costo de almacenar es 302 dólares. La diferencia entre ambas opciones arroja un resultado positivo lo cual sugiere que es rentable almacenar la producción para venderla a futuro. Asimismo, el surgimiento de las innovaciones depende de la viabilidad técnica y el desarrollo del conocimiento científico para llevarla a cabo. Si se integran ambas cosas junto con la potencial demanda y el marco institucional, se genera el entorno necesario para que se materialicen las innovaciones. ESTIMACIÓN DEL BENEFICIO SOCIAL DE LA INNOVACIÓN El almacenamiento es una decisión intertemporal. Las expectativas sobre los precios en búsqueda de la maximización de beneficios es lo que define la conveniencia o no de almacenar. Si las empresas de almacenaje son maximizadoras de beneficios, se espera que el ingreso marginal esperado se iguale con el costo marginal del almacenaje. Esto equivale a decir que: 0>(1+r)-1PEt+1-(Pt+k),St=0 0≤(1+r)-1PEt+1-(Pt+k),St=0 Como señala Samuelson (1971), estas ecuaciones de arbitraje representan las condiciones de Kuhn-Tucker para el óptimo social de almacenaje. Si el precio esperado En este contexto, el silo bolsa es un instrumento financiero y comercial que posibilita trasladar un producto del presente al futuro en condiciones similares a las que fue generado. Asimismo, este sistema posee una serie de ventajas respecto de los sistemas de almacenaje tradicionales. El Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA) junto con el sector privado, han trabajado en el desarrollo de los aspectos técnicos, económicos y de gestión que hacen a la actualidad y potencialidad de esta innovación (Cardoso y Bartosik, 2008; Bartosik et al., 2010; Bartosik et al., 2013). En el cálculo de excedentes económicos de oferta y demanda, la introducción de la tecnología puede interpretarse como un shock que reduce los costos de almacenaje (k) y genera un incremento de oferta. En este contexto, resulta interesante obtener una medida, en términos económicos, del impacto de esta innovación. En función de la disponibilidad de información, se utiliza la metodología descripta en Alston et al., Norton y Pardey (1995) que permite estimar cambios en excedentes económicos a partir de cambios en precios y cantidades. Para medir estos cambios es necesario establecer una GATTI, N.1 ARTÍCULOS 60 RIA / Vol. 41 / N.º 1 serie de supuestos: - Las funciones de oferta y demanda son lineales. - El mercado se encuentra en competencia perfecta2. - Se invocan los postulados de Harberger (1971)3 para poder utilizar el cálculo de excedentes como medidas del cambio en el bienestar. - Naturaleza del cambio: desplazamiento vertical de la oferta inducida por el cambio tecnológico. - La demanda permanece constante. La innovación genera un shock de oferta por la ampliación de oportunidades de almacenaje lo que resulta en un desplazamiento a la derecha de la oferta de almacenamiento. En la figura 2, el equilibrio inicial en el mercado de almacenamiento está representado por la punta a. Al producirse el cambio tecnológico, se alcanza un nuevo equilibrio en b. En esta nueva situación se producen cambios en los excedentes de consumidores y productores y, por ende, en el excedente total. La reducción relativa del precio se puede definir como: ε (1) Z = K (ε+η) = − Donde Ɛ es la elasticidad de oferta y ƞ es el valor absoluto de la elasticidad precio de demanda. La ecuación para Z se obtiene resolviendo las ecuaciones de oferta y demanda para el precio en función de las pendientes y las ordenadas al origen, tratando el desplazamiento de la oferta como un cambio en el intercepto y convirtiendo esto en elasticidades. (2) Oferta: 𝐐𝐐S = 𝐈𝐈O + 𝛃𝛃 𝐏𝐏 (3) Demanda: 𝐐𝐐D= 𝛄𝛄 – 𝛅𝛅 𝐏𝐏 Donde K es el desplazamiento vertical provocado por una reducción de costos hipotética. En la figura 2, K y el desplazamiento relativo al precio inicial es K= (P0 − d) P0 El equilibrio QS=QD=Q define el precio de equilibrio: (4) P = (γ−α−βk) (β+δ) Cuando k=0, P0 = (P 1 −P 0 ) P0 P (γ − α) (β + δ) P γ γ O O O` EC a a P0 P0 K EP D P1 e d c b D I0 Δ ET=ΔEC+ΔEP I1 Q0 Qt Q0 Q1 Qt Figura 2. Oferta y demanda de almacenamiento. Desplazamiento de la oferta por cambio tecnológico. Abreviaturas: P es precio de almacenaje, Qt es cantidad almacenada por unidad de tiempo; EC: Excedente del consumidor; EP: Excedente del productor; ET: Excedente total; K: factor de cambio tecnológico; I ordenada al origen de la oferta; γ ordenada al origen de la demanda. P0:y Q0, precio y cantidad de equilibrio inicial; P1 y Q1, precio y cantidad de equilibrio con cambio tecnológico; d, precio de desequilibrio inicial por cambio tecnológico. Desde el año 1991 el mercado de almacenamiento está desregulado y no existen barreras a la entrada. Esto no quiere decir que pueda haber imperfecciones del mercado. Asimismo, no hay evidencia de abuso de posición dominante. 2 a) El precio competitivo de demanda para una unidad dada mide el valor de esa unidad para el demandante; b) El precio competitivo de oferta para una unidad dada mide el valor de esa unidad para el oferente; c) Cuando se evalúan beneficios o costos de un programa, proyecto o política, tanto costos como beneficios deben ser agregados al grupo de interés (p. ej. nación) sin importar como se distribuye entre diferentes grupos de individuos. 3 Evaluación económica de la innovación: el caso del silo bolsa Abril 2015, Argentina 61 El cambio inducido en el precio es P1 − P0 = −βKP0 (β + δ) y el valor absoluto del cambio relativo en el precio está dado por − (P1 − P0 ) −βK = (β + δ) P0 Convirtiendo las pendientes en elasticidades (multipliP cando numerador y denominador por 0 ) se llega a que: (5) Z = K ε (ε+η) =− Q0 (P 1 −P 0 ) P0 Excedente del consumidor: En la figura 2, el cambio en el excedente del consumidor está dado por ΔEC=P0abP1=P0aeP1+abe o expresado como ΔEC (P0-P1) Q0+0,5 (P0-P1) (Q0-Q1). (Q − Q 0) Entonces ∆EC = (P0 − P1) Q 0 1 + 0,5 1 . Q0 De (1) se llega a que (Q 1 −Q 0 ) Q0 (6) ∆EC = P0 Q 0 Z (1 + 0,5Zη( = Zη, , Excedente del productor: es ΔEP = P1bI1 – P0aI0 = P1bcd dado que dcI1=P0aI0 bajo el supuesto de desplazamiento paralelo de la oferta y demanda y oferta lineales. ∆EP=P1 bcd=P1 ecd+bce esto se puede expresar como ∆EP=(P1-d)Q0+0,5(P1-d)(Q1-Q0). (Q1 − Q 0) Entonces ∆EP = (P1 − d)Q 0 1 + 0,5 . Q0 Se puede definir P1-d=(P0-d)-(P0-P1)=KP0-ZP0 y como (Q1 − Q 0 ) , = Zη Q0 (7) ∆EP = (K − Z)P0 Q0 (1 + 0,5Zη) Excedente total: El cambio en el excedente total es: (8) ∆𝐄𝐄𝐄𝐄 = ∆𝐄𝐄𝐄𝐄 + ∆𝐄𝐄𝐄𝐄 Notar que P0abP1 (=P0aeP1+abe) es igual a I0 acI1 dado que P0 acd=I0 acI1 bajo la ley de los paralelogramos. Adicionalmente, para que pueda generarse un beneficio es necesario hacer supuestos sobre las elasticidades de oferta y demanda. Cuando ε=∞ y η=∞ tanto los productores como consumidores no se benefician ya que los agentes económicos están mostrando indiferencia respecto de los precios al momento de valorar una unidad adicional del bien o servicio en cuestión. Se plantean valores finitos de elasticidad para poder armar escenarios de distribución de beneficios. Para el cálculo de beneficios es necesario contar con información de precios y cantidades. El precio considerado es el de la tonelada de soja en dólares corrientes. En el año 1993, el precio de almacenaje fue el 4% del precio promedio de la tonelada de soja y, para 2010, del 2% (Revista Márgenes Agropecuarios)4. Las cantidades se obtienen de los informes de almacenamiento del MAGyP. De allí, se obtiene que el almacenaje declarado fuera de 32 millones de toneladas en 1993 y de 53 millones en 2010. El desplazamiento hacia la derecha de la oferta es por el cambio de uno de sus determinantes: la tecnología de producción. La aparición del silo bolsa como nueva tecnología de almacenamiento provoca, a cada nivel de precios, un menor costo marginal de provisión del servicio de almacenaje. Esto se ve representado por el factor K, presentado previamente, y se establece en un 25%, de acuerdo a la información técnica disponible en Rodriguez et al. (2002). Para considerar la distribución de los beneficios se hicieron supuestos sobre las elasticidades de oferta y demanda. No se encuentran en la literatura cálculos de elasticidades de oferta y demanda de almacenaje por lo que se realizan supuestos teóricos. Alston et al., Norton y Pardey (1995), plantean que, en el largo plazo, la elasticidad de productos vinculados al sector agropecuario son mayores a 1. Mientras que en el corto y mediano plazo, suponer una elasticidad precio de oferta cercana a 1 es un buen punto de partida. Respecto de la elasticidad de demanda, de almacenamiento se utiliza la condición de homogeneidad como soporte teórico: 𝑛𝑛 Σ i=1 𝜂𝜂 ij + 𝜂𝜂 jI + 𝜂𝜂 jj = 0 Para un bien j, la elasticidad precio de demanda nij, la elasticidad ingreso de demanda njI y las elasticidades precio cruzadas relevantes njj suman 0. Para la mayoría de los bienes, la elasticidad ingreso de demanda es positiva y las elasticidades precio cruzadas son un número cercano a 0 y positivo, con lo cual la elasticidad precio directa es un valor negativo comparable en valor absoluto a la elasticidad ingreso. Los bienes normales tienen, en general, elasticidades precio entre 0 y 1. Mientras que los bienes de lujo, observan elasticidades mayores a 1. En este caso, se supone que el almacenamiento en silo bolsa es un bien normal y como simplificación se plantean valores de elasticidad cercanos a 1 como simplificación. Por último, se supone una tasa de descuento del 10% anual a perpetuidad para el cálculo del beneficio total. Manteniendo la elasticidad de oferta unitaria, mientras más elástica es la demanda menor es el beneficio que perciben los demandantes y mayor el de los oferentes. Según las estimaciones tanto demandantes como oferentes se benefician con lo cual se alcanza una situación Pareto óp- 4 Se utiliza esta medida ya que es la medida usual para expresar el precio en el sector. Asimismo, cabe mencionar que, de esta manera, se considera el rol que tienen los precios de los commodities como determinante para el establecimiento de valores de referencia. GATTI, N.1 62 ARTÍCULOS Elasticidad de demanda RIA / Vol. 41 / N.º 1 Elasticidad de oferta Cambio en el excedente del consumidor Cambio en el excedente del productor Beneficio neto anual Beneficio neto total 0,4 1 613 245 858 8.584 0,8 1 541 433 974 9.740 1 1 507 507 1.014 10.144 1,2 1 476 571 1.048 10.475 Tabla 1. Distribución de beneficios por cambio tecnológico. En millones de dólares. timo5. Según las estimaciones, la innovación podría haber generado beneficios en un rango de 8,5 a 10 mil millones de dólares (tabla 1). CONCLUSIONES En síntesis, el silo bolsa es una innovación que permitió hacer frente a la problemática del almacenamiento de granos en Argentina. El crecimiento de la producción de granos, la oportunidad económica y la necesidad de invertir en infraestructura y almacenamiento, indujeron el desarrollo de esta tecnología. Si bien muchos de estos aspectos han sido evaluados tanto técnica como económicamente a nivel de firma/empresa, es necesario considerar el impacto de esta innovación desde una perspectiva integral. En este sentido, tanto oferentes como demandantes de acopio se beneficiaron de este sistema de almacenamiento. Por un lado, el productor agropecuario (demandante de acopio) puede disponer de una mejor alternativa para comercializar su cosecha, conservar la calidad del grano y diferir la venta. Por otro lado, acopiadores y exportadores (oferentes de copio), reconvirtieron su actividad al contar con una alternativa flexible para conservar la calidad del grano, disminuyendo los costos de acondicionamiento y garantizando la disponibilidad del producto en cantidad y calidad a los siguientes eslabones de la cadena productiva. En la actualidad, el silo bolsa es una herramienta clave en el sector agropecuario de Argentina. En los últimos tres años, se han almacenado cerca de 45 millones de toneladas, lo que representa un 40-45% de la producción agropecuaria de los principales granos. Asimismo, según las estimaciones de este trabajo, el silo bolsa podría haber generado beneficios en un rango de 8,5 a 10,5 mil millones de dólares. Por último, cabe preguntarse qué cuestiones son importantes para que se promueva el desarrollo de nuevas ideas. En este sentido, la política pública cumple un rol clave. Para que estas innovaciones tengan éxito el Estado deberá generar un entorno regulador eficiente, infraestructura moderna y ser promotor del desarrollo del sistema financiero. 5 Desde este punto de vista, ante la imposibilidad de desarrollar infraestructura y los mercados en el corto plazo, el silo bolsa fue una solución creativa y flexible para la escasez de almacenamiento y financiamiento. A partir de la oportunidad económica y la interacción público/privada, el silo bolsa es hoy una tecnología ampliamente adoptada y difundida. AGRADECIMIENTOS Agradezco a mis compañeros del Instituto de Economía del INTA por sus valiosos aportes y comentarios al trabajo. También a Hernán Urcola, Ricardo Bartosik, Marcela Cristini y José Luis Suárez por brindarme información sobre diversos aspectos de la investigación y desarrollo del silo bolsa. 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Se evaluó el comportamiento a la compresión y al corte obteniéndose los parámetros cohesión y coeficiente de fricción interna. En el ámbito de la Teoría de Estado Crítico (EC) se analizaron las líneas vírgenes de ambos tratamientos y el comportamiento expansivo/compresivo al corte mediante la ubicación de la línea de EC. El aumento de la concentración de sodio provocó la densificación del suelo, mayor resistencia a la compresión (-0,023 λ sódico vs. -0,094 λ no sódico), aumento de la cohesión (263 kPa sódico vs. 114,5 kPa no sódico) y esfuerzo cortante (363 kPa sódico vs. 250 kPa no sódico). Dentro de la Teoría de EC se evidenció una mayor capacidad expansiva del tratamiento más sódico durante el corte en términos relativos. Los cambios hallados repercuten sobre el potencial productivo y la energía necesaria para las labranzas en el suelo estudiado. Palabras clave: teoría del estado crítico, cohesión, compresión uniaxial, tensión de preconsolidación, riego con aguas sódicas. ABSTRACT Irrigation waters high in sodium can cause deterioration of the physical-mechanical properties of soils. In this paper we tried to demonstrate the effect of treatment with water rich in sodium on these properties in a Ustochrept Udértico two treatments with different sodium adsorption ratio (SAR value) of 5 and 45. Behavior was assessed to compression and shear strength and obtaining the coefficient of cohesion and internal friction parameters. In the frame of Critical State Theory (EC) the virgin lines of both treatments and expansive / compressive shear behavior by placing Line EC were analyzed. Increasing the sodium concentration caused soil densification, compressive strength greater (-0.023 sodium λ -0.094 vs. no sodium λ), increasing the cohesion (263 kPa sodium vs. 114.5 kPa no sodium) and shear strength (363 kPa sodium vs. 250 kPa no sodium). Within the EC theory more expansive capacity of more sodium treatment was evident during the shear in relative terms. The changes found impact on the productive potential and the energy needed for crops in the soil studied. Keywords: Critical State Theory, cohesion, uniaxial compression, preconsolidation pressure, irrigation with sodic waters. 1 2 INTA EEA Cuenca del Salado, CT Cuenca Norte. Mitre N.º 202, Chascomús, Buenos Aires. [email protected] Mecánica Aplicada. Departamento de Ingeniería Agrícola y Forestal. Universidad Nacional de La Plata. Avenida 60 y 119. Recibido el 20 de mayo de 2013 // Aceptado el 13 de febrero de 2015 // Publicado online el 18 de marzo de 2015 Alteración de las propiedades mecánicas de un Ustochrept Udértico tratado con agua enriquecida en sodio Abril 2015, Argentina 65 INTRODUCCIÓN La población mundial estimada en 9400 millones de personas para 2050 requerirá un aumento del 40 al 50% de la producción de alimentos (Lal, 2000). Se prevé el incremento de las dos terceras partes de la superficie arable incorporándose áreas desérticas mediante el riego. Un manejo inadecuado del riego puede causar deterioros de la fertilidad física de los suelos con efectos muy difíciles de revertir (Vázquez et al., 2008). Todas las aguas de riego, superficiales o subterráneas, contienen en mayor o menor medida sales solubles (Rhoades, 1997). La existencia de altas concentraciones de Na+ en la solución del suelo favorece la dispersión de las arcillas (Bronick y Lal, 2005). La presencia de arcillas dispersas produce diversos efectos verificados sobre la mecánica de los suelos agrícolas. Dichos efectos son asociados a incrementos de la fuerza de tracción necesaria para la labranza, a la formación de costras que impiden la emergencia de las plantas y a una menor porosidad (Mzezega et al., 2003), acompañada de un incremento en la cantidad de microporos (Ruiz Vera y Wu, 2006). Además, los ciclos de humidificación–desecación, a los que son sometidos los suelos en los procesos productivos, producen cambios en las propiedades mecánicas como la resistencia a la penetración, adhesión, coeficiente de fricción interna y estabilidad de los agregados (Utomo y Dexter, 1981; Rajaram y Erbach, 1999). La teoría del estado crítico (modificada por Hettiaratchi y O’Callaghan, 1980) brinda la posibilidad de estudiar los suelos dentro del espacio p-q-v, siendo p la tensión normal, q la tensión de corte y v el volumen específico (1/densidad). Esa teoría establece que los suelos bajo deformación de corte, finalmente alcanzan un estado crítico en el que fluyen sin nuevos cambios en p–q-v. En un gráfico v–ln(p) la línea de estado crítico (EC) y la línea virgen (LV) son representadas como dos líneas rectas paralelas (Hettaratchi, 1987) definidas por las ecuaciones: EC: v = Γ – λ.ln(p) [1] LV: v = N – λ.ln(p) [2] Siendo Γ y N los términos independientes de ambas rectas y λ la pendiente. Para un suelo a una humedad determinada, el muro vertical imaginario que se obtiene proyectando EC sobre el plano q=0 divide el espacio en dos secciones llamadas supercrítica y subcrítica. Por una parte, partiendo de un punto ubicado en el dominio supercrítico, cualquier tensión de corte aplicada (q) dará lugar a un aumento de volumen hasta alcanzar EC donde la acción de rotura continuará a volumen constante. Al contrario, partiendo de una condición subcrítica, la deformación redundará en una disminución de volumen. Por otra parte, la ley de Coulomb permite conocer otros parámetros importantes para la caracterización del suelo como son la cohesión (c) y el coeficiente de fricción interna (tgφ). El objetivo del presente trabajo fue caracterizar el suelo a través de sus propiedades mecánicas evidenciando la acción negativa del sodio presente en la solución. Las hipótesis a contrastar fueron: a) El sodio incrementa la resistencia del suelo al corte y reduce la susceptibilidad a la compresión; b) El sodio modifica los parámetros de la teoría de estado crítico. MATERIALES Y MÉTODOS Se utilizó la teoría del estado crítico para relacionar el cambio volumétrico del suelo en respuesta a fuerzas externas. Con este propósito se realizaron las pruebas de compresión y de corte directo que, junto con el cálculo de la variación de la altura durante el corte, permitieron la determinación de los parámetros principales de esta teoría, como también los de Coulomb. Suelo Se utilizó material reconstituido en laboratorio de un Ustochrept Udértico correspondiente a la serie Ozzano (Italia). Las muestras fueron extraídas del horizonte Ap. Este suelo se caracteriza por poseer materiales no salinos, ricos en arcilla, pobres en sesquióxidos de hierro y aluminio, no calcáreo, con presencia de arcillas gris–amarillentas, próximas a la clase de colores 2,5Y. Los tipos de minerales de arcillas presentes son vermiculita, ilita, esmectita y caolinita. (Patruno et al., 2002). La composición química se presenta en la tabla 1.La clase textural es franco-arcillo-limosa, presentando un 13,7% de arena, 47,7% de limo y 36,6% de arcilla. El suelo fue tratado con soluciones conteniendo NaCl y Cl2Ca, utilizando dos RAS (Relación de Adsorción de Sodio) de 5 y 45, y un nivel de salinidad único de 0,1 moles/l. Los análisis químicos y los tratamientos fueron efectuados en el Dipartimento di Scienze e Tecnologie Agroforestali de la Universita di Bologna, Italia. El material original fue dividido en partes iguales y sumergido en dos soluciones sodificantes durante 24 horas hasta su aparente saturación. A continuación se retiró del baño y se dejó drenar durante una hora para ser luego secado en estufa a 45 ºC durante 72 horas. Transcurrido ese tiempo se repitió el proceso de inmersión en una nueva solución sodificante. Este ciclo se repitió 5 veces. Esta metodología se encuentra ampliamente detallada en Patruno et al. (2002). Como resultado se obtuvieron dos tratamientos: Ozzano A (OZA) y Ozzano B (OZB), presentando OZA un Tratamiento Ordenada Tensión Normal Pendiente al origen a EC (kPa) OZA 0,145 b -0,0242 a 401,8 OZB -0,441 b -0,0441 b 205,3 Tabla 1. Principales parámetros químicos del suelo original (OZO) y de ambos tratamientos (OZA y OZB). MELANI, E.1; DRAGHI, L.2; JORAJURIA COLLAZO, D. 2; PALANCAR, T.2 66 ARTÍCULOS mayor contenido de Na+ en solución que OZB. Los resultados de los análisis químicos de ambos tratamientos se muestran en la tabla 1. Finalizados los procedimientos de sodificación, ambos tratamientos fueron tamizados con tamices de 3,36 mm y 2 mm de diámetro utilizándose la fracción comprendida en ese rango. Los agregados de un tamaño superior a 3,36 mm fueron pasados por un molino para su trituración y vueltos a tamizar. Procedimiento experimental Los parámetros evaluados en el presente trabajo fueron: volumen específico final e inicial respecto a la compresión, tensión de preconsolidación (Pc), líneas vírgenes (LV), tensión de corte, cohesión (c), coeficiente de rozamiento Interno (tgφ) y líneas de estado crítico (EC). Las pruebas, a las que fueron sometidos ambos tratamientos, fueron realizadas mediante la utilización de una caja de corte directo. Las muestras que fueron sometidas a compresión y corte se extrajeron de contenedores (tortas) de 190 mm de diámetro donde previamente fue introducida una masa de 800 g de material. Dentro de los contenedores de fondo perforado se colocaron papeles de filtro que permitieron el libre movimiento del agua, pero no la lixiviación de arcillas dispersas. Las tortas fueron llevadas a humedad de saturación por un lapso de 30 min. Este proceso se realizó por inmersión de estas en agua destilada. Luego, el material fue retirado y se lo dejó percolar durante 24 h y posteriormente se procedió a introducirlo en estufa a 45 °C hasta llegar a la humedad de 15% (p/p). Alcanzada la humedad objetivo, las tortas fueron extraídas de la estufa y selladas con película de nylon por 24 h. Se realizó una torta por cada uno de los tratamientos, extrayéndose cuatro muestras de cada una. Dichas muestras se extrajeron por medio de un cilindro a modo de saca bocados. Dicho cilindro poseía el mismo diámetro interno que la caja de corte directo, lo cual facilitó su inserción. Sobre la muestra se colocó una tapa vinculada a un brazo de palanca que permitió realizar la compresión a través de masas discretas conocidas. La compresión se realizó a tensiones normales progresivas hasta llegar a una presión de 605 kPa en un tiempo de 195 s. El cálculo de la tensión de preconsolidación (Pc) se realizó mediante el método de Casagrande (Rucknagel et al., 2010). Luego de la compresión se procedió al corte de las probetas. Los cortes se realizaron al 60% y 20% de relación de tensión (tensión normal al corte, expresada como porcentaje de la tensión normal máxima alcanzada en la compresión, 605 kPa). Fueron utilizadas dos probetas por cada una de las dos relaciones de tensión ensayadas. La humedad de las muestras fue determinada en forma gravimétrica luego del corte, introduciendo las mismas en estufa a 105 °C durante 48 h hasta peso constante. La fuerza de corte, a partir de la cual se calculó luego la tensión de corte fue medida mediante una celda de RIA / Vol. 41 / N.º 1 carga. Los cambios de altura de las probetas fueron medidos a través de transductores LVDT. El volumen específico seco (cm3/g), fue analizado pre y pos compresión para ambos tratamientos (A y B) mediante análisis de la varianza utilizando el test de Diferencias Mínimas Significativas (DMS) al 5%. Este método estadístico fue utilizado también para analizar los parámetros Pc (tensión de preconsolidación), N y λ (término independiente y pendiente de la línea virgen) y tensión de corte. Las líneas vírgenes fueron, a su vez, evaluadas mediante regresión simple. Los parámetros de Coulomb (c y tgφ) y las rectas de comportamiento volumétrico durante el corte fueron evaluados a través de una regresión simple lineal. Se realizó una comparación estadística a través de la comparación de regresiones al 10%. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Líneas de compresión El tratamiento OZA presentó un valor significativamente menor de volumen específico inicial, no hallándose diferencias en los valores de volumen específico final respecto a OZB (tabla 2). Amioti y Bravo (2006) han encontrado que los suelos afectados por sodio se caracterizan por un aumento de su densidad. La reducción de volumen específico ante la aplicación de tensiones normales fue, entonces, menos pronunciada en el tratamiento OZA. Posiblemente OZA presentó mayor cantidad de arcillas dispersas debido a la acción del Na+ y los ciclos humectación-desecación. Dichas arcillas dispersas ubicadas en los espacios inter e intra-agregados habrían incrementado la tenacidad de las uniones favoreciendo así el aumento de la resistencia a la compresión además de provocar una densificación del material (Hettiaratchi, 1987). Es posible que la mayor porosidad inter e intra-agregados del tratamiento OZB le haya conferido mayor friabilidad y, por lo tanto, menor resistencia a la compresión uniaxial respecto a OZA. Tensión de preconsolidación Los valores de Pc fueron superiores en el tratamiento OZA respecto a OZB siendo esta diferencia significativa (p<0,005) (tabla 2). La disminución del volumen específico inicial de OZA, debido a la perdida de porosidad por efecto del sodio, pudo haber influido en el aumento de Pc de este tratamiento respecto a OZB. Líneas vírgenes En concordancia con el análisis de volumen específico inicial, se observa claramente que el parámetro N fue mayor en el tratamiento OZB, lo que denota la mayor porosidad inicial respecto al tratamiento OZA (tabla 2). La mayor densidad inicial del tratamiento OZA estaría de acuerdo con lo descripto por Hutson (1971) quien demostró que utilizando aguas con valores altos de sodicidad se incrementó la densidad superficial del suelo. Alteración de las propiedades mecánicas de un Ustochrept Udértico tratado con agua enriquecida en sodio Abril 2015, Argentina 67 Del análisis de la tabla 2 se desprende que el tratamiento OZA (con mayor contenido de sodio) presentó una pendiente (λ) menos pronunciada que el tratamiento OZB. Tensión Normal (kPa) 372 124 c (kPa) tgφ OZA 363,3 a 296,7 a 263,4 a 0,268 a OZB 249,9 a 159,7 a 114,5 b 0,363 a Tratamiento Tabla 2. Comparación entre los valores de volumen específico inicial (VEI) y final (VEF), Pc, λ y N entre OZA y OZB. Letras diferentes en la misma columna denotan diferencias estadísticas significativas (LSD p<0,05) Si bien en el material utilizado no puede hablarse de estructura como tal, debido a que se parte de suelo molido y tamizado, se puede hipotetizar que la acción del sodio en el tratamiento OZA ha conducido a un reordenamiento poroso en el material remanente disminuyendo el número de poros mayores más compresibles. Varallyay (2002) afirma que un alto porcentaje de sodio de intercambio ocasiona una significativa modificación de la estructura y, más concretamente, de la conformación del espacio poroso, modificando la compactibilidad de los suelos. Ante un incremento dado de tensión, los poros de mayor tamaño son comprimidos primero (Griffiths y Joshi, 1989). Mitchell y Soga (2005) encontraron que una estructura de partículas floculadas presenta grandes poros, mientras que una estructura dispersa tiene numerosos microporos y a tensiones mayores que Pc el efecto de incrementos de tensiones es mayor sobre las estructuras floculadas que sobre las dispersas. Tensión de corte y parámetros de Coulomb Se realizaron las regresiones lineales entre la tensión cortante y la tensión normal de ambos tratamientos obteniendo las rectas de Coulomb. Los términos independientes de las ecuaciones de las rectas de regresión entre los puntos indican los valores de cohesión (c), mientras que las pendientes representan las tangentes de los ángulos de rozamiento interno (tgφ). De aquí se deducen, entonces, ambos valores que son volcados y comparados en la tabla 3 junto con los valores de tensión de corte a dos diferentes tensiones normales. Tratamiento Compresión Los valores medios de humedad al corte fueron de 15,2% para OZB y 15,9% para OZA no habiéndose encontrado diferencias significativas. La tabla 3 muestra que el tratamiento OZA presentó valores de tensión de corte más altos cuando se aplicaron las mayores tensiones normales, en concordancia con Spugnoli et al. (2002), mientras que no hubo diferencias a tensiones normales bajas. Asimismo, el tratamiento OZA presentó una cohesión superior a OZB, pero no existieron diferencias entre los valores de ángulo de rozamiento interno. Por un lado, el aumento de la tensión cortante verificado en OZA, podría adjudicarse a un aumento de la cohesión superficial. La presencia del Na+ habría favorecido el predominio de las fuerzas de repulsión durante la humectación a saturación, determinando un incremento de los coloides dispersos, con generación de poros pequeños, que derivaría en una mayor cohesión superficial a la humedad de corte (15%) y en una mayor tensión cortante. Rahimi et al. (2000) valoraron el efecto de la conductividad eléctrica y la RAS sobre suelos sometidos a ciclos humectación-desecación. Estos autores encontraron que con el incremento de la RAS disminuyó la resistencia, explicando que estas diferencias de comportamiento son debidas a los ciclos de humectación-desecación que redujeron la estabilidad de los agregados. Al igual que Kay y Dexter (1992), Utomo y Dexter (1981) coinciden en que los eventos de humectación y secado, pueden causar una disminución en la resistencia de los agregados. En efecto, en suelos sódicos Taboada y Lavado (1996) hallaron interacción entre los efectos del valor RAS y de la humedad en que el suelo es impactado por una fuerza, con disminuciones de módulo de ruptura cuando el impacto se produce en capacidad de campo. Por otro lado, Rajaram y Erbach (1999) concluyen que un suelo arcilloso sometido a ciclos de humectación–desecación sufrió un cambio en sus propiedades físicas incrementando la resistencia a la penetración, la cohesión, la adhesión, la fricción interna y el tamaño de sus agregados. Barzegar et al. (1994) explicaron que cuando los suelos son removidos en húmedo cierto contenido de arcillas es liberado de los agregados; luego, al secarse, se produce una reorganización en nuevos agregados donde los puntos de contacto entre partículas determinan el vínculo entre estas y, por lo tanto, la dureza del suelo. Altos contenidos de arcilla dispersa proveen mayor número de puntos de contacto entre partículas. En este sentido, los autores subrayaron que altos porcentajes de sodio de intercambio incrementan el contenido de arcillas dispersas y, por lo tanto, aumenta la dureza de los suelos. Pc (kPa) LV VEI (cm /g) VEF (cm /g) λ N OZA 0,65 b 0,60 a 94,5 a -0,023 a 0,75 b OZB 0,88 a 0,61 a 55,4 b -0,094 b 1,23 a 3 3 Tabla 3. Comparación entre OZA y OZB de las tensiones de corte (kPa), cohesión (kPa) y ángulo de rozamiento interno. Letras diferentes en la misma columna denotan diferencias estadísticas significativas (LSD p<0,05) MELANI, E.1; DRAGHI, L.2; JORAJURIA COLLAZO, D. 2; PALANCAR, T.2 68 ARTÍCULOS RIA / Vol. 41 / N.º 1 En el presente trabajo habría prevalecido el efecto cementante de la arcilla por sobre el efecto debilitante del proceso humectación-secado encontrado por Rahimi et al. (2000). El ciclo habría derivado en una mayor dispersión de las arcillas del tratamiento OZA. Durante la desecación, las arcillas ubicadas en los espacios interagregados provocaron la cementación del material generando mayor resistencia al corte. Líneas de estado crítico a) Comportamiento volumétrico ante el corte Con los datos de relación de tensión y relación de volumen (relación entre la diferencia de volumen posterior y previo al corte con el volumen previo al corte) se realizaron las regresiones para ambos tratamientos. Las muestras de suelo, que experimentaron un desplazamiento positivo durante el corte, sufrieron una expansión con aumento de su volumen específico, mientras que aquellas que experimentaron un desplazamiento negativo se comprimieron. Se hallaron diferencias entre ambos tratamientos (OZA y OZB) en las regresiones de las rectas de expansión-contracción al corte, existiendo una mayor tendencia a la expansión del tratamiento OZA. Esto se evidencia por la mayor tensión normal a la que se alcanza el estado crítico (tabla 4). Esto implica que en OZA la probabilidad de recibir compresiones adicionales al ser cortado disminuiría con respecto a OZB aumentando la posibilidad de expandirse con el corte (aumentaría el dominio supercrítico). Esta tendencia puede explicarse apelando al probable sistema poroso existente en este tratamiento, donde predominarían poros de menor diámetro de acuerdo con lo expuesto por Varallyay (2002). Los poros de menor diámetro de OZA no habrían tenido la capacidad de alojar pequeñas partículas minerales durante el corte, resultando en una tendencia mayor a la expansión respecto a OZB. El tratamiento OZB en cambio, con poros de dimensiones mayores, habría tenido más capacidad de alojar dichas partículas y consecuentemente mayor tendencia a comprimirse ante el esfuerzo cortante. Habría resul- tado más sencillo, comprimir durante el corte un material donde predominan poros de mayor tamaño (OZB) que uno donde prevalecen los de menor tamaño (OZA). b) Obtención de la línea de estado crítico Con las ecuaciones de regresión de comportamiento volumétrico durante el corte se determinó la tensión normal máxima a la que se debería someter a la muestra durante el corte para que no existiese compresión o expansión durante la falla (Estado Crítico). La figura 1 muestra la posición de la línea de estado crítico respecto a la línea virgen para ambos tratamientos. Las ecuaciones de las rectas de estado crítico para ambos tratamientos son: OZA: v = 0,735 – 0,023ln(p) [3] OZB: v = 1,123 – 0,094ln(p) [4] A partir de los parámetros obtenidos a través de la teoría del estado crítico puede verse que OZA tendría una menor distancia entre la línea virgen y la línea de estado crítico y por lo tanto la región subcrítica sería reducida, característica que le conferiría una mayor capacidad de expansión durante el corte con respecto a OZB. Esto significaría también que OZA toleraría tensiones normales superiores y aún podría presentar expansión durante el corte. Este hecho coincide con lo expresado por Hettiaratchi (1987), quien explica como con el aumento del parámetro λ, la línea de estado crítico se aproxima a la línea virgen produciendo una expansión de la región supercrítica. De acuerdo con Spugnoli et al. (2002), el mayor comportamiento expansivo registrado por los suelos altamente saturados con Na+ muestra, aparentemente, un mejoramiento en la respuesta del suelo a las tensiones externas aplicadas. Indirectamente, esto podría sugerir una situación positiva ante las operaciones de labranza, que podría balancear la alta energía requerida para roturar el suelo (alta resistencia al corte). Sin embargo, desde un punto de Pre-tratamiento Postratamiento Análisis Unidad OZO OZA OZB C.I.C meq/100g secos 29,54 - - Materia Orgánica g/kg 15,93 - - Carbonatos g/100g secos 3,9 - - CE25°C mS/cm 0,03 0,982 1,37 Na+ meq/100g secos 0,053 - - Ca++ meq/100g secos 26,06 - - Mg+++ meq/100g secos 2,94 - - RAS - 1,79 9,85 2,86 pH en H2O -log[H+] 7,3 8,09 7,3 Tabla 4. Comparación de la ordenada al origen y pendientes de las rectas de relación volumétrica. Letras diferentes en la misma columna denotan diferencias estadísticas significativas (LSD p<0,05) Alteración de las propiedades mecánicas de un Ustochrept Udértico tratado con agua enriquecida en sodio Volumen Específico (cm3/g) Abril 2015, Argentina 69 BRONICK, C.J.; LAL, R. 2005. Soil Structure and management: a review. Geoderma. 124, 3-22. 0,9 GRIFFITHS, F.J.; JOSHI, R.C. 1989. Change in pore size distribution due to consolidation of clays. Geotechnique. 39, 159-67. 0,85 HETTIARATCHI, D.P.R.; O’CALLAGHAN, J.R. 1980. Mechanical behaviour of agricultural soils. Journal of Agricultural Engineering Research. 25, 891-904. 0,8 0,75 HETTIARATCHI, D.P.R. 1987. A critical state soil mechanics model for agricultural soil. Soil use and management. 3, 94-105. 0,7 0,65 HUTSON, J.L. 1971. Crust formation on some Natal soils. Master Science Agricultural Thesis. 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En términos de operaciones de campo los resultados obtenidos pueden explicar el aumento del requerimiento energético en las operaciones de labranza sobre suelos con alta RAS. 3. El aumento de la concentración de Na+ en la solución del suelo derivó en un acercamiento de EC respecto a LV. Este hecho se tradujo en el aumento de la región supercrítica otorgándole al suelo una mayor capacidad expansiva durante el corte en términos relativos. BIBLIOGRAFÍA ALEXANDROU, A.; EARL R. 1998. The relationship among the pre-compaction stress, volumetric water content and initial dry bulk density of soil. Journal of Agricultural Engineering Research, 80, 71–75. AMIOTI, N.; BRAVO, O.2006. Suelos de las terrazas del río Colorado: Características e impacto del riego por gravedad. xx Congreso Argentino de la Ciencia del Suelo. 19 al 22 de septiembre de 2006. Salta, Argentina. BARZEGAR, A.R.; MURRAY, G.J.; CHURCHMAN, G.J.; RENGASAMY, P. 1994. 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MELANI, E.1; DRAGHI, L.2; JORAJURIA COLLAZO, D. 2; PALANCAR, T.2 70 ARTÍCULOS RIA / Vol. 41 / N.º 1 Riesgo de contaminación del agua subterránea con plaguicidas en la cuenca del arroyo El Cardalito, Argentina Bedmar, F.1; Gianelli, V.2; Angelini, H.2; VIGLIANCHINO, L.3 Resumen La cuenca del arroyo El Cardalito (102.6 km2) se encuentra localizada en el sudeste de la provincia de Buenos Aires (Argentina) cerca de la ciudad de Mar del Plata, donde existe un importante cinturón hortícola con uso intensivo de agroquímicos. El objetivo del trabajo consistió en estimar el riesgo potencial de lixiviación de los herbicidas, insecticidas y fungicidas comúnmente utilizados en dicha cuenca. A tal fin, se utilizaron los índices conocidos como factor de retardo (RF) y factor de atenuación log-transformado (AFT). Tanto el RF como el AFT se calcularon para los horizontes A, B y C de las cinco series de suelo que integran esta cuenca, así como para el perfil completo, teniendo en cuenta sus propiedades y profundidad. Considerando el RF, la capacidad de lixiviar de los plaguicidas fue superior en el horizonte C de los suelos respecto de los horizontes A y B o el perfil. En ese horizonte, los insecticidas con mayor movilidad fueron carbofuran, pirimicarb, metamidofós, imidacloprid y tiametoxam mientras que en el caso de los fungicidas fueron fosetil aluminio, Captan, zineb y carbendazim. Por su parte, se estimó que 12 de 25 herbicidas considerados presentaron elevada movilidad, especialmente dicamba, picloram y naptalam. En el caso del AFT, se determinó, para la mayoría de los plaguicidas, que la capacidad de lixiviar varió según el horizonte considerado de acuerdo al orden C > A > B, mientras que para todos los horizontes la peligrosidad se incrementó al aumentar la recarga neta, siendo máxima a 2.3 mm día-1. Por último, considerando el perfil de suelo, se determinó que la lixiviación de la mayoría de los plaguicidas evaluados, a excepción de Picloram, sería improbable a muy improbable para las recargas estudiadas (0.3, 1.1 y 2.3 mm día-1). Si bien los índices utilizados constituyen valiosas herramientas para estimar la vulnerabilidad de los acuíferos por lixiviación de plaguicidas, resulta imprescindible la realización de monitoreos a campo que verifiquen el grado de asociación con la realidad. Palabras claves: factor de retardo, factor de atenuación, lixiviación, herbicidas, insecticidas, fungicidas. Abstract The basin of El Cardalito stream (102.6 km2) is located in the southeast of Buenos Aires province (Argentina), near the city of Mar del Plata. An important horticultural belt with intensive use of agrochemicals is located in it. The objective of this work was to estimate the potential risk of leaching of the most commonly used herbicides, insecticides and fungicides in the 1 Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad Nacional de Mar del Plata. Ruta 226 km 73.5, 7620 Balcarce, Argentina. Correo electrónico: [email protected] 2 Estación Experimental Agropecuaria, INTA Balcarce. Ruta 226 km 73.5, 7620 Balcarce, Argentina. Correo electrónico: [email protected]; [email protected] 3 Oficina INTA Mar del Plata, Estación Experimental Agropecuaria, INTA Balcarce, Dorrego 2593, 7600 Mar del Plata. Correo electrónico: [email protected] Recibido el 15 de enero de 2014 // Aceptado el 19 de febrero de 2015 // Publicado online el 01 de abril de 2015 Riesgo de contaminación del agua subterránea con plaguicidas en la cuenca del arroyo El Cardalito, Argentina Abril 2015, Argentina 71 basin. For this purpose, we used the Retardation Factor (RF) and the Attenuation Factor log transformed (AFT) indexes. Both RF and AFT were calculated for the A, B and C horizons of the five soil series that integrate the watershed, as well as for the complete soil profile, taking into account their properties and depth. According to the RF, the leaching potential of the pesticides was higher in the C horizon, compared to A and B horizons or the complete profile. In the C horizon, the insecticides with higher mobility were Carbofuran, Methamidophos, Pirimicarb, Imidacloprid and Thiamethoxam. In the case of fungicides, the highest mobility was found in Fosetyl-aluminium, Captan, Zineb and Carbendazim. On the other hand, 12 of the 25 studied herbicides had high mobility, particularly Dicamba, Picloram and Naptalam. The AFT values indicated that for most of the pesticides, the risk of leaching was higher in the C horizon, followed by A and B horizons. In all cases, the risk of leaching increased with water recharge, reaching its maximum at 2.3 mm day-1. Finally, considering the soil profile, leaching of most pesticides evaluated, except Picloram, would range between unlikely and very unlikely for all the studied recharges (0.3, 1.1 y 2.3 mm day-1). The indices used are valuable tools for estimating the vulnerability of aquifers due to leaching of pesticides, however it is essential to perform field monitoring to verify the degree of association with reality. Keywords: retardation Factor, Attenuation Factor, leaching, herbicides, insecticides, fungicides. Introducción Los plaguicidas han representado hasta la actualidad el gran sostén del crecimiento de los sistemas de producción agropecuarios. Sin embargo, en los últimos años el incremento de su uso ha dado origen a una creciente preocupación sobre el efecto que pueden ocasionar en el ambiente. Desde hace años, se han identificado residuos de plaguicidas en todos los compartimientos ambientales (aire, agua y suelo) en diversas regiones geográficas, incluyendo aquellas muy remotas al sitio original de su liberación (Gevao y Jones, 2002). En tal sentido, los plaguicidas constituyen la principal fuente de contaminación no puntual del agua subterránea debido a la lixiviación tanto desde suelos agrícolas como de los no cultivados habiendo sido ampliamente detectados a nivel mundial tanto en agua superficial como subterránea (Cerejeira et al., 2003; Larsen et al., 2013). El destino de los plaguicidas en el ambiente constituye un complejo proceso influenciado por sus propiedades fisicoquímicas, las prácticas de manejo, las condiciones climáticas, las propiedades del suelo y del agua (Spadotto et al., 2002). Por tanto, la cantidad de plaguicida lixiviado que puede llegar al agua subterránea depende del tiempo de tránsito a través de la zona no saturada (tiempo requerido por los plaguicidas para viajar desde la superficie hasta una determinada profundidad del perfil del suelo) y de la capacidad de los suelos para retardar o atenuar el movimiento de los plaguicidas (Sanderson y Lowe, 2002). El potencial de lixiviación de un compuesto químico puede ser determinado directamente o estimado indirectamente mediante modelos, índices o indicadores (Oliveira et al., 2001). Rao et al., (1985) desarrollaron un modelo para determinar la contaminación potencial del agua subterránea basado en el riesgo de lixiviación de los plaguicidas a través del perfil del suelo. Dicho método establece la determinación de dos índices: factor de atenuación (AF) y factor de retardo (RF), que contemplan propiedades del suelo (densidad aparente, contenido de carbono orgánico, contenido de humedad a capacidad de campo), características hidrológicas y climáticas (profundidad del perfil, recarga neta de agua subterránea) y de los plaguicidas en estudio (Vida media y Koc). La determinación de los índices AF y RF permite estimar el riesgo potencial de lixiviación de los plaguicidas hacia el agua subterránea y establecer un ranking de peligrosidad de estos (Giambelluca et al., 1996; Paraíba y Spadotto, 2002; Sanderson y Lowe, 2002; Bernard et al., 2005; Kookana et al., 2005). En nuestro país, Natale et al. (2002) utilizaron el índice AF para estudiar los 26 plaguicidas más empleados y determinaron que la vulnerabilidad del agua subterránea de los acuíferos freáticos y Puelche de Bigand (provincia de Santa Fe) fue de baja a mediana. Por su parte, en un estudio desarrollado en la cuenca alta del arroyo Pantanoso, en el sudeste de la provincia de Buenos Aires (Gianelli et al., 2010), se determinó que los herbicidas presentan un riesgo más alto de contaminación del agua subterránea por lixiviación que los insecticidas y los fungicidas debido a su menor grado de retención, mayor vida media y mayor solubilidad en agua. A diferencia de otros índices, que se basan solamente en las características fisicoquímicas de los plaguicidas, el RF y el AF tienen en cuenta también las características del medio (propiedades del suelo, las prácticas de manejo y las condiciones climáticas e hidrológicas), por lo que su valor depende del terreno donde se apliquen. Esta particularidad hace posible la construcción de mapas de riesgo que permiten visualizar las áreas de mayor riesgo de contaminación potencial en las cuencas en estudio. Por tanto, los objetivos del presente trabajo fueron a) determinar el riesgo de lixiviación de los herbicidas, insecticidas y fungicidas más utilizados en la cuenca del arroyo El Cardalito (sudeste de la provincia de Buenos Aires, Argentina), b) establecer mediante los índices: factor de retardo y factor de atenuación, la capacidad diferencial para lixiviar de los plaguicidas en función de la heterogeneidad en el perfil del suelo, y c) integrar este modelo a Sistemas de In- BEDMAR, F.1; GIANELLI, V.2; ANGELINI, H.2; VIGLIANCHINO, L.3 72 ARTÍCULOS formación Geográfica a fin de visualizar las áreas de mayor riesgo potencial de contaminación del agua subterránea en la cuenca en estudio. Materiales y Métodos RIA / Vol. 41 / N.º 1 del contenido de materia orgánica considerando una disminución promedio del 28% en el horizonte A de todas las series de suelo de la cuenca, resultante de la comparación de los datos originales con los del relevamiento efectuado por Sainz Rozas et al. (2011) en suelos de la región pampeana de Argentina. Área de estudio y suelos La cuenca hidrológica del arroyo El Cardalito se localiza en el sudeste de la provincia de Buenos Aires (37º 56’ 44,74” – 38º 2’ 59,48” S y 57º 46’ 12,49”– 57º 32’ 14,36” O), Argentina, abarcando una superficie de 102.58 Km2 (10258 ha). La región presenta clima mesotermal-húmedo-subhúmedo según la clasificación de Thornthwaite (1948), con una temperatura media anual del aire de 13º C y una precipitación media anual de 928 mm. Los suelos que integran esta cuenca pertenecen predominantemente a la serie Mar del Plata; si bien también se presentan en mucha menor proporción las series Tandil, Tres Esquinas, La Alianza, Sierras de los Padres y Dos Naciones (tabla 1). Cabe destacar que dentro de la cuenca estudiada se encuentra, en la región este, la ciudad de Mar del Plata (figura 1). Las propiedades fisicoquímicas de los suelos fueron obtenidas de la Carta de Suelos de la República Argentina, escala 1:50000, Instituto de Suelos, INTA (1960-1970) y del laboratorio de Física de Suelos (EEA INTA Balcarce). Para la descripción de los perfiles de los suelos se consideraron las características de los horizontes A, B y C de los mismos (tabla 1). Debe destacarse que la información de los suelos data de la década del 70, habiendo sufrido la región, desde ese entonces, un elevado grado de agriculturización que produjo una disminución principalmente de los contenidos de materia orgánica del horizonte superficial de sus suelos (Sainz Rozas et al., 2011). Por tal motivo, se realizó una estimación de los valores actuales Cultivos Los cultivos, que por lo general se desarrollan en esta cuenca, son hortícolas, si bien en algunos casos se incluyen, trigo, girasol, soja, maíz, papa y pasturas predominando el sistema de labranza convencional para la producción de estos (RIAN, 2008; Sagua et al., 2009). Los cultivos hortícolas poseen una gran importancia en esta cuenca, dado que forman el llamado cinturón hortícola de Mar del Plata, localizándose en una franja de aproximadamente 25 km que bordea la ciudad (Sagua et al., 2009). Estos cultivos suelen caracterizarse por la utilización intensiva de agroquímicos y riego, por lo cual constituyen un ambiente especial para el estudio de los posibles impactos sobre el agua subterránea. Según una estimación de la oficina INTA Mar del Plata, en 2009/10 los principales cultivos hortícolas estuvieron constituidos por 28 especies con una superficie total de 9650 hectáreas (tabla 2). Plaguicidas Los principales herbicidas, insecticidas y fungicidas utilizados en los cultivos hortícolas de la cuenca en estudio (tabla 2) se determinaron mediante encuestas a profesionales-técnicos de la actividad privada y oficial, informes oficiales y publicaciones (oficina INTA Mar del Plata; cátedras de Terapéutica Vegetal y Horticultura de la Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad Nacional de Mar del Plata; Tangorra et al., 2006). Figura 1. Localización del área de estudio. Riesgo de contaminación del agua subterránea con plaguicidas en la cuenca del arroyo El Cardalito, Argentina Abril 2015, Argentina Serie Mar del Plata Tandil Tres Esquinas La Alianza Sierra de los Padres Cinco Cerros 73 Superficie Humedad a de cuenca Densidad Clasificación Horizontes Profundidad Fracción de capacidad de Porosidad ocupada por aparente taxonómica edáficos (cm) carbono campo (m3 m-3) cada serie (Mg m-3) (L dm-3) (%) AP 8 0,0289 1,1 0,3 0,56 A1 20 0,022 1,1 0,3 0,56 Argiudol B1 30 0,0174 1,2 0,28 0,5 Típico, Limosa fina, illítica, 90,4 B21T 19 0,0136 1,3 0,31 0,46 muy profunda, B22T 20 0,0058 1,5 0,36 0,38 térmica1 B3 21 0,0029 1,5 0,34 0,38 C 59 0,0004 1,3 0,23 0,48 A1 28 0,0281 1,2 0,33 0,45 B1 6 0,0174 1,3 0,33 0,48 Argiudol 5,5 B2T 46 0,0074 1,4 0,35 0,44 Típico, Fina, illítica, térmica1 B3 20 0,0018 1,3 0,33 0,48 C 35 0,0003 1,3 0,38 0,48 AP/A12 30 0,0309 1,1 0,3 0,56 B1 15 0,0075 1,2 0,28 0,5 Argiudol B21T 25 0,0053 1,3 0,31 0,46 Vértico, Fina, 2,7 B22 35 0,0028 1,5 0,36 0,38 illítica, térmica2 B3 35 0,0019 1,5 0,34 0,38 C 40 0,0015 1,3 0,23 0,48 Paleudol Ap 28 0,0429 1,1 0,31 0,5 Petrocálcico, Limosa fina, mixta, somera, térmica2 Hapludol Lítico, Fina, mixta, mésica1 Paleudol Petrocálcico, Fina, illítica, somera, térmica 1 1,3 2Ckkm - - - - - Ap 15 0,0634 1,1 0,31 0,5 2R - - - - - Ap 23 0,0251 1,1 0,31 0,5 Bts 22 0,0153 1,2 0,3 0,41 2Ckkm - - - - - 0,1 0,02 Tabla 1. Características de las series de suelos de la cuenca del arroyo El Cardalito. 1 2 USDA-Soil Taxonomy V. 2006 USDA-Soil Taxonomy V. 2010 En la tabla 3 se presentan los plaguicidas seleccionados y sus propiedades fisicoquímicas, las cuales fueron obtenidas mediante una recopilación de información proveniente de diversas bases de datos (1. AIDATA; 2. EU Pesticides Database; 3. Extension Toxicology Network; 4. IUPAC; 5. National Pesticide Information Center. OSU Extension Pesticide Properties Database). Índices de contaminación potencial A fin de estimar el potencial de lixiviación de los plaguicidas seleccionados y el grado de vulnerabilidad del agua subterránea, se utilizó un modelo propuesto por Rao et al. (1985), el cual establece la determinación de dos índices: factor de atenuación (AF) y factor de retardo (RF). El factor de atenuación estima la fracción de plaguicida aplicado a la superficie que lixivia a través del perfil del suelo y se expresa a través de la siguiente ecuación: AF = exp [-(0,693*d* θ FC*RF)/(q*DT50)] (1) donde d (cm) es la profundidad del suelo considerado, θ FC (m3 m-3) el contenido volumétrico de agua en el suelo a capacidad de campo, q (cm día-1) la recarga neta de agua subterránea, DT50 (días) la vida media de los plaguicidas en el suelo y RF el factor de retardo. En el presente trabajo se utilizó el índice AFT que corresponde a la transformación logarítmica del factor AF para simplificar la interpretación de los resultados (Bernard et al., 2005): AFT = Ln (AF)/(-0.693) (2) El factor de retardo (RF) indica la capacidad de los plaguicidas para lixiviar a través del suelo, teniendo en cuenta la adsorción y distribución entre las fases sólidas y líquidas y se define como: RF= 1+ (ρd*foc*Koc)/( θ FC) (3) donde ρd (Mg m-3) es la densidad aparente del suelo, foc es la fracción decimal del contenido de C orgánico (Díaz- BEDMAR, F.1; GIANELLI, V.2; ANGELINI, H.2; VIGLIANCHINO, L.3 74 ARTÍCULOS RIA / Vol. 41 / N.º 1 Cultivos Hectáreas Rendimiento (Tn/ha) Herbicidas Insecticidas Fungicidas Acelga 450 15 Cloridazon, Lenacil, Setoxidim Abamectin, Cipermetrina, Deltametrina, Imidacloprid, Lambdacialotrina Carbendazim, Clorotalonil, Mancozeb, Oxicloruro de cobre Carbofuran, Cipermetrina, Clorpirifos Carbendazim, Carboxin+Tiram, Clorotalonil Abamectin, Deltametrina Mancozeb Carbendazim, Carboxin+Tiram Captan, Carbendazim, Clorotalonil, Mancozeb, Zineb, Oxicloruro de cobre Ajo 50 7 Bromoxinil, Diuron, Linuron, Oxadiazon, Oxifluorfen, Pendimetalin, Prometrina, Setoxidim, S-Metolacloro, Trifluralina Albahaca 10 20 Trifluralina Alcaucil 50 16 Prometrina, S-Metolacloro Deltametrina, Imidacloprid Apio 130 25 Flurocloridona, Linuron, Prometrina, Setoxidim, Trifluralina Abamectin, Cartap Deltametrina, Pirimicarb, Cipermetrina Carbendazim, Captan, Clorotalonil, Mancozeb, Oxicloruro de cobre, Zineb Arveja fresca 70 7 Bentazon, Flurocloridona, Linuron, S-metolacloro, Metribuzin, Pendimetalin, Prometrina, Setoxidim, Trifluralina Berenjena 40 30 Setoxidim, S-Metolacloro Deltametrina, Imidacloprid, Lambadacialotrina, Pirimicarb Carbendazim, Clorotalonil Brócoli 150 10 Setoxidim, Trifluralina Tiametoxam Captan, Clorotalonil, Oxicloruro de cobre, Zineb Cebolla de verdeo 500 15 Cebolla de bulbo 400 40 Linuron, Bentazon, Bromoxinil, Diuron, Fenoxaprop etil, Oxadiazon, Oxifluorfen, Pendimetalin, Prometrina, Setoxidim Cipermetrina, Clorpirifos, Lambdacialotrina, Mercaptotion, Tiametoxam Azoxistrobina, Captan, Carbendazim, Clorotalonil, Zineb Chaucha 100 10 Setoxidim, Trifluralina Deltametrina Zineb Deltametrina, Carbofuran, Metamidofos, Cipermetrina, Clorpirifos Carbendazim+ Tiram Cipermetrina, Deltametrina, Endosulfan, Pirimicarb, Tiametoxam Clorotalonil, Zineb, Carbofuran, Carbendazim Abamectin, Cipermetrina, Deltametrina, Imidacloprid, Lambdacialotrina Azoxistrobina, Carbendazim Choclo 1550 15 Acetoclor, Bentazon, Bromoxinil, Dicamba, Flurocloridona, Linuron, Metribuzin, Pendimetalin, Picloram, S-Metolacloro Coliflor 80 25 Setoxidim, S-Metolacloro, Trifluralina Espárrago 90 8 Espinaca 150 15 Bentazon, Linuron, Metribuzin, Naptalan, Setoxidim Cloridazon, Fenmedifan, Lenacil, Setoxidim, S-Metolacloro Frutilla 130 35 Lenacil, Setoxidim Abamectina Azoxistrobina, Captan, Fosetil Aluminio, Oxicloruro de cobre, Zineb Hinojo 120 25 Prometrina Lechuga 2000 25 Abamectin, Imidacloprid, Lambdacialotrina, Pirimicarb Azoxistrobina, Carbendazim, Propamocarb, Zineb Perejil 300 20 Fluazifop p butil, Propizamida, Setoxidim, S-Metolacloro, Trifluralina Flurocloridona, Linuron, Propizamida, Setoxidim, S-Metolacloro, Trifluralina Lambdacialotrina, Tiametoxam Captan, Carbendazim Pimiento 80 15 Fenoxaprop p etil, Napropamida, Prometrina, Setoxidim, S-Metolacloro, Trifluralina Puerro 120 20 Linuron Abamectin, Cipermetrina, Clorpirifos, Deltametrina, Imidacloprid, Lambdacialotrina, Metamidofos, Pirimicarb Azoxistrobina, Captan, Carbendazim, Clorotalonil, Fosetil Aluminio, Mancozeb, Oxicloruro de cobre, Propamocarb,Zineb Riesgo de contaminación del agua subterránea con plaguicidas en la cuenca del arroyo El Cardalito, Argentina Abril 2015, Argentina 75 Cultivos Hectáreas Rendimiento (Tn/ha) Herbicidas Insecticidas Fungicidas Radicheta 30 20 Abamectin, Imidacloprid, Lambdacialotrina Carbendazim Remolacha 350 30 Cloridazon, Lenacil, Setoxidim, S-Metolacloro, Trifluralina Repollo 150 35 S-Metolacloro, Trifluralina 50 Fenoxaprop p etil, Fluazifop p butil, Metribuzin, Napropamida, Pendimetalin, Prometrina, Setoxidim, S-Metolacloro, Trifluralina Oxidemeton metil Tomate 350 Carbendazim, Mancozeb, Oxicloruro de cobre, Zineb, Carbendazim, Deltametrina, Imidacloprid, Clorotalonil, Mancozeb, Mercaptotion, Pirimicarb, Zineb Abamectin, Carbofuran, Azoxistrobina, Cipermetrina, Clorpirifos Captan, Carbendazim, metil, Deltametrina, Clorotalonil, Fosetil Imidacloprid, Aluminio, Mancozeb, Lambdacialotrina, Oxicloruro de cobre, Mercaptotion, Metamidofos, Propamocarb, Zineb Tiametoxam Pirimicarb Zanahoria 1000 40 Fenoxaprop p etil, Flurocloridona, Metribuzin, Prometrina, Setoxidim, S-Metolacloro, Trifluralina, Linuron, Pendimetalin Zapallito de tronco 300 25 Fluazifop p butil Zapallo 700 25 Naptalan, Setoxidim, S- Metolacloro, Trifluralina Pirimicarb Otras 200 20 Superficie total 9,65 - - - - Azoxistrobina, Zineb Carbendazim, Oxicloruro de cobre Azoxistrobina, Captan, Carbendazim, Clorotalonil, Mancozeb, Oxicloruro de cobre, Propamocarb, Zineb Tabla 2. Estimación de la superficie total, rendimientos promedio de los principales cultivos hortícolas al aire libre del sudeste de la provincia de Buenos Aires durante el ciclo 2009/10 (oficina INTA Mar del Plata) y principales plaguicidas empleados en cada cultivo. Díaz et al., 1998) y Koc (m3 kg-1) el coeficiente de reparto en C orgánico-agua. Tanto el AF como el RF fueron calculados para cada horizonte considerando sus propiedades fisicoquímicas y profundidad (tabla 1). A fin de realizar los cálculos se consideraron los horizontes A, B y C de las 5 series de suelo presentes en la cuenca. Posteriormente se determinaron los factores globales para el perfil de suelo integrando los índices parciales obtenidos para los horizontes de cada serie de suelo sobre la base de la metodología propuesta por Spadotto et al. (2002) y Kookana et al. (2005): AFT global = Π AFTi (4) donde Π indica el producto de los índices obtenidos para cada horizonte y el sufijo i designa a los horizontes (i = A…….n). Una vez calculados los índices RF y AFT, los plaguicidas se clasificaron basándose en la movilidad y en el potencial de lixiviación empleando la clasificación propuesta por Khan y Liang (1989) (tabla 4). Recarga neta de agua subterránea La recarga neta de agua subterránea se estimó a partir del estudio realizado por Aparicio et al. (2008) para un suelo de la serie Mar del Plata. Estos autores calcularon la recarga mediante el modelo LEACHM versión W (Leaching Estimation and Chemistry Model) (Hutson y Wagenet, 1992) para una serie de 8 años. Dentro del período calculado, se seleccionaron los ciclos correspondientes a los valores de máxima (2.3 mm día-1) y mínima (0.3 mm día-1) recarga de agua, y un promedio de los 8 años (1.1 mm día-1). Asimismo, con el fin de corroborar estos valores, se realizó el cálculo de la recarga neta de agua, considerando el estudio realizado por Quiroz Londoño et al. (2012), quienes encontraron para el acuífero pampeano, valores de recarga entre 9 y 21% del total de la precipitación, con un valor medio de 14%. A tal fin, la recarga se determinó considerando el valor promedio correspondiente al 14% de las precipitaciones anuales para la localidad de Balcarce (período 1970-2011) obteniéndose un valor de 1.3 mm d-1, (5), valor similar al reportado por Aparicio et al. (2008) en su estudio: BEDMAR, F.1; GIANELLI, V.2; ANGELINI, H.2; VIGLIANCHINO, L.3 Fungicidas Insecticidas Herbicidas 76 ARTÍCULOS RIA / Vol. 41 / N.º 1 T 1/2 Koc Acetoclor 13 130 Bentazon 20 34 Bromoxinil 7 1079 Cloridazon 21 120 Dicamba 14 2 Diuron 90 480 Fenmedifam 30 2400 Fenoxaprop etil 9 9490 Fluazifop p butil 15 5700 Flurocloridona 92 893 Glifosato 47 24000 Lenacil 10 130 Linuron 60 400 Metribuzin 40 60 Napropamida 70 700 Naptalam 14 20 Oxadiazon 60 3200 Oxifluorfen 35 100000 Pendimetalin 90 5000 Picloram 90 16 400 Prometrina 60 Propizamida 60 800 S- Metolacloro 90 200 Setoxidim 5 100 Trifluralina 60 8000 Abamectina 28 5000 Carbofuran 50 30 Cipermetrina 30 100000 Clorpirifos 30 6070 Deltametrina 104 186067 Imidacloprid 127 440 Lambdacialotrina 30 180000 Mercaptotion 1 1800 Metamidofos 6 5 Pirimicarb 10 60 Tiametoxam 111 245 Azoxistrobina 65 1590 Captan 2,5 200 Carbendazim 40 225 Clorotalonil 22 850 Flutriafol 400 1225 Fosetil Aluminio 1 20 Mancozeb 70 2000 Oxicloruro de cobre 1600 4000 Propamocarb 32 1000000 Zineb 30 1000 Tabla 3. Propiedades fisicoquímicas (Vida media T1/2 y coeficiente de partición en carbono orgánico Koc*) de los principales herbicidas, insecticidas y fungicidas utilizados en los cultivos seleccionados en la cuenca del arroyo El Cardalito. R= ∑ PP * 14% ∑ DP (5) donde R es la recarga neta (mm d-1), PP (mm) el total de precipitaciones anuales y DP el número total de días con precipitaciones. Mapas de riesgo Una vez determinados los índices, se generaron mapas del RF y AFT en la cuenca en estudio para cada plaguicida utilizando el programa ESRI ArcMap 9.2. Para su confección se obtuvieron los índices de cada serie de suelo y se ponderaron a partir del porcentaje de participación en cada unidad cartográfica la cual constituye la unidad de mapeo empleada para la representación de los resultados a través de mapas de riesgo. Resultados y Discusión Teniendo en cuenta las series de suelos Mar del Plata, Tandil y Tres Esquinas, las cuales representan el 98.6% de la superficie de esta cuenca y poseen un perfil desarrollado (tabla 1), la movilidad de los plaguicidas, según el RF, fue superior en el horizonte C de los suelos, respecto de los horizontes A y B. Asimismo, si bien con algunas excepciones según ingrediente activo, el orden de movilidad fue herbicidas > insecticidas > fungicidas. En el horizonte C, los insecticidas con mayor movilidad fueron carbofuran, pirimicarb, metamidofós, imidacloprid y tiametoxam, mientras que en el caso de los fungicidas, el más móvil fue fosetil aluminio, seguido por Captan, zineb y carbendazim. Por su parte, se estimó que 12 herbicidas presentaron elevada movilidad, especialmente dicamba, picloram y Naptalam (figura 2). En el caso del AFT, independientemente de la recarga de agua considerada, se determinó que la capacidad de lixiviación, para la mayoría de los plaguicidas, varió según el horizonte de acuerdo al orden C > A > B, mientras que para todos los horizontes el potencial de lixiviación (AFT) de los plaguicidas, se incrementó con el aumento de la recarga neta de agua subterránea, siendo máximo a 2.3 mm día-1. Para la recarga de 0.3 mm d-1, el riesgo asociado a los plaguicidas fluctuó entre muy improbable y moderadamente probable para los herbicidas, muy improbable a probable para los fungicidas y entre muy improbable a improbable para los insecticidas, incrementándose en los horizontes subsuperficiales del perfil. Por su parte, para la recarga de 1.1 mm-1 se determinó que la capacidad de lixiviar de los herbicidas y fungicidas varió entre muy improbable y muy probable, resultando picloram, S-metolacloro (herbicidas), flutriafol y oxicloruro de cobre (fungicidas) los de mayor probabilidad de lixiviación. En el caso de los insecticidas, el riesgo osciló entre muy improbable y probable (carbofuran). Finalmente, cuando la recarga fue máxima (2.3 mm d-1) el riesgo asociado de la mayoría de los herbicidas fue muy Riesgo de contaminación del agua subterránea con plaguicidas en la cuenca del arroyo El Cardalito, Argentina Abril 2015, Argentina 77 RF Clasificación AF AFT Clasificación 1 muy móvil ≥2,5 x 10-1 y ≤1 ≤2 muy probable >1y<2 móvil ≥1 x 10-1 y <2,5 x 10-1 ≥2 y <3 probable ≥2y<3 moderadamente móvil ≥1 x 10-2 y <1 x 10-1 ≥3,3 y <7,2 moderadamente probable ≥ 3 y < 10 moderadamente inmóvil ≥1 x 10-4 y <1 x 10-2 ≥7,2 y <13,3 improbable ≥ 10 muy inmóvil <1 x 10-4 >13,3 muy improbable Tabla 4. Clasificación de los plaguicidas en base al índice RF, AF y AFT. Figura 2. Clasificación de los herbicidas, insecticidas y fungicidas basándose en su movilidad, estimada mediante el índice RF en el horizonte C de la cuenca del arroyo El Cardalito. BEDMAR, F.1; GIANELLI, V.2; ANGELINI, H.2; VIGLIANCHINO, L.3 78 ARTÍCULOS probable en el horizonte C (s-metolacloro, metribuzín, flurocloridona, prometrina, linuron, diuron, acetoclor y picloram) (figura 3). En el caso de los insecticidas, pirimicarb categorizó como moderadamente probable, resultando tiametoxam y carbofuran muy probables de lixiviar (figura 4). Entre los fungicidas de mayor potencial de lixiviar se encontraron azoxistrobina, carbendazim (moderadamente RIA / Vol. 41 / N.º 1 probable), flutriafol y oxicloruro de cobre (figura 5) los cuales categorizaron como muy probable de lixiviar. Considerando el perfil completo de suelo, se determinó que la lixiviación de todos los plaguicidas estudiados sería improbable a muy improbable para las tres recargas estudiadas, a excepción del herbicida Picloram que fluctúo entre muy improbable (0.3 mm d-1) y moderadamente probable (2.3 mm d-1) (figura 3). Figura 3. Riesgo potencial de lixiviación hacia el agua subterránea del herbicida picloram en la cuenca del arroyo El Cardalito, determinado mediante el índice AFT para los horizontes A, B, C y el perfil completo de suelo Riesgo de contaminación del agua subterránea con plaguicidas en la cuenca del arroyo El Cardalito, Argentina Abril 2015, Argentina 79 Figura 4. Riesgo potencial de lixiviación hacia el agua subterránea del insecticida carbofuran en la cuenca del arroyo El Cardalito, determinado mediante el índice AFT para los horizontes A, B, C y el perfil completo de suelo. La variabilidad en el riesgo potencial de lixiviación en el perfil estuvo asociada a las diferencias en las propiedades fisicoquímicas de los horizontes componentes del perfil del suelo. En tal sentido, tanto el contenido de carbono orgánico como la densidad aparente y actividad microbiana disminuyen con la profundidad en el perfil, por lo que dichas variaciones influyen directa o indirectamente en el movimiento de los plaguicidas en el suelo a través de los procesos de adsorción-desorción y degradación (Bedmar et al., 2013; Bedmar y Gianelli, 2014). Por tal motivo, los plaguicidas estudiados en este trabajo, presentaron mayor capacidad de lixiviar en el horizonte C, en el cual resultan menos adsorbidos y degradados, incrementándose en consecuencia su movilidad. Además de la influencia de las propiedades del suelo sobre el riesgo de lixiviación, se debe destacar también la relación de este con los valores de adsorción y persistencia de los plaguicidas. Por tal motivo, picloram, s-metolacloro, carbofuran y oxicloruro de cobre que poseen elevada vida media (>90 días) y bajos BEDMAR, F.1; GIANELLI, V.2; ANGELINI, H.2; VIGLIANCHINO, L.3 80 ARTÍCULOS RIA / Vol. 41 / N.º 1 Figura 5. Riesgo potencial de lixiviación hacia el agua subterránea del fungicida oxicloruro de cobre en la cuenca del arroyo El Cardalito, determinado mediante el índice AFT para los horizontes A, B, C y el perfil completo de suelo. valores de adsorción presentaron mayor riesgo de lixiviación lo cual es coincidente con las tendencias reportadas por diversos autores para otros plaguicidas (Spadotto et al., 2002; Bernard et al., 2005; De Paz et al., 2006; Díaz-Díaz y Loague, 2000; Gianelli et al. 2010). Además de los plaguicidas nombrados anteriormente, los restantes, debido a su mayor adsorción a los coloides del suelo y/o degradación (tabla 3), presentarían un menor riesgo de lixiviación hacia el agua subterránea en el área en estudio. Por tal motivo, en aquellas zonas donde se desarrollan predominantemente actividades agrícolas, con elevado uso de agroquímicos y de riego, como es la cuenca estudiada, los plaguicidas que poseen bajo coeficiente de adsorción, alta solubilidad en agua y alta persistencia podrían transformarse en importantes fuentes de contaminación del agua subterránea. Riesgo de contaminación del agua subterránea con plaguicidas en la cuenca del arroyo El Cardalito, Argentina Abril 2015, Argentina 81 Cabe destacar que si bien los mapas de riesgo permiten identificar áreas de la cuenca con mayor peligro de contaminación para cada plaguicida, los suelos que la integran pertenecen predominantemente a la serie Mar del Plata (90.4%). Por tal motivo, no existió gran heterogeneidad en la capacidad de lixiviación entre diferentes zonas de la cuenca, presentando una tendencia prácticamente similar en casi toda la superficie estudiada. No obstante, este trabajo permitió identificar y establecer un ranking de peligrosidad de los principales plaguicidas utilizados, como así también demostrar el efecto de variabilidad en el potencial de lixiviación de los plaguicidas asociado a las propiedades del perfil del suelo y a la variación en la recarga de agua. Dicha información resulta de gran utilidad para ser considerada como una herramienta para comparar los riesgos relativos de diferentes estrategias de manejo de plaguicidas en los sistemas productivos con el fin de minimizar el riesgo de contaminación del agua subterránea. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que estos índices deberían considerarse solo para realizar estudios iniciales de selección y no como método cuantitativo o predictivo para determinar la lixiviación de los plaguicidas (Loague, 1994). Por tanto, en estos casos deberían realizarse muestreos específicos a campo para verificar el grado de asociación con la realidad. Asimismo, debería tenerse en cuenta que el cálculo de estos índices considerando valores de adsorción y persistencia de los plaguicidas provistos en las bases de datos internacionales, podría generar distorsiones respecto de cálculos basados en el comportamiento de los plaguicidas para las series de suelos locales, tal como fue demostrado para los herbicidas Acetoclor, Atrazina y S-metolacloro para dos suelos Argiudoles típicos del sur-sureste de la provincia de Buenos Aires (Bedmar et al., 2013). Conclusiones El riesgo de contaminación potencial del agua subterránea varió en función del plaguicida, la recarga neta de agua subterránea y el horizonte o perfil de suelo considerado. Todos los plaguicidas presentaron una marcada tendencia a incrementar su movilidad y el riesgo de lixiviación en los horizontes más profundos según el orden C > B > A > perfil. Según el índice AFT los plaguicidas que presentarían mayor riesgo de lixiviación en la cuenca son picloram, s-metolacloro, carbofuran y oxicloruro de cobre. En el perfil completo de suelo, se determinó que la lixiviación de todos los plaguicidas estudiados sería improbable a muy improbable para las tres recargas estudiadas, a excepción del herbicida picloram que resultó moderadamente probable para una recarga de 2.3 mm/día. Agradecimientos El presente trabajo se realizó en el marco del proyecto AGR368/12 de la Universidad Nacional de Mar del Plata (Facultad de Ciencias Agrarias). Bibliografía AIDATA. Pesticides properties in the Environment. (www.wsi. nrcs.usda.gov/products/W2Q/pest/data/AIDATA.xls, verificado: 11 de noviembre de 2013). Aparicio, V.; Costa, J.L.; Zamora, M. 2008. Nitrate leaching assessment in a long-term experiment under supplementary irrigation in humid Argentina. Agricultural Water Management 95: 1361-1372. BEDMAR, F.; COSTA, J.L.; GIMENEZ, D.; DANIEL, P. 2013. 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Undécima edición. Soil Survey Staff, USDA-Natural Resources Conservation Service, Washington, DC, USA, p. 365. Riesgo de contaminación del agua subterránea con plaguicidas en la cuenca del arroyo El Cardalito, Argentina Abril 2015, Argentina 83 Dinámica del contenido de humedad de pastos y su relación con la ecología del fuego en región chaqueña occidental (Argentina) Kunst, C.1; Ledesma, R.1; Bravo, S.2; Defossé, G.3; Godoy, J.1; Navarrete, V.1; Jaime, N.1 RESUMEN El fuego es un evento frecuente en la región chaqueña argentina. El contenido de agua (CH, %) es un factor que define la inflamabilidad de los combustibles vegetales y su dinámica temporal puede ser usada para comprender la ecología del fuego en una región, planificar su uso como prescripto; o como un indicador de riesgo para su prevención. En este trabajo se evaluó la dinámica de CH a través del tiempo en tres sitios ecológicos (≈ modelos de combustible) de la región chaqueña, en muestras con Elionorus muticus como especie dominante (sitio bajo, sabana), Trichloris pluriflora y Pappopphorum pappipherum (sitio media loma, parques) y una especie exótica, Panicum máximum cv Gatton (sitio loma, bosque secundario rolado), respectivamente. El CH fue determinado en forma gravimétrica mensualmente en el bajo en 1992; y cada 10-15 días entre mayo 2008 y octubre 2009 en la media loma y la loma. Los datos fueron analizados en forma gráfica y mediante análisis de la varianza empleando estación climática, especie y tiempo cronológico como factores de clasificación. El CH promedio de las especies a través del tiempo presentó una amplitud estacional marcada, entre 4-5% en invierno-primavera y mayor al 150% en verano-otoño. Las especies nativas presentaron un CH significativamente menor que P. maximum y más bajo que el umbral de extinción teórico (CH=30%) indicando que en la región chaqueña, como en otros ecosistemas, las gramíneas y sus formaciones vegetales son el combustible por donde se propaga el fuego. La dinámica temporal de CH podría ser representada por una sinusoide. La correlación entre CH y la máxima humedad relativa entre fechas de muestreo fue significativa. Ambos resultados sugieren que es factible usar funciones matemáticas conocidas y métodos indirectos para predecir CH y la ‘inflamabilidad’ del combustible en las estaciones climáticas, facilitando la predicción del comportamiento de fuego. Palabras clave: manejo de fuego, modelos de combustible, vegetación. ABSTRACT Fire is a common event in the Chaco region of Argentina. The fuel moisture content (CH, %) is a factor defining flammability. Its changes throughout time could be used as an index of fire risk, to understand fire ecology, and for planning the use of prescribed fire. We assessed CH dynamics in three ecological sites (≈fuel models): samples with Elionorus muticus as dominant species (lowland, savanna); Trichloris pluriflora y Pappopphorum pappipherum (midland, parkand) and an exotic species Panicum máximum cv Gatton (upland, roller-chopped 1 Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria, Estación Experimental Agropecuaria Santiago del Estero, Jujuy 850, Santiago del Estero, G4200CQR, Argentina. Correos electrónicos: [email protected] [email protected] 2 Universidad Nacional de Santiago del Estero, Cátedra de Botánica, Facultad de Ciencias Forestales, Av. Belgrano (S) 1912, Santiago del Estero, Argentina. 3 Centro de Investigación y Extensión Forestal Andino Patagónico, (CIEFAP) y Universidad Nacional de la Patagonia San Juan Bosco, Sede Esquel, Esquel, Chubut. Coreo electrónico: [email protected] Recibido el 10 de febrero de 2014 // Aceptado el 04 de marzo de 2015 // Publicado online el 15 de abril de 2015 Kunst, C.1; Ledesma, R.1; Bravo, S.2; Defossé, G.3; Godoy, J.1; Navarrete, V.1; Jaime, N.1 84 ARTÍCULOS RIA / Vol. 41 / N.º 1 secondary forest). CH was monitored using the gravimetric method every month in the lowland during 1992; and every 10-15 days from May 2008 to October 2009 in the midland and upland sites. Data were analyzed graphically and with analysis of variance using season, chronological time and species as classification factors. The average CH of the species presented a marked seasonal trend, with a large amplitude, from 4-5 % in the winter to above 150 % in summer and fall, respectively. The CH of the native species was significantly lower than P. maximum, and also lower than the extinction threshold (CH = 30 %) suggesting that in the Chaco region, as well as in other ecosystems, grasses are the fuel where fire starts and propagate to other plant communities. Correlation between CH and the maximum air relative humidity observed between sampling dates was significant. The latter fact and the sinusoidal pattern of CH suggest that may be feasible the use of known mathematical functions and indirect methods to predict CH, helping in predict fire behavior throughout the seasons. Keywords: fire ecology, fire behavior, vegetation. INTRODUCCIÓN En la región chaqueña argentina el fuego es un evento frecuente. Por una parte, el fuego era usado antiguamente por los pueblos originarios para la caza, guerra y otros fines (Morello y Saravia Toledo, 1959). Por otra parte, existen tipos de vegetación nativos dominados por gramíneas (sabanas y pastizales) donde el fuego, al contribuir a mantener el equilibrio entre especies leñosas-herbáceas, posee un rol ecológico clave (Morello y Saravia Toledo, 1959; Morello y Adámoli, 1974). Actualmente, el fuego es empleado como herramienta de manejo de la vegetación natural para fines ganaderos y para eliminar residuos leñosos (Bravo et al., 2001; Fischer et al., 2012). En años de sequía ocurren fuegos accidentales en grandes superficies y que generan gran preocupación de la sociedad1. La ubicuidad del fuego en los agroecosistemas chaqueños requiere generar información básica sobre su ecología y manejo. La ecología es la comprensión del rol del fuego en los ecosistemas y abarca diversos aspectos tales como comportamiento (longitud de llama, velocidad de avance del frente, etc.), la relación clima-fuego y la inflamabilidad de las especies. Otros aspectos incluidos son las características del combustible que propaga el fuego (fino, mediano o grueso) y la estructura de la vegetación y/o paisaje que puede influir a escala local sobre la desecación de los combustibles. (Rothermel, 1983; Anderson, 1982; Agee, 1993). La vegetación natural del Chaco consiste en un mosaico de bosques, arbustales y sabanas, que puede asimilarse a distintos modelos de combustible (sensu Rothermel, 1983). Las gramíneas son los combustibles finos por excelencia 1 debido a su relación superficie/volumen, a la arquitectura y a la estructura individual de sus plantas. Las comunidades dominadas por pastos son muy proclives al fuego a nivel mundial (Groot et al., 2005; Cheney y Sullivan, 2008). En la región chaqueña existen tres modelos de combustible dominados por pastos donde el fuego tiene mayor probabilidad de ser encendido por tormentas eléctricas y por el hombre, y de allí propagarse a otros estratos y formaciones vegetales en condiciones climáticas extremas (Bravo et al., 2001): (a) sabanas de Elionorus muticus (Spreng.) Kuntze2 (aibe), una especie que posee sustancias aromáticas en su follaje que le otorga gran inflamabilidad (Burkart, 1969); (b) parques y pastizales dominados por Trichloris y Pappophorum (‘pastizales de quemados’, Morello y Saravia Toledo, 1959); y (c) bosques secundarios y arbustales rolados sembrados con Panicum maximum Jacq cv Gatton3 para mejorar la oferta de forraje y facilitar el tránsito de personal y de hacienda (Kunst et al., 2006b). Las gramíneas exóticas modifican el comportamiento del fuego debido a la gran cantidad de biomasa (combustible) generada y a la arquitectura o hábito de la planta (McDonald y Mc Pherson, 2010). El manejo del fuego se define como las acciones destinadas a la protección del fuego y al empleo de este para lograr objetivos de manejo (CIFFC, 2002). La relación directa entre el contenido de humedad o agua (CH) de los combustibles y su probabilidad de ignición es universalmente conocida (Bianchi et al., 2014). Por lo tanto, el estudio de la dinámica del CH en las gramíneas adquiere una importancia clave en el estudio de la ecología y el manejo del fuego en la región chaqueña así como en otros ecosistemas donde dominan los pastos (Groot et al., 2005). La Voz del Interior, Verificado: 13 de agosto de 2013. http://www.lavoz.com.ar/galeria/ciudadanos/carlos-paz-tras-incendio Nomenclatura según Catálogo de la Flora de la República Argentina, Instituto de Botánica Darwinion (http://www2.darwin.edu.ar/Proyectos/FloraArgentina verificado: 30 de agosto de 2013) 2 Sinónimo de Megathyrsus maximus (Jacq) B.K. Simon & S.W.L. Jacobs var. Maximus. (http://www2.darwin.edu.ar/Proyectos/FloraArgentina verificado: 30 de agosto de 2013) 3 Dinámica del contenido de humedad de pastos y su relación con la ecología del fuego en región chaqueña occidental (Argentina) Abril 2015, Argentina El CH de los combustibles finos en situación de campo es difícil de evaluar rápidamente, por ello es importante identificar: (a) el patrón temporal del CH para evaluar si su predicción puede facilitarse empleando ecuaciones o funciones matemáticas conocidas (Anderson, 1986; Catchpole et al., 2001) y (b) la fortaleza relativa de las correlaciones del CH con otras variables más fáciles de medir u obtener, de manera indirecta, como las climáticas (Pellizzaro et al., 2006). La significancia estadística de la correlación entre el CH y las variables ambientales es un índice de la fiabilidad de las predicciones de peligro de fuego cuando se usan métodos indirectos de estimación de CH (Ruiz Gonzalez, 2004). Conocer la variación del CH y las variables asociadas a esta contribuye directamente a identificar períodos de alto riesgo de fuego y también para planificar quemas (Chuvieco et al., 2009; Pellizzaro et al., 2006). El curado es la proporción de tejido seco/muerto en los combustibles finos y es otro indicador del peligro de ignición especialmente en los pastos (Cheney y Sullivan, 2008; Wittich, 2011). Existe abundante información sobre el contenido de agua de gramíneas nativas y exóticas, un atributo calculado comúnmente como subproducto de la estimación de materia seca para estudios de rendimiento de biomasa (Cornacchione, 2008; Kunst et al., 2014b). Esos estudios, sin embargo, están orientados hacia la producción animal y no hacia la ecología de fuego. Los objetivos de este trabajo fueron: (a) establecer la dinámica estacional del CH en pastos nativos y exóticos de la región chaqueña; (b) analizar los efectos de la estación climática y la especie sobre el CH, y (c) analizar la correlación entre el CH, la humedad del suelo y las variables climáticas como la precipitación, la temperatura y humedad relativa del aire. La información obtenida fue interpretada en un contexto de ecología, prevención y manejo de fuego y complementa la generada por otros autores (Bianchi et al., 2014; Kunst et al., 2014a). Materiales y métodos Trabajo de campo El muestreo se realizó en el campo experimental La Maria, Estación Experimental Agropecuaria Santiago del Estero, Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria, Santiago del Estero, Argentina (28º 3’ S y 64º 15’ W). El clima es semiárido-subtropical, con inviernos fríos y secos, y veranos calientes y lluviosos (Boletta, 1988). La precipitación media anual es 574 mm, concentrados desde noviembre a mayo (INTA EEA Santiago del Estero, 1936-2005). Se definió como combustible todo aquel material orgánico susceptible de encenderse (Schroeder y Buck, 1970). Para este estudio, solamente se tuvo en cuenta el combustible fino, caracterizado por una alta relación entre superficie/volumen y con diámetro < 0,5 cm (Sullivan, 2010). El muestreo se realizó en dos períodos en los distintos modelos de combustible y especies: - Período i. Se trabajó en el sitio ecológico bajo, en sabanas de E. muticus (Kunst et al., 2006a), entre junio-octubre de 1992, con frecuencia mensual. Las muestras (n=3) se 85 cosecharon con tijera, en tres ubicaciones seleccionadas al azar, separadas entre sí 200 m. En cada fecha de muestreo se volvió a la misma ubicación. Cada muestra estuvo compuesta con E. muticus como dominante, acompañada por Aristida mendocina Phil. y Heteropogon contortus (L.) P. Beauv. Ex Roen. & Schult., así como por especies del género Botriochloa. - Período ii. Se trabajó entre el 13/5/2008 y 10/11/2009 en: (a) sitio ecológico media loma con vegetación de parque, dominado por las gramíneas Pappophorum pappipherum (Lam.) Kuntze y Trichloris pluriflora E. Fournier; y (b) sitio ecológico alto (=loma), con un bosque rolado, con un estrato herbáceo dominado por P. máximum cv Gatton. En los dos casos se recolectaron al azar tres muestras individuales por especie y sitio. La frecuencia de muestreo fue semanal durante la primavera-verano y quincenal durante el invierno. En los dos períodos las plantas muestreadas estaban desarrolladas y maduras; y las muestras consistieron en una mezcla natural de hojas/tallos y tejido seco/muerto. Este tipo de muestra es más representativa del CH de la carga de combustible que el muestreo de órganos y tejidos vivos o muertos por separado (Agee et al., 2002). Las muestras fueron introducidas en una bolsa de nylon inmediatamente luego del corte, identificadas y pesadas in situ con una balanza electrónica de precisión 0,1 g, almacenadas en un recipiente con aislación térmica y llevadas al laboratorio donde fueron secadas por 48 h a 60 o C y pesadas nuevamente. Las muestras de combustible se recolectaron entre las 10 y 12 am. Este esquema de muestreo se basó en que la variación diurna del CH es insignificante en términos de comportamiento del fuego siendo más relevante la variación estacional (Alexander, 1988). El CH de las muestras de combustible se estimó mediante gravimetría con base peso seco (Bianchi et al., 2014). En el período ii se evaluó el curado de los combustibles finos empleando una escala visual subjetiva de 0 = sin tejido seco a 100%, totalmente seco (Wittich, 2011). En los dos períodos y para cada sitio ecológico y ubicación se tomaron 3 muestras de suelo al azar para evaluar contenido de agua (HS), a dos profundidades: 0-30 cm y 30-60 cm. La humedad relativa del aire (HR, %), las temperaturas del aire máxima y mínima, la velocidad del viento a 2 m de altura (VV, km/h), la precipitación (mm) y la radiación solar (megajoules.m-2) registradas en el área experimental durante el período ii fueron obtenidas del Observatorio Meteorológico del INTA, situado a 6 km del sitio de muestreo. Análisis de datos Se calculó el promedio de HS y CH por fecha de muestreo para los dos períodos, clasificándolas por sitio, profundidad de suelo y especie, respectivamente. Período I. Se realizó el análisis de la dinámica temporal del promedio del CH y de la HS a las dos profundidades de suelo y se asoció estas variables con el patrón temporal de las precipitaciones. Kunst, C.1; Ledesma, R.1; Bravo, S.2; Defossé, G.3; Godoy, J.1; Navarrete, V.1; Jaime, N.1 86 ARTÍCULOS Período II. La HS promedio fue sometida a un análisis de la varianza (ANVA) de medidas repetidas. Los datos de CH se analizaron: (a) mediante gráficos de caja para evaluar dispersión de los datos (Zar 1999), y (b) efectuando un ANVA con CH como variable dependiente y los siguientes factores de clasificación: -Estación climática: representa el efecto de las diferencias estacionales en la ocurrencia de lluvias y temperaturas del aire. El período de muestreo fue dividido de acuerdo a la precipitación y temperatura del aire observadas en 7 estaciones climáticas (tabla 1 y figura 2). La fecha de comienzo y fin de cada una fue definida de acuerdo a dos umbrales: (a) precipitación caída en la semana previa al muestreo, y (b) promedio decádico de temperatura del aire, ambos registrados para el período 2008-09 en el Observatorio Meteorológico, INTA EEA Santiago del Estero ubicado a 6 km de las áreas de muestreo. Para establecer la fecha de comienzo de la primavera se utilizó una precipitación ≥10 mm (observación empírica) y promedio decádico de temperatura mínima del aire >10 ºC, pero en ascenso. La fecha de comienzo del verano se definió a partir del promedio decádico de la temperatura del aire mínima > 15 ºC y con lluvias cada 10-15 días. El otoño fue definido como el período donde el promedio decádico de temperatura mínima del aire > 15 ºC y en descenso. Esta temperatura del aire es la mínima a la cual las especies nativas y P. maximum, que poseen metabolismo fotosintético C4, manifiestan actividad fisiológica (Ivory y Whiteman, 1978). El invierno es una temporada sin lluvias y con promedio decádico de temperatura mínima del aire ≤ 10 ºC. Las estaciones climáticas pueden poseer un mismo patrón de comportamiento de las lluvias y temperaturas del aire, pero su duración es diferente al variar las magnitudes y ocurrencias de dichas lluvias. -Especie: (P. máximum, T. pluriflora y P. pappipherum) representa características intrínsecas ligadas a su adaptación a la sequía, el sistema radical, el espesor de la hojas, el hábito de la planta, el contenido de lignina y la composición química específica, factores que afectan la ignición y el comportamiento del fuego (Chuvieco et al., 2009; Davies y Legg, 2011). - Tiempo cronológico: representa la variación producida por el tiempo cronológico por sí mismo y la fenologíafisiología de las especies. Fue incluida como covariable. La variable CH fue convertida a rangos para cumplir con los supuestos del análisis de la varianza (Conover, 1980). Se emplearon medidas repetidas y modelos anidados con sentido biológico y de interés para el análisis (Zar, 1999). Las interacciones sin significancia ecológica y estadística fueron descartadas. Los modelos tuvieron en cuenta la jerarquía de factores considerando la estación climática como el de mayor jerarquía ecológica; y la especie como la de menor. El tiempo cronológico se incluyó como covariable y las medias de CH están ajustadas a esta. Para los cálculos matemáticos se emplearon los PROC MIXED y PROC GLM del paquete estadístico SAS (2002). La sepa- RIA / Vol. 41 / N.º 1 ración de medias se efectúo mediante el test de Duncan y la opción LSMEANS; si ambos métodos coincidían, se informó solamente el resultado del test de Duncan. Los gráficos de caja fueron construidos empleando el programa PAST (Hammer, 2013). De acuerdo a las sugerencias de Catchpole et al. (2001) se analizó la factibilidad del uso de la función sinusoide para la predicción de CH (fórmula 1): CH = A*(seno(B*d)-C)+h [1], donde A = amplitud y B = frecuencia del período de la sinusoide, respectivamente y d = número de días de observación desde el inicio del muestreo (t = 0). La constante C representa el valor de x donde comienza a dibujarse la sinusoide, en este casi x= tiempo = 13/5/2008 = 0. La constante h representa la variación en el eje de referencia, es decir y = CH = 0. La significancia estadística del coeficiente de correlación de Pearson entre el CH obtenido a campo y el calculado por la sinusoide fue empleada como indicador de la fiabilidad de la estimación (Ruiz González, 2004). Se utilizó el coeficiente de correlación de Kendall (Conover, 1980) para analizar la asociación entre el CH promedio de cada especie con HS a las dos profundidades de suelo (0-30 cm y 30-60 cm), y los promedios entre fechas de muestreo de la humedad relativa del aire (HR, %), las temperaturas del aire máxima y mínima, la velocidad del viento a 2 m de altura (VV, km.h-1), la precipitación (mm) y la radiación solar (megajoules.m-2) observados entre fechas de muestreo. En todos los casos se empleó el PROC CORR del paquete estadístico SAS (2002) para los cálculos matemáticos, y un α = 0,05 como referencia en todos los análisis estadísticos. Para la interpretación de este estudio, en un contexto de ecología y manejo de fuego, se empleó un umbral de CH ≥ 30%, definido en la bibliografía como umbral o humedad de extinción del fuego para combustibles finos en general. Por arriba de ese umbral la saturación de agua de las fibras vegetales es máxima y no pueden absorber más agua: el agua libre se condensa en las paredes celulares y el fuego no puede propagarse (Andrews et al., 2006; Bianchi et al., 2014). Por debajo de ese umbral, las condiciones atmosféricas controlan la dinámica del CH, no la humedad de las células a través de las raíces de las plantas (Rothermel, 1983; Sun et al., 2006; Sullivan, 2010). Los modelos matemáticos empleados para predecir el comportamiento de fuego consideran que un combustible homogéneo con un CH ≤ 30% está seco y muerto. Debido a su variabilidad el umbral de extinción es teórico y subjetivo, ya que existen especies que pueden encenderse con un CH mayor a 30% debido a su composición química o a circunstancias climáticas específicas (Baeza et al., 2002; Groot et al., 2005; Sun et al., 2006). RESULTADOS En los dos períodos de muestreo, el CH fue influenciado por las variables climáticas, especialmente la precipitación. Dinámica del contenido de humedad de pastos y su relación con la ecología del fuego en región chaqueña occidental (Argentina) Abril 2015, Argentina 87 (84,28%) en comparación con P. pappipherum y T. pluriflora (45,8% y 46,9%, respectivamente) siendo las diferencias de CH entre la especie exótica y las nativas significativas (p > | t |< 0,0001). El mayor CH promedio en los pastos se observó en la estación verano 1; el menor, en invierno 1, muy por debajo del umbral de extinción (tabla 1). Período i: CH aumentó progresivamente, pero solo sobrepasó el umbral de extinción teórico luego de un evento de precipitación de 20 mm ocurrido en septiembre que incrementó el contenido de humedad del suelo (figura 1). La HS varió entre 4 y 10% no observándose diferencias significativas entre las dos profundidades de suelo durante el período de muestreo. La progresión estacional de CH presentó una variación a dos niveles de percepción temporal (figura 5): (a) entre-estaciones, con un período de duración anual, y (b) intra-estacional, con duración entre 10-15 días, menos evidente que la anterior. La amplitud de variación de CH varió de acuerdo a las especies, siendo mayor en P. máximum (figura 5). En forma similar al período i el CH de todas las gramíneas reaccionó rápidamente a las primeras lluvias superando en pocos días el umbral de extinción (figura 5). La función sinusoidal presentó un coeficiente de correlación mayor a 0,60 y explicó aproximadamente un 50% de la variación de CH, siendo significativa esta proporción (tabla 2). Período ii. El total de lluvia caída entre mayo 2008 y octubre 2009 fue de 471 mm. Las temperaturas del aire medias máximas y mínimas, la HR promedio del aire y la radiación solar presentaron los máximos valores en el verano y los mínimos en el invierno y comienzos de primavera (figuras. 2 y 3). La velocidad media del viento fue máxima durante la primavera. La dinámica temporal de HS emuló la dinámica de la precipitación. El sitio media loma presentó el mayor contenido promedio de HS: 6,52%, versus 6,12% en el sitio alto, respectivamente, considerándose esta diferencia significativa (p > F = 0,0868). No se observó diferencia significativa en HS promedio entre profundidades de suelo. 03-12 23-11 13-11 03-11 24-10 14-10 04-10 24-09 14-09 04-09 25-08 0 15-08 0 05-08 6 26-07 80 16-07 12 06-07 Contenido de humedad (%) Precipitación (mm) 160 Humedad del suelo (%) La declinación de CH en las especies muestreadas comenzó a principios–mediados del verano (diciembre-enero), aunque la estación de lluvias no había finalizado (figura 5). El comienzo del curado de las gramíneas coincidió con este evento sugiriendo que el fuego podría ocurrir aún a fines de verano y otoño en condiciones climáticas extremas. La dispersión de los datos del CH promedio fue muy amplia, con magnitudes menores a 5% hasta mayores de 200% (figura 4). Los factores estación climática y especie fueron altamente significativos (p > F = 0,0001 en ambos casos). P. maximum cv Gatton presentó el mayor CH promedio 1992 Figura 1. Dinámica de humedad en combustibles finos vivos de gramíneas (triángulos), humedad del suelo a dos profundidades: 0-30 cm (rombos); 30-60 cm (cuadrados); y precipitación (mm, barras) en el sitio ecológico bajo, período 1992. Campo experimental La María, INTA EEA Santiago del Estero. Kunst, C.1; Ledesma, R.1; Bravo, S.2; Defossé, G.3; Godoy, J.1; Navarrete, V.1; Jaime, N.1 ARTÍCULOS RIA / Vol. 41 / N.º 1 40 90 Temperatura del aire (ºC) O1 Invierno 1 Prim 1 Ver 1 O2 Invierno 2 Prim 2 35 80 30 70 25 60 20 50 15 40 10 30 5 20 0 10 -5 Precipitación (mm) 88 40118 Décadas del mes 31/11/2009 40101 40057 40086 40040 39995 40024 39979 39934 39963 39918 39873 39902 39859 39814 39843 39797 39753 39782 39721 39736 39692 39659 112723 39630 39598 39614 39569 0 Figura 2. Dinámica temporal de la precipitación (mm, barras) y de temperaturas máxima (rombos) y mínima (cuadrados) del aire (ºC, promedio decádico). Período experimental 2008-09, campo experimental La María, INTA EEA Santiago del Estero. Abreviaturas: O, otoño; Prim, primavera; Ver: Verano. 100 30 Invierno 1 Prim 1 Ver 1 O2 Invierno 2 Prim 2 50 15 0 39570 39585 39600 39615 39630 39645 39660 39675 39690 39705 39720 39735 39750 39765 39780 39795 39810 39825 39840 39855 39870 39885 39900 39915 39930 39945 39960 39975 39990 40005 40020 40035 40050 40065 40080 40095 40110 40125 40140 40155 0 Radiación solar (Mj.m-2) Velocidad del viento (km.h-1) Humedad relativa del aire (%) O1 HR máxima HR mínima Radiación solar Velocidad viento Figura 3. Dinámica temporal de los promedios de la humedad relativa del aire máxima (cruces) y mínima (círculos), la radiación solar (triángulos) y la velocidad del viento a 2 m de altura (rombos) observadas entre fechas de muestreo. Período 2008-09, campo experimental La María, INTA EEA Santiago del Estero. Abreviaturas: O, otoño; Prim, primavera; Ver: Verano. Dinámica del contenido de humedad de pastos y su relación con la ecología del fuego en región chaqueña occidental (Argentina) Abril 2015, Argentina 89 Tri plu Pap pap Pan max 0 40 80 120 160 200 240 280 320 Contenido de humedad (CH, %) Figura 4. Gráficos de caja del contenido de humedad (CH, %) de tres especies de gramíneas de la región chaqueña occidental. Campo experimental La María, INTA EEA Santiago del Estero, período 2008-09. Referencias: Pan max: Panicum máximum cv gatton, Tri plu: Trichloris pluriflora y Pap pap: Pappophorum pappipherum. El marco señala el rango de umbral de extinción. Contenido de agua (%) 500 250 40130 40100 40070 40040 40010 39980 39950 39920 39890 39860 39830 39800 39770 39740 39710 39680 39650 39620 39590 39560 39530 0 Fechas de muestreo Panicum maximum cv Gatton Pappophorum pappipherum Trichloris pluriflora Figura 5. Dinámica estacional del contenido de humedad (CH) promedio de Pappophorum pappipherum (cuadrados), Trichloris pluriflora (cruces) y Panicum máximum cv Gatton panic (triángulos). Período 2008-09. Campo experimental La Maria, INTA EEA Santiago del Estero. Kunst, C.1; Ledesma, R.1; Bravo, S.2; Defossé, G.3; Godoy, J.1; Navarrete, V.1; Jaime, N.1 90 ARTÍCULOS RIA / Vol. 41 / N.º 1 Fechas CH promedio1 Verano 1 Otoño 2 (%) Estación climática Inicio Fin Verano 1 06/01/2009 17/03/2009 151,96 Otoño 2 13/05/2008 12/06/2008 111,71 0,0002 Primavera 2 05/10/2009 10/11/2009 68,51 <0,0001 <0,0001 Invierno 2 06/07/2009 17/09/2009 58,34 <0,0001 <0,0001 Primavera 1 25/09/2008 22/12/2008 18,03 <0,0001 0,053 Otoño 1 13/05/2008 12/06/2008 15,29 0,22 0,0002 Invierno 1 03/07/2008 02/09/2008 -10,88 <0,0001 0,0266 Comparación de medias2 Primavera 2 Invierno 2 Primavera 1 Otoño 1 0,0439 0,0006 0,0504 <,0001 Tabla 1. Contenido de humedad (CH) promedio de gramíneas de acuerdo a estación climática, 2008-09. Campo experimental La María, INTA EEA Santiago del Estero. 1 LS MEANS, 2Comparación basada en datos transformados a rangos, test de t, α = 0,05. Especie A B C h r1 r2 Panicum maximum -80 0,017214 -0,781 81 0,77 0,59** Papp. pappipherum -82 0,02 -0,6 81 0,73 0,54** Trichloris pluriflora -55 0,02 -1,3 61 0,69 0,48** Tabla 2. Parámetros de la función sinusoidal utilizada para ajustar la dinámica temporal de CH de tres especies de gramíneas del Chaco occidental y sus coeficientes de correlación (r) y determinación (r2). Coeficiente de Pearson **significativo/significant at α=0.01 Referencias: A = amplitud y B = frecuencia del período de la sinusoide, respectivamente; d = número de días de observación desde el inicio del muestreo (t = 0); C = variación en el ángulo de fase y h = variación en el eje de referencia. 1 Especies Variables1 Precipitación p > |t| 0-30 cm Humedad de suelo Humedad relativa el aire 30-60 cm máxima mínima Velocidad de viento p > |t| Radiación solar p > |t| Trichloris pluriflora Pappophorum pappipherum Panicum maximum cv gatton 0,36 τ 0,37 0,31 0,0048 0,017 0,0091 τ 0,32 0,23 0,22 p > |t| 0,0113 0,069 0,0878 τ 0,45 0,34 0,052 p > |t| 0,0004 0,0056 0,6936 τ 0,54 0,54 0,50 p > |t| <,0001 <,0001 0,0002 τ 0,40 0,47 0,36 p > |t| 0,0015 0,0001 0,0062 τ 0,19 0,12 0,12 0,12| 0,35 0,33 τ -0,17 -0,28 0,18 0,0263 0,026 -0,29 Tabla 3. Coeficiente de correlación de Kendall () y su significancia estadística entre contenido de humedad de combustibles (CH), humedad de suelo (HS) a dos profundidades, precipitación, humedad relativa del aire máxima y mínima, velocidad del viento y radiación solar para tres especies de gramíneas, período 2008-09. Campo Experimental La María, INTA EEA Santiago del Estero. 1 Promedios de datos observados entre fechas de muestreo. Dinámica del contenido de humedad de pastos y su relación con la ecología del fuego en región chaqueña occidental (Argentina) Abril 2015, Argentina La correlación entre CH con el promedio de HS a 0-30 cm, a 30-60 cm, la precipitación y los promedios de humedad relativa del aire máxima y mínima entre fechas de muestreo fueron significativas en las tres especies en general (tabla 3). La mayor magnitud del coeficiente se observó entre CH y la máxima humedad relativa del aire. No se observó relación con la velocidad del viento. La radiación solar presentó correlación negativa con CH (tabla 3). DISCUSIÓN El CH promedio de las gramíneas y su variación está dentro del rango informado para ese tipo de combustibles en otros ecosistemas del mundo (Agee et al., 2002; Groot et al., 2005; Andrews et al., 2006). La precipitación caída durante el período 2008-09 fue ≈ 18% menor que el promedio histórico, lo cual podría ser una causa de la baja magnitud general en el CH promedio observado en los pastos nativos ubicados en áreas abiertas en comparación con P. máximum, implantado bajo cobertura arbórea la que es conservada en los rolados. La mayor HS promedio en el sitio ecológico media loma sugiere que el mismo presentó la mayor disponibilidad de agua en el suelo a través del tiempo, hecho que contrasta con el menor CH promedio de las especies nativas con respecto a P. máximum. Ello se atribuye principalmente a diferencias en la estructura de la vegetación. Por una parte, el sitio media loma es un ambiente semiabierto, sin grandes masas de árboles y arbustos (isletas) que causen intercepción de la precipitación. Pero, por otra parte, está sometido a la acción directa de los vientos y de la insolación. Estos hechos favorecerían la rápida hidratación de tejidos como repuesta a la lluvia, pero también su desecación brusca. El efecto de la cobertura en la disminución del grado de secado de los pastos por sombreado y la menor velocidad del viento han sido citados en otros ecosistemas (Groot et al., 2005). La variación estacional de CH en gramíneas reflejó la distribución anual de las lluvias y temperatura: ausencia normal de precipitación durante casi 6 meses, desde el otoño a primavera temprana (mayo a septiembre), y luego lluvias con frecuencia y volumen variables en el tiempo durante el verano y parte del otoño. La amplitud de la oscilación estacional fue de mayor magnitud que la observada en árboles y arbustos nativos por Kunst et al. (2014a). Ello se atribuye a que las gramíneas captarían agua del horizonte superficial del suelo, desarrollándose activamente durante el verano y el otoño como repuesta a las condiciones climáticas que favorecen el crecimiento, y secándose rápidamente durante el invierno y la primavera (Pellizzaro et al., 2006). La magnitud de los coeficientes de correlación y determinación entre CH y la función sinusoidal, similar a la registrada en otras especies vegetales, sugiere que el empleo de estas para su predicción podría ser factible (Catchpole et al., 2001). La magnitud del coeficiente de correlación (τ) y su significancia estadística entre el CH, la HS a las dos profundidades de suelo, la precipitación y la HR máxima y mínima en 91 las tres especies de gramíneas estudiadas fueron mayor a la informada por Kunst et al., (2014a) en árboles y arbustos de la región chaqueña con las mismas variables. Esta fortaleza de la asociación entre el CH y las variables indicadoras del ambiente climático sugiere una gran sensibilidad para identificar períodos de alta probabilidad de encendido entre y dentro de las estaciones climáticas. La HR máxima del aire parece ser la de mayor potencial indicador del CH en gramíneas. El curado temprano observado (enero) se atribuye al aumento de carbohidratos estructurales (celulosa, lignina) en las gramíneas causado por el comienzo de la etapa fenológica de encañazón. La reproducción en gramíneas nativas y exóticas comienza tempranamente, entre fines de diciembre y principios de enero (Kunst et al., 2001). El curado causado por muerte de tejidos por bajas temperaturas se estima que comenzaría recién cuando la temperatura del aire cae por debajo de los 10 ºC, durante mayo, a mediados-fines de otoño. Los pastos pueden encenderse y propagar el fuego con un CH menor a 28% (Williams et al., 1998; Bilbao et al., 2009; Govender et al., 2006; Sullivan, 2010). En modelos de combustible compuestos por gramíneas, la longitud de llama promedio observada a nivel mundial es ≥ 2-3 m, y el umbral de CH asociado con ese comportamiento varía entre ≈ 5-12% (Williams et al., 1998; Bilbao et al., 2009; Govender et al., 2006; Mc Donald y Mc Pherson, 2010). Kunst et al., (2001, 2012) informan sobre la implementación de fuegos prescriptos de media a alta intensidad (longitud de llamas > 3 m) en sabanas de E. muticus y parques de Trichloris y Pappophorum con un CH entre 16-20%. Durante 1992, el CH de las gramíneas del sitio ecológico bajo superó CH 5-10% y se mantuvo por debajo del umbral de extinción teórico, sugiriendo una baja probabilidad de encendido. En el período ii, 2008-09, las gramíneas presentaron durante el invierno y primavera un CH promedio ≤ 5-6%, cercano al umbral de comportamiento de fuego extremo en ese modelo de combustible (Mc Donald y Mc Pherson, 2010; Bianchi et al., 2014). Las quemas prescriptas en la región chaqueña tienen como objetivo principal el control de especies arbustivas. La dinámica de CH de los combustibles finos sugiere que fuegos de mediana a baja intensidad son factibles a partir de mediados del invierno, mientras que los de alta intensidad a principios–mediados de primavera. Estas distintas alternativas deben ajustarse a la fenología de las leñosas para lograr resultados aceptables (Kunst et al., 2001). Los sitios ecológicos se diferencian entre sí por el tipo de suelos y la composición botánica de la vegetación (Kunst et al., 2006). Las sabanas y parques de la región chaqueña, donde las gramíneas son dominantes (o aumentan su participación en la vegetación), se ubican en los sitios ecológicos bajo y media loma. En la práctica, y debido a la presencia de arbustales y bosques a sus costados con altura significativamente superior a los pastos, este paisaje canaliza el viento e incluso aumenta su velocidad actuando como túneles de viento, efecto que se incrementa cerca del Kunst, C.1; Ledesma, R.1; Bravo, S.2; Defossé, G.3; Godoy, J.1; Navarrete, V.1; Jaime, N.1 92 ARTÍCULOS suelo. En las sabanas y parques el combustible es homogéneo en altura, está distribuido regularmente en el espacio y el CH se ubica, durante fines de invierno y principios de primavera, muy por debajo del umbral de extinción. Los resultados obtenidos confirman que las gramíneas nativas son el estrato vegetal por donde se inicia y/o se propaga inicialmente el fuego en la región chaqueña al igual que en otras regiones subtropicales (Hoffmann et al., 2012). Ello sugiere que el fuego posee una frecuencia en el tiempo y espacio relativamente alta, hecho constatado mediante análisis de cicatrices de fuego (Bravo et al., 2001). La proclividad al fuego de la región chaqueña argentina se debería entonces en primer lugar a la coexistencia de modelos de combustible (sabanas, pastizales, arbustales y bosques). Este estudio sugiere además como otro factor ligado a la proclividad el CH por debajo del umbral de extinción durante la época más seca (transición entre invierno y primavera). Las condiciones meteorológicas apropiadas para el curado del combustible y de ignición necesarias coinciden prácticamente todos los años, una característica típica de las regiones subtropicales del hemisferio sur (Williams et al., 1998). Regiones con climas que poseen larga estación seca y alternancia de épocas lluviosas y secas son proclives a fuegos de alta intensidad y severidad (Stott, 2000). Si a esto se suma la presencia de gramíneas en el paisaje, el fuego se transforma en un factor ecológico importante (Gill et al., 1996; Williams et al., 1998; Hoffmann et al., 2012). El pastoreo bovino, al reducir las cargas de combustible fino, habría causado un cambio de régimen de fuego en áreas subhúmedas-semiáridas del mundo como la región chaqueña (Morello y Adámoli, 1974; Joubert et al., 2012). En ese aspecto, este estudio sugiere que, al eliminar material semi-curado y promover nuevo crecimiento vegetativo, el pastoreo también puede cambiar la proporción de tejido seco/verde, aumentando el CH por encima del umbral de ignición e impidiendo la ocurrencia y/o el avance del fuego. CONCLUSIONES E IMPLICANCIAS PARA EL MANEJO El CH es un indicador de la inflamabilidad de los combustibles y su dinámica puede emplearse para identificar épocas de aplicación de fuego prescripto y de peligro de fuego accidental. Las gramíneas, al presentar una gran variación del CH y fuerte asociación con variables ambientales, serían las de mayor valor indicador del peligro de fuego de las estaciones climáticas, resultado similar al encontrado en otros ecosistemas (Chuvieco et al., 2004). Los resultados indican que la probabilidad de ignición es alta a partir de mayo debido al bajo CH y alto curado de los combustibles finos. Ello sugiere una larga temporada de fuego, desde principios de junio hasta la caída de las primeras lluvias usualmente en septiembre-octubre, con distintas implicancias ecológicas debido al estado fisiológico de leñosas y de pastos. Este trabajo empleó una sola localidad de muestreo limitando la extrapolación espacial de la prevención del fuego a partir del CH, pero permitiendo avanzar en detalle sobre su RIA / Vol. 41 / N.º 1 dinámica temporal. Este estudio sugiere, además, que la humedad relativa del aire máxima es la variable que posee mayor potencial como indicador indirecto del CH de los pastos. AGRADECIMIENTOS Esta investigación estuvo financiada por el Proyecto FP6-018505 FIRE PARADOX An innovative approach of integrated wildland fire management regulating the wildfire problema by the wise use of fire: solving the fire paradox, European Union, 6th Framework, y por el Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria, Área Estratégica Forrajes y Pasturas, Proyecto Específico 1503 Incremento de la productividad de pastizales naturales 2006-2009. La Fundación ArgenINTA colaboró activamente en distintas etapas del proyecto. BIBLIOGRAFÍA Agee, J. 1993. Fire ecology of Pacific Northwest forests. Island Press, Covelo, California, p. 493 . Agee, J.; Wright, C.; Williamson, N.; Huff, M. 2002. Foliar moisture content of Pacific Northwest vegetation and its relation to wildland fire behavior. Forest Ecology and Management 67: 57-66. 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Los parámetros vegetativos y productivos evaluados fueron: Área seccional transversal de tronco (ASTT; cm2); Longitud de la copa en el sentido de la hilera (LCH, m); Crecimiento de los brotes del año (CBA, m); Producción acumulada por planta (PA, kg pl-1); Producción estimada por hectárea (PE, t ha-1); Eficiencia productiva acumulada (EPA, kg cm-2); Distribución de calibres (DC); Síntomas de incompatibilidad en la zona de unión y Mortandad de plantas. En todos los cultivares evaluados, el portainjerto Franco fue el que presentó mejor comportamiento productivo y vegetativo (mayores ASTT, LCH, CBA, PA, PE y EPA). Las combinaciones con los portainjertos de membrillero presentaron síntomas de incompatibilidad de leves a moderados en la zona de unión en todos los cultivares estudiados y fueron las que tuvieron mayor mortandad de plantas. La productividad de las combinaciones con membrillero fue baja en todos los cultivares, probablemente debido a la incompatibilidad observada a nivel de la zona de unión. Este hecho posiblemente se haya visto agravado por las condiciones climáticas de la zona caracterizadas por altas temperaturas, fuertes vientos y baja humedad relativa que acrecientan los problemas existentes de trasporte entre la raíz y la parte aérea afectando, consecuentemente, el normal desarrollo y crecimiento de las plantas. Palabras clave: Incompatibilidad, productividad, desarrollo vegetativo. ABSTRACT In order to evaluate the vegetative and reproductive behavior of different pear rootstocks in the Alto Valle de Río Negro y Neuquén region, a trial was designed with four rootstocks: seedling, BA29, BP1, MC and Sydo. The pear cultivars were: Pyrus communis cv Williams, Abate Fetel and Beurre D’ Anjou. Trees were planted in 2001, spaced at 4 x 2 m and trained with a central axis. The vegetative and reproductive parameters evaluated were: Trunk cross-sectional area (TCSA; cm2); Canopy in the file (CF, m); Annual shoot growth (ASG, m); cumulative yield (CY, kg pl -1); Estimated production per hectare (EPH , t ha-1); Cumulative yield efficiency (CYE, kg cm -2); Fruit size distribution (FSD); Incompatibility symptoms in the graft union and plant mortality. In all tested cultivars, the seedling had the highest vegetative and reproductive performance (highests TCSA, CF, ASG, CY, EPH and CYE). In all the studied cultivars the quince rootstocks showed mild to moderate symptoms 1 INTA Alto Valle, Ruta Nacional 22 km 1190, CC 782, 8332, Cte. Guerrico, General Roca, provincia de Río Negro, Argentina. Correo electrónico: [email protected] Recibido el 15 de mayo de 2014 // Aceptado el 04 de marzo de 2015 // Publicado online el 08 de abril de 2015 Comportamiento productivo de diferentes combinaciones cultivar-portainjerto de peral en el Alto Valle de Río Negro y Neuquén Abril 2015, Argentina 95 of incompatibility in the graft union and the highest plant mortality. The low productivity of the combinations with quince rootstocks probably was associated to the incompatibility observed at the graft union. This fact had possibly been exacerbated by the climatic conditions of the area, which is characterized by high temperatures, strong winds and low relative humidity, increasing the existing problems of transportation between the root and the canopy and, consequently, affecting the normal development of plants. Keywords: Incompatibility, productivity, vegetative development. INTRODUCCIÓN El Alto Valle de Río Negro y Neuquén es la principal zona productora y exportadora de peras de la Argentina. Los principales cultivares utilizados son Williams, Packham´s, Beurré D´Anjou y Abate Fetel (SENASA, 2012). Aproximadamente el 90% de estas plantaciones se encuentra sobre el portainjerto Franco (Pyrus communis L.). Los principales problemas que existen en relación con este pie son el excesivo vigor, la heterogeneidad y la lenta entrada en producción de las plantaciones (Carrasco, 2006). El uso de portainjertos de membrillero (Cydonia oblonga) en plantaciones de perales permite obtener plantas de poco vigor y rápida entrada en producción (Chevreau y Bell, 2005). Sin embargo, la principal limitante en el uso de los membrilleros se debe a la incompatibilidad. Esta ha sido definida por Andrews y Serrano (1993) como la falta de formación de una unión fuerte en el injerto y la incapacidad de mantener una planta sana en el tiempo debido a una intolerancia celular. Los síntomas son variables y dependen de las especies. Internamente se puede observar, por ejemplo, necrosis de los tejidos de la zona de unión que se traduce en problemas en la conductividad vascular y acumulación de metabolitos en la zona del injerto, entre otros. Externamente los síntomas son muy diversos, desde morfología anormal o caída prematura de las hojas hasta muerte de las plantas. Por un lado, existen diferencias varietales en cuanto a la incompatibilidad con membrillero, hay algunos cultivares que son prácticamente compatibles como Beurré Hardy o Doyenné du Comice. Hay otros casos que presentan un grado variable de incompatibilidad como, por ejemplo, Abate Fetel o Conference (Carrasco, 2006). Y por otro lado hay cultivares, como Williams o Beurré Bosc, donde se observan grados avanzados de incompatibilidad con los membrilleros (Carrasco, 2006). En algunas regiones productoras del mundo, como España e Italia, se utilizan los portainjertos de membrillo MC, Adams, MA, Sydo y BA29 (Webster, 1998; Carrasco 2006) combinados con cultivares que presentan escasos problemas de incompatibilidad como Conference y Abate Fetel. Sin embargo, en el último tiempo estos pies comenzaron a ser utilizados con un interinjerto o injerto puente para disminuir los problemas de incompatibilidad con otras variedades. Varios autores han reportado existencia de incompatibilidad en las combinaciones de cultivares de peral y membrillero más utilizadas en Argentina: EMC, Sydo y BA29 (Carrera, 1996; Mosse y Scaramuzzi, 1956; Webster, 1998). Las condiciones climáticas del Alto Valle en los meses de septiembre a marzo, con bajos porcentajes de humedad relativa (80,4% de máxima y 29,7% de mínima), elevada radiación solar (irradiancia máxima promedio de 549 Watt m-2), elevada temperatura (temperatura máxima media promedio de 26,7º C) y fuertes vientos (velocidad máxima media promedio de 30,7 km h-1, con ráfagas promedio de 70 km h-1), provocan situaciones de estrés para el desarrollo de las plantas (Rodríguez y Muñoz, 2006). En consecuencia, se producen daños en los frutos como el asoleado, socarrado o rameado que generan importantes mermas en la producción debido a la disminución de la calidad a cosecha (Raffo y Rodríguez, 2007). Se ha mencionado en la bibliografía que algunas combinaciones de peral-membrillero son compatibles cuando crecen en climas de bajas temperaturas pero desarrollan incompatibilidad cuando lo hacen en climas calurosos (Moore, 1984). En la fruticultura actual, donde es necesario reducir el tiempo improductivo de las plantaciones y minimizar los costos de producción, es preciso contar con portainjertos de peral que produzcan árboles de poco vigor, de rápida entrada en producción, con altos rendimientos y fruta de buena calidad para poder mejorar la rentabilidad del sector productivo. Con el objetivo de evaluar el comportamiento vegetativo y productivo de diferentes portainjertos de peral en la zona del Alto Valle se planteó un ensayo con tres cultivares de pera. Se presentan los resultados y se discuten los aspectos más relevantes. Materiales y métodos Se trabajó en una parcela ubicada en la Estación Experimental de INTA Alto Valle (39º01’ latitud Sur; 67º40’ longitud Oeste) implantada en el año 2001. Se realizó el seguimiento del monte desde la implantación hasta el año 2009, presentándose los datos de las últimas tres temporadas (temporadas 2006/2007; 2007/2008 y 2008/2009). Se evaluaron los cultivares Beurrè D’Anjou y Abate Fetel injertados sobre membrilleros MC, BA29 y Sydo y sobre perales BP1 y Franco o de semilla y el cultivar Williams injertado sobre Sydo, BP1 y Franco. Los portainjertos utilizados eran libres de virus. La conducción fue en espaldera en un marco de plantación de 4x2 m con orientación esteoeste. El sistema de riego empleado fue el goteo. La poda, los tratamientos fitosanitarios y el manejo del monte en DE ANGELIS, V.1; CALVO, P.1; RAFFO, D1; MENNI, M.F 1. 96 ARTÍCULOS general se realizaron de acuerdo a las recomendaciones para la zona. El momento de cosecha se determinó a partir de los índices de madurez indicados para cada uno de los cultivares (firmeza, sólidos solubles, acidez titulable, color e índice de degradación de almidón). Parámetros evaluados Área seccional transversal de tronco (ASTT; cm2): durante la época invernal se midió la circunferencia del tronco una vez por temporada y se calculó el área seccional como parámetro estimador del crecimiento vegetativo. Longitud de la copa en el sentido de la hilera (LCH; m): durante la época invernal de la última temporada de evaluación (2008/2009) se midió la longitud de las ramas basales de cada planta a lo largo de la hilera de plantación, ese valor se utilizó como estimador del tamaño de la copa de los árboles. Crecimiento de brotes del año (CBA; m): durante la época invernal de la última temporada de evaluación (2008/2009) se midió la longitud de todos los brotes del año en tres ramas estructurales de cada planta. Se trabajó con la sumatoria de la longitud de los brotes por rama. Producción acumulada por planta (PA; kg pl-1): al momento de cosecha se registró el peso del total de los frutos producidos por planta. Finalizado el ensayo se realizó la sumatoria de los rendimientos de cada cosecha desde la temporada 2005/2006 hasta 2008/2009. Producción estimada por hectárea (PE; t ha-1): en la última temporada del ensayo, sobre la base de las mediciones de la longitud de copa en sentido de la hilera de cada una de las combinaciones, se hizo una estimación de la cantidad adecuada de plantas por hectárea para cada uno de los portainjertos evaluados. En función de estos datos se procedió a calcular las t producidas por ha. Eficiencia productiva acumulada (EPA; kg cm-2): calculada como la producción promedio acumulada en función del área seccional de tronco de la última temporada. Distribución de calibres (DC): al momento de cosecha se recolectó la totalidad de los frutos de las plantas en una sola pasada y se determinó la distribución de calibres en tres categorías en función del diámetro del fruto: menor de 65 mm, entre 65-70 mm y mayor de 75 mm. Se presentan los datos de la última temporada de evaluación. Observación de la estructura de la zona de unión:una vez finalizado el ensayo se talaron las plantas y se realizó un corte longitudinal de la zona del injerto en 5 plantas por combinación. Se clasificaron las uniones, según su estructura interna, en 5 categorías descriptas por Herrero y Tabuenca en 1962 y Carrera en 1996: Clase A: Unión perfecta. Clase B: Unión que presenta madera y corteza continuas. Clase C: Unión con corteza parcialmente discontinua. RIA / Vol. 41 / N.º 1 Clase D: Unión con madera parcialmente discontinua. Generalmente presenta corteza discontinua. Clase E: Unión con elevado grado de discontinuidad de la madera. Las clases A y B son consideradas compatibles y las clases C y D (especialmente cuando hay más en clase D) son consideradas incompatibles. Usualmente la clase C presenta buen comportamiento a campo mientras que la clase D no. Mortandad de plantas: Al finalizar la última temporada del ensayo se relevó la cantidad de plantas muertas en cada combinación y se calculó el porcentaje de mortandad de plantas. Diseño experimental El diseño estadístico fue completamente aleatorizado. Se trabajó con parcelas de 4 plantas con 5 repeticiones. Las evaluaciones y mediciones correspondientes se efectuaron en todos los casos sobre las dos plantas centrales de la parcela. Para el análisis estadístico de todas las variables respuesta estudiadas se utilizó el programa InfoStat (Di Rienzo, et al., 2008). Se presenta un análisis descriptivo de las variables ASTT, incompatibilidad en la zona de unión y mortandad de plantas. Bajo el marco de los modelos lineales clásicos se probaron diferencias entre los promedios de las variables de interés (LCH, CBA, PA, PE y EPA) y se ajustó un análisis de la varianza de una vía estableciendo un nivel de significación del 5% (α=0,05). Los supuestos se confirmaron mediante las pruebas paramétricas de Shapiro-Wilk (modificado) para la normalidad y la prueba de Levene para la homogeneidad de varianzas. Los contrastes de medias se cotejaron a través de la prueba de Tukey, manteniendo el mismo nivel de significancia. Mediante el análisis de tablas de contingencia se observó la dependencia de la DC con respecto a los tratamientos y se complementó con un análisis descriptivo. Resultados y Discusión Crecimiento vegetativo En todos los cultivares evaluados, el portainjerto Franco fue el que presentó el mayor valor de incremento del ASTT a lo largo del tiempo (figura 1A-B-C). Este hecho indica que las plantas fueron las de mayor crecimiento vegetativo y vigor, coincidiendo con los resultados reportados en estudios previos en los cultivares Abate Fetel, Comice y Conference (Castro y Rodriguez, 2002; Iglesias et al., 2003; Maas, 2008). En el cv Williams, el membrillero que presentó menor crecimiento fue Sydo (figura 1A), similar resultado al obtenido por Loreti et al. (2002), Iglesias et al. (2003) y Massai et al. (2008) en ensayos con Conference. En Abate Fetel no hubo diferencias en cuanto al vigor de las plantas, todos Comportamiento productivo de diferentes combinaciones cultivar-portainjerto de peral en el Alto Valle de Río Negro y Neuquén Abril 2015, Argentina 60 97 En todos los cultivares evaluados el portainjerto Franco fue el que presentó una mayor LCH en la última temporada de estudio (tabla 1). En el caso del cv Williams, Sydo fue el que ocupó menor espacio. En Abate Fetel los portainjertos que presentaron la menor longitud de copa fueron MC y BP1, mientras que en Beurrè D´Anjou fue MC (tabla 1). A 50 AST (cm2) 40 30 Longitud de copa (m) 20 Portainjerto Williams Abate Fetel 10 0 80 B 70 ASTT (cm2) 60 BA29 --- 1,6 ± 0,1 b 1,7 ± 0,1 b BP1 1,6 ± 0,1 b 1,4 ± 0,1 ab 1,8 ± 0,1 b Franco 2,5 ± 0,1 c 2,4 ± 0,1 c 2,8 ± 0,1 c MC --- 1,1 ± 0,1 a 1,1 ± 0,1 a Sydo 1,1 ± 0,1 a 1,5 ± 0,1 b 1,9 ± 0,1 b Tabla 1. Longitud de la copa a lo largo de la hilera (m) en diferentes combinaciones de portainjerto/cultivar de perales en la temporada 2008/2009. Letras diferentes en la misma columna indican diferencias significativas (Tukey, α= 0,05). 50 40 30 En la tabla 2 se observa que en las tres variedades evaluadas el portainjerto Franco presentó mayores valores de CBA (vigor). En el cv Williams Sydo fue el que tuvo el menor valor (tabla 2). En el caso de Abate Fetel no se encontraron diferencias significativas entre el resto de los portainjertos. En Beurrè D´Anjou el pie MC fue el que presentó el menor valor. Este resultado concuerda con las anteriores medidas de vigor obtenidas (AST) confirmando una relación positiva entre los crecimientos anuales y el vigor (Lauri et al., 2006). 20 10 0 110 Beurrè D´Anjou C 100 90 80 Longitud total de brotes (m) 70 60 Portainjerto Williams 50 40 30 20 10 0 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 BA29 BP1 Franco Mc Sydo Figura 1. Evolución del área seccional de tronco desde el año 2001 al 2008 (ASTT, cm2): A) Williams, B) Abate Fetel, C) Beurrè D´Anjou. Abate Fetel Beurrè D´Anjou BA29 --- 1,6 ± 0,5 a 1,8 ± 0,3 b BP1 2,6 ± 0,3 b 1,9 ± 0,2 a 1,8 ± 0,2 b Franco 8,3 ± 0,5 c 8,0 ± 0,9 b 8,6 ± 0,8 c MC --- 1,2 ± 0,1 a 0,6 ± 0,1 a Sydo 1,1 ± 0,2 a 1,5 ± 0,3 a 1,5 ± 0,3 b Tabla 2. Crecimiento de los brotes del año (m) en diferentes combinaciones de portainjerto/cultivar de perales durante el invierno del 2009. Letras diferentes en la misma columna indican diferencias significativas (Tukey, α= 0,05). Producción acumulada por planta los membrilleros presentaron similares valores de ASTT (figura 1B). En el caso de Beurrè D´Anjou el portainjerto MC fue el que tuvo las menores ASTT y por lo tanto el menor vigor coincidiendo con los observado en el cv Conference por Loreti et al. (2002) y Massai et al. (2008) (figura 1C). En los tres cultivares evaluados, el portainjerto Franco fue el que tuvo la mayor PA (figuras 2A, B y C) en las últimas 4 temporadas coincidiendo con lo observado por Iglesias et al. (2003) en Conference. En Williams y Abate Fetel fue aproximadamente un 70% superior al resto de las DE ANGELIS, V.1; CALVO, P.1; RAFFO, D1; MENNI, M.F 1. ARTÍCULOS 120 RIA / Vol. 41 / N.º 1 Producción estimada por hectárea A b En los tres cultivares, el portainjerto Franco presentó la mayor PE al noveno año, entre 40 y 60 t ha-1, dependiendo del cultivar (figura 3). Estos valores son acordes a los rendimientos normales para la zona. 100 80 60 40 a 20 a 140 b 50 45 100 40 a a a a 20 0 Producción estimada (tn ha-1) 60 35 30 25 ab 20 15 a 10 5 c 140 120 100 b b 60 a 40 a 20 0 BA29 BP1 Franco MC Producción estimada (tn ha-1) 0 C 160 80 b A 40 80 180 Cumulative Yield (kg pl-1) B 120 Figura 2. Producción acumulada (kg pl-1) de combinaciones evaluadas durante las temporadas 2006/2007 a 2008/2009. A) Williams, B) Abate Fetel, C) Beurrè D´Anjou. Letras diferentes indican diferencias significativas (Tukey, α= 0.05). 70 b 50 40 ab 30 ab ab b b a 20 10 70 c C 60 50 40 combinaciones. En cambio en Beurrè D´Anjou la producción del portainjerto Franco fue un 80% mayor que BP1 y MC y aproximadamente un 50% mayor que BA29 y Sydo. Estos resultados coinciden con los observados por Castro y Rodriguez (2002) en Abate Fetel y Conference. Mientras que difieren de lo encontrado por Loreti et al. (2002) y Massai et al. (2008) en cv Conference donde los portainjertos de membrillero (Sydo, BA29 y MC) tuvieron mayor rendimiento acumulado, probablemente debido al cultivar utilizado y a las condiciones ambientales donde se realizó el ensayo. B 60 0 Sydo ) Producción acumulada (kg pl-1) 0 En el cv Williams el portainjerto con la menor PE fue Sydo (8,4 t ha-1) (figura 3A). En D´Anjou y Abate Fetel los membrilleros BA29, MC y Sydo tuvieron similares producciones y fueron aproximadamente un 50% menores que el portainjerto Franco mientras que BP1 fue el pie con la menor producción, entre 12.5 y 14.5 t ha-1(figuras 3 B-C). - 98 b 30 a 20 10 0 BA29 BP1 Franco MC Sydo Figura 3. Producción estimada por ha (t ha-1) durante la última temporada (2008/2009). A) Williams, B) Abate Fetel, C) Beurrè D´Anjou. Letras diferentes indican diferencias significativas (α= 0.05). Comportamiento productivo de diferentes combinaciones cultivar-portainjerto de peral en el Alto Valle de Río Negro y Neuquén Abril 2015, Argentina 99 En los cv Williams y Abate Fetel, el portainjerto Franco presentó la mayor EPA (tabla 3), resultados similares obtuvieron Castro y Rodriguez (2002) en Abate Fetel y Conference. En el cv Williams no se encontraron diferencias entre los valores registrados en los portainjertos BP1 y Sydo. En Abate Fetel y Beurrè D´Anjou el pie BP1 fue el que presentó los menores valores. Portainjerto Frutos (%) Eficiencia productiva acumulada Eficiencia productiva acumulada (kg cm-2) 100 A 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Williams Abate Fetel Beurrè D´Anjou BA29 --- 0,7 ± 0,1 ab 1,5 ± 0,1 b 90 BP1 0,6 ± 0,1 a 0,4 ± 0,1 a 0,4 ± 0,1 a 80 Franco 1,6 ± 0,1 b 1,4 ± 0,1 c 1,5 ± 0,1 b 70 MC --- 1,0 ± 0,1 bc 1,6 ± 0,1 b Sydo 0,9 ± 0,1 a 0,9 ± 0,1 ab 1,6 ± 0,1 b Tabla 3. Eficiencia productiva acumulada (kg cm-2) en diferentes combinaciones de portainjerto/cultivar de perales. Letras diferentes en la misma columna indican diferencias significativas (Tukey, α= 0,05). Frutos (%) 100 B 60 50 40 30 20 10 0 100 Distribución de calibres 90 A partir del análisis de las tablas de contingencia se confirmó la asociación de la DC con los tratamientos (p<0,001) para cada cultivar evaluado. La descripción de la DC en los tres cultivares mostró las siguientes tendencias: en el cultivar Williams todos los portainjertos se caracterizaron por tener altos porcentajes de fruta de calibres chicos (figura 4A). Sydo fue el que presentó mayor porcentaje de frutos dentro de la categoría menor de 65 mm. En el caso de Abate Fetel el portainjerto MC fue el que presentó la fruta de menor calibre (figura 4B) coincidiendo con Massai et al. (2008) sobre Conference, mientras que el portainjerto BP1 tuvo la fruta de mayor calibre. No se observaron diferencias en la fruta de calibre medio. En Beurrè D`Anjou el portainjerto Franco fue el que mostró la fruta de mayor calibre (figura 4C). El resto de los pies presentó la mayor cantidad de fruta dentro de las categorías de calibres chicos. Los resultados observados en Williams y Beurrè D´Anjou difieren con lo observado por Iglesias et al. (2003) y Massai et al. (2008) en Conference, donde los mayores calibres se obtuvieron en las plantas injertadas sobre Sydo y BA29. Observación de la estructura de la zona de unión Por un lado, en Williams la combinación que mostró los síntomas más severos de incompatibilidad fue con Sydo, donde la mayoría de las uniones fueron clasificadas como D (tabla 4, figura 5). Por otro lado, las combinaciones con los portainjertos Franco y BP1 no presentaron problemas de incompatibilidad (uniones de tipo A) (tabla 4, figura 5). En el caso de Abate Fetel, los pies Franco y BP1 no presentaron problemas en la zona de unión. Si bien se observaron sín- C 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Chicos (< 65 mm) Medianos (65-70 mm) BA29 Franco BP1 Grandes (> 70 mm) MC Sydo Figura 4. Distribución de calibres en la última temporada (2008 / 2009). A) Williams, B) Abate Fetel, C) Beurrè D´Anjou. tomas de incompatibilidad con los portainjertos de membrillero, se podría decir que fue de un menor grado ya que la mayoría de las uniones fueron de tipo B y C (tabla 4, figura 5). En el cv Beurré D´Anjou todas las combinaciones con membrillero mostraron síntomas de incompatibilidad, la mayoría de las uniones fueron de tipo C y D (tabla 4, figura 5). Estas diferencias de compatibilidad observadas en todos los cultivares entre los pies Franco y BP1 respecto de los membrilleros se debe principalmente a que los primeros son injertos intraespecíficos donde no existen riesgos de incompatibilidad, mientras que en el caso de los membrilleros los injertos son intergenéricos donde es más factible que existan problemas. DE ANGELIS, V.1; CALVO, P.1; RAFFO, D1; MENNI, M.F 1. 100 ARTÍCULOS A RIA / Vol. 41 / N.º 1 B D C Figura 5. Cortes longitudinales de la zona de unión con diferentes grados de incompatibilidad. A) Unión de tipo A: Franco/Williams, B) Unión de tipo B: MC/Abate Fetel C) Unión de tipo C: MC/Beurrè D´Anjou y D) Unión de tipo D: Sydo/Williams. Cultivar Williams Abate Fetel Portainjerto Clase de unión B C D Franco 100 BP1 80 20 Sydo 20 80 Franco 100 BP1 80 MC 20 60 Sydo Beurrè D´Anjou Plantas muertas (%) A 40 30 70 BA29 50 50 Franco 100 BP1 100 MC 100 Sydo 60 40 40 20 BA29 40 Tabla 4. Grado de compatibilidad en diferentes combinaciones de portainjerto/cultivar de perales (%). Mortandad de plantas En el cultivar Williams, la combinación con el portainjerto Sydo fue la que mayor porcentaje de mortandad de plantas presentó (tabla 5). En Abate Fetel, los portainjertos que presentaron la mayor cantidad de plantas muertas fueron BA29 y Sydo (tabla 5) mientras que los pies Franco y BP1 no presentaron mortandad de plantas. En Beurrè D`Anjou, los portainjertos que mayor mortandad de plantas presentaron fueron BA29 y MC, respectivamente (tabla 5). La mayor mortandad de plantas en todos los cultivares se observó con los pies de membrillero que fueron los que presentaron síntomas de incompatibilidad más severos. Conclusiones Bajo las condiciones del presente ensayo, si bien con el portainjerto Franco se obtuvieron las plantas más vigorosas, fue el pie con el mejor comportamiento productivo (mayor PA y EPA). Basándose en el mayor tamaño de las plantas, las combinaciones con el pie Franco deberían tener un mayor marco de plantación respecto a los membrilleros. Coincidiendo con experiencias previas, estas combi- Portainjerto Williams Abate Fetel Beurrè D´Anjou BA29 --- 25 15 BP1 5 0 5 Franco 0 0 0 MC --- 5 10 Sydo 20 25 5 Tabla 5. Mortandad de plantas (%) en diferentes combinaciones de portainjeto/variedad de perales al finalizar la última temporada de estudio (2008/2009). naciones no mostraron síntomas de incompatibilidad a nivel de la zona de unión del injerto. El pobre comportamiento productivo de las combinaciones con membrillero en todos los cultivares probablemente esté asociado a la incompatibilidad observada a nivel de la zona de unión donde, en la mayoría de los casos, existió una discontinuidad de la corteza y de la madera que afectó al transporte de sustratos y fotoasimilados de la planta. Este hecho posiblemente se haya visto agravado por las condiciones climáticas de la zona caracterizadas por altas temperaturas, fuertes vientos y baja humedad relativa que acentúan los problemas existentes de trasporte entre la raíz y la parte área afectando el normal desarrollo y crecimiento de las plantas. El uso de portainjertos de membrillero (Cydonia oblonga) en plantaciones de perales en la zona del Alto Valle es muy riesgoso debido a la incompatibilidad que presentan. De todas maneras sería posible llevar a cabo plantaciones de este tipo siempre y cuando vayan acompañadas con tecnologías de manejo apropiadas (empleo de filtros, riego mecanizado, fertirriego, manejo de microclima del monte, empleo de mallas para el control de golpe de sol, manejo de la cobertura del suelo, etc). Este tipo de tecnologías de avanzada implica mayores costos de inversión y productivos por lo que la rentabilidad dependerá del uso de cultivares novedosos que tengan un alto valor inicial en el mercado (por ejemplo, variedades “club”). AGRADECIMIENTOS A Cecilia Gittins por la traducción de los textos. Comportamiento productivo de diferentes combinaciones cultivar-portainjerto de peral en el Alto Valle de Río Negro y Neuquén Abril 2015, Argentina 101 bibliografía ANDREWS, P.K.; SERRANO MARQUEZ, C. 1993. Graft incompatibility. Horticultural Review. 15: 183-232. LAURI, P.; MAGUYLO, K.; TROTTIER, C. 2006. Architecture and size relations: an essay on the apple (Malus x Domestica, Rosaceae) Tree. American Journal of Botany 93(3): 357-368. CARRASCO, O. 2006. Portainjertos para perales. Revista Frutícola. 26(3): 103-112. LORETI, F.; MASSAI, R.; FEI, C.; CINELLI. 2002. Performance of ‘Conference’ cultivar on several quince and pear rootstocks: Preliminary results. 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URL http://www.infostat.com.ar HERRERO, J.; TABUENCA, M.C. 1962. Incompatibilidad entre patrón e injerto. VI. Observaciones de peral sobre membrillero. Anales de la Estación Experimental de Aula Dei, 7(1-2): 64-78. IGLESIAS, I.; ASÍN, L.; MONTSERRAT, R.; VILARDELL, P.; CARBÓ, J.; BONANY, J. 2003. Comportamiento de algunos patrones de peral en Lleida y Girona. ITEA. Producción vegetal. 99 (1): 147-156. MOORE, R. 1984. A model for graft compatibility-incompatibility in higher plants. American Journal of Botany 71(5): 752-758. MOSSE, B.; SCARAMUZZI, F. 1956. Observations on the nature and development of structural defects in the unions between pear and quince. Journal of Horticultural Science and Biotechnology 31(1): 47-54. RAFFO, M.D.; RODRÍGUEZ, A. 2007. Asoleado. Folleto de divulgación. INTA EEA Alto Valle, Centro regional Patagonia Norte, pp. 12. RODRÍGUEZ, A.; MUÑOZ, A. 2006. Síntesis agrometeorológica para el periodo 1009-2004. EEA Alto Valle. Ed. INTA. Boletín de divulgación técnica n.º 53, pp. 38. SENASA. 2012. Anuario estadístico 2012. Centro Regional Patagonia Norte. Servicio Nacional de Sanidad y Calidad Agroalimentaria. pp. 83. WEBSTER, A.D. 1998. A brief review of pear rootstock development. Acta Horticulturae 475: 135-140. DE ANGELIS, V.1; CALVO, P.1; RAFFO, D1; MENNI, M.F 1. 102 ARTÍCULOS RIA / Vol. 41 / N.º 1 Estrategias para modular los efectos de 1-MCP en peras Packham’s Triumph: aplicación simultánea con etileno o con CO2 y tratamientos con calor CALVO, G. 1; CANDAN, A.P.1 RESUMEN Se realizaron dos experimentos con el objetivo de evaluar la efectividad de diferentes estrategias para recuperar la capacidad de maduración de peras Packham’s Triumph tratadas con 1-metilciclopropeno (1-MCP). Los resultados mostraron que una aplicación simultánea de 0.3 μl L-1 1-MCP con 0.15 o 0.3 μl L-1 de etileno o con 5% de CO2 permitió la maduración de los frutos después de 160 días de almacenamiento. Entre estos tratamientos, 0.3 μl L-1 1-MCP con 0.15 μl L-1 de etileno logró un control absoluto de la escaldadura superficial incluso después de 210 días de almacenamiento. Cuando se aplicó 0.6 μl L-1 de 1-MCP, las aplicaciones simultáneas con 0.6 μl L-1 de etileno o con 5% CO2 solo permitieron el ablandamiento de los frutos tras 230 días, manteniendo una muy baja incidencia de escaldadura superficial. La eficacia de los tratamientos con calor fue dependiente de su duración. Un calentamiento de 2 ó 3 semanas permitió el ablandamiento de los frutos tratados con 0.6 μl L-1 1-MCP y almacenados por 230 o 160 días respectivamente, mientras que 2 semanas fueron suficientes en frutos tratados con 0.3 μl L-1 1-MCP y almacenados por 210 días. Sin embargo, estos tratamientos mostraron una mayor incidencia de escaldadura superficial. Se concluye que la competencia por el sitio receptor mediante la aplicación simultánea de etileno o CO2 es la estrategia más promisoria ya que permite modular los efectos del 1-MCP manteniendo una baja incidencia de escaldadura superficial en peras Packham’s Triumph. Palabras clave: almacenamiento frigorífico, madurez de consumo, escaldadura superficial. ABSTRACT Two experiments were conducted in order to evaluate the effectiveness of several approaches to restore ripening ability of ‘Packham’s Triumph’ pears treated with 1-methylcyclopropene (1-MCP). Results showed that a simultaneous application of 0.3 μl L-1 1-MCP with 0.15 or 0.3 μl L-1 ethylene or with 5% CO2 allowed the fruit to ripen after 160 days of storage. Among these treatments, 0.3 μl L-1 1-MCP with 0.15 μl L-1 ethylene absolutely controlled superficial scald even after 210 days of storage. When 0.6 μl L-1 1-MCP were applied, the simultaneous application with 0.6 μl L-1 ethylene or with 5% CO2 allowed the softening of the fruit only after 230 days, and also maintaining a very low incidence of superficial scald. The efficacy of the warming treatments was 1 Area Poscosecha, EEA Alto Valle, Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). CC782, CP(8332), Gral. Roca, Río Negro, Argentina. E-mail: [email protected]; [email protected] Recibido el 17 de junio de 2014 // Aceptado el 06 de marzo de 2015 // Publicado online el 29 de abril de 2015 Estrategias para modular los efectos de 1-MCP en peras Packham’s Triumph: aplicación simultánea con etileno o con CO2 (...) Abril 2015, Argentina 103 dependent on the time that fruit were warmed. A warming of 2 or 3 weeks was needed to restore ripening in fruit treated with 0.6 μl L-1 1-MCP and stored for 230 or 160 days, respectively and 2 weeks was also effective in fruits treated with 0.3 μl L-1 1-MCP and stored for 210 days. However, these warming treatments developed the highest incidence of superficial scald. In conclusion, the competition for the binding sites by ethylene or CO2 is the most promissory strategy since they modulate 1-MCP effects maintaining low incidence of superficial scald in ‘Packhams Triumph’ pears. Keywords: cold storage, ripening, superficial scald. INTRODUCCIÓN Algunos cultivares europeos de pera (Pyrus communis), como Packham’s Triumph, son altamente susceptibles a la escaldadura superficial. Por ello, se usan tratamientos poscosecha con difenilamina y etoxiquina, en forma comercial, para prevenir este importante desorden fisiológico de almacenamiento. Sin embargo, muchos países han prohibido el uso de esos antioxidantes, situación que lleva al desarrollo de métodos alternativos para controlar la escaldadura (Calvo y Kupferman, 2012). La aplicación de 1-metilciclopropeno (1-MCP) luego de la cosecha reduce, en forma importante, el desarrollo de escaldadura superficial. Su efectividad fue asociada a la disminución en la síntesis de etileno de α-farnasenos y de trienos conjugados (Chen y Spotts, 2005). En las peras el tratamiento con 1-MCP mantiene la firmeza de la pulpa y el color verde (Mitcham et al., 2001; Calvo, 2004; Ekman et al., 2004). La dosis comercial que se aplica actualmente (0.3 μl L-1) controla efectivamente la escaldadura superficial pero puede inhibir la maduración normal de la fruta durante un período de comercialización razonable (Blankeship y Dole, 2003; Chen y Spotts, 2005). La firmeza y el color de la epidermis son los principales índices de maduración usados para caracterizar la madurez normal de las peras porque, a diferencia de las manzanas, estas solo alcanzan la calidad de consumo cuando se ablandan y amarillean (Ekman et al., 2004). Por lo tanto, lograr un balance entre los beneficios de almacenamiento y la eventual maduración de la fruta para su comercialización (Mitcham et al., 2001; Villalobos Acuña et al., 2011), es todavía un desafío. En las peras la recuperación de la sensibilidad al etileno depende en gran parte de la concentración de 1-MCP aplicada, del tiempo de almacenamiento y de la madurez de la fruta al momento del tratamiento (Calvo, 2004). Diferentes estrategias han sido evaluadas con el objetivo de restablecer el proceso de maduración en peras tratadas con 1-MCP. La aplicación de etileno exógeno después del almacenamiento en frío no revirtió la inhibición causada por 1-MCP en peras (Mitcham et al., 2001; Calvo, 2004). Sin embargo, la aplicación simultánea de 1-MCP con etileno en proporciones entre 1:0.5 a 1:2 po- dría facilitar la restauración subsiguiente de la maduración, algo que podría atribuirse a la competencia de ambos compuestos por los sitios de unión del etileno (Manriquez y Defilippi, 2011; Cucci y Regiroli, 2011; Chiriboga et al., 2011). En este sentido, la aplicación simultánea de 1-MCP y CO2 también podría ser efectiva, ya que el CO2 podría reducir la acción del etileno mediante la competencia por el sitio receptor (Burg y Burg, 1967; Gorny y Kader, 1997) o mediante efectos secundarios asociados a cambios en el pH (Sisler y Wood, 1988). Sin embargo, este enfoque no había sido analizado hasta este estudio. Finalmente, Bai et al. (2006) y Chiriboga et al. (2010) reportaron que el calentamiento de frutos a temperaturas entre 10 y 20 °C durante o luego del almacenamiento podría restaurar la capacidad de ablandamiento de varios cultivares de peras tratados con 1-MCP, atribuyéndose este efecto a la estimulación de la síntesis de nuevos receptores (Jiang et al., 1999). La presente investigación fue realizada con el objetivo de evaluar diferentes estrategias de modulación de los efectos del 1-MCP en peras Packham’s Triumph para permitir la maduración de la fruta como así también el control de la escaldadura superficial. MATERIALES Y MÉTODOS Material vegetal y tratamientos Para el primer experimento se cosecharon peras Packham’s Triumph de una chacra comercial. Las peras se cosecharon en estado preclimatérico el 10 de febrero de 2009 (firmeza: 64.1 N, sólidos solubles 11.3%, acidez titulable: 2.68 g L-1, color 117.3 hue, degradación de almidón: 45.0%). Se clasificaron frutos de tamaño homogéneo y libres de defectos en 9 lotes que cada uno contenía 360 frutas. Fueron tratados con 0 μl L-1 (control), 0.3 μl L-1 1-MCP, 0.6 μl L-1 1-MCP. Para modular los efectos de 1-MCP, se evaluaron las siguientes estrategias: aplicación simultánea de 0.3 μl L-1 1-MCP + 0.3 μl L-1 etileno (0.3+0.3ET), 0.6 μl L-1 1-MCP + 0.6 μl L-1 etileno (0.6+0.6ET), 0.6 μl L-1 1-MCP + 5% v/v CO2 (0.6+CO2) y tratamiento de calentamiento por dos semanas para 0.3 μl L-1 1-MCP fruto tratado (0.3+2S) o durante 2 y 3 semanas para 0.6 μl L-1 CALVO, Gabriela1; CANDAN, Ana Paula1 104 ARTÍCULOS 1-MCP fruto tratado (0.6+2S y 0.6+3S, respectivamente). Los frutos fueron embalados en cajas de cartón para peras con bolsas (PEBD, 25 µm) y almacenados a -0.5 ºC durante 160 y 230 días. Para el segundo experimento se cosecharon peras Packham’s Triumph de la misma chacra. Fueron cosechadas en estado preclimatérico el 23 de febrero de 2010 (firmeza: 60.8 N, sólidos solubles: 11.2%, acidez valorable: 2.28 g L-1, 116.9 hue, degradación de almidón: 39.7%). Se clasificaron frutos de tamaño homogéneo y libres de defectos en 7 lotes conteniendo 360 frutos cada uno. Fueron tratados con 0 μl L-1 (control) o 0.3 μl L-1 1-MCP y las estrategias ensayadas fueron las siguientes: aplicación simultánea de 0.3 μl L-1 1-MCP + 0.15 μl L-1 etileno (0.3+0.15ET), 0.3 μl L-1 1-MCP + 5% v/v CO2 (0.3+CO2) y tratamiento de calentamiento por 1, 2 o 3 semanas (0.3+1S, 0.3+2S y 0.3+3S, respectivamente). Los frutos fueron embalados en cajas de cartón para peras con bolsas (PEBD, 25 µm) y almacenados a -0.5 ºC durante 150 y 210 días. Tratamientos de 1-MCP Las frutas fueron tratadas con 0.3 o 0.6 µl L-1 1-MCP en cámaras herméticas mediante el agregado de agua tibia al polvo SmartFreshR para la liberación del gas. Durante el tratamiento se encendieron los ventiladores colocados dentro de las cámaras para asegurar una distribución de gas rápida y homogénea. Los frutos fueron tratados por 24 horas durante el enfriamiento, luego se abrió la cámara y se aireó completamente. Tratamientos de CH4 y CO2 Para las aplicaciones simultáneas con etileno, se tomó con una jeringa el volumen necesario de una mezcla gaseosa enriquecida (5% de CH4 en aire) para obtener 0.6, 0.3 y 0.15 μl L-1 de etileno en una cámara hermética. Ese volumen se inyectó en el momento de realizar el tratamiento con 1-MCP. Para obtener 5% de CO2 v/v en una cámara hermética se utilizó una mezcla gaseosa enriquecida (99% de CO2 en el aire), que fue directamente inyectada desde el tubo de gas equipado con un flujímetro. Tratamientos con calor Antes de cada fecha de evaluación se llevaron a cabo tratamientos de calor posalmacenamiento. Esto se realizó calentando la fruta en una cámara a 17 °C durante 1, 2, ó 3 semanas (según el tratamiento), tras lo cual fueron devueltas a almacenamiento en frío por una semana más. Análisis de la producción de etileno La producción de etileno fue (nl g-1 h-1) fue medida en 3 repeticiones de 1 fruta por tratamiento luego de cada período de almacenamiento y durante 14 días de vida en estante a 20 °C. Las frutas fueron colocadas en un fras- RIA / Vol. 41 / N.º 1 co hermético de 1.5 L durante 30 minutos. Se evaluó una muestra de 1 ml de gas de espacio de cabeza a través de cromatografía gaseosa (GC-14A, Shimadzu, Japón), usando una columna de alúmina y un detector FID. Determinación de la firmeza de la pulpa y del color de la epidermis Se evaluaron la firmeza y el color en tres repeticiones de 20 frutos por tratamiento, inmediatamente después del almacenamiento y luego de 7 a 14 días de vida en estante a 20 °C. La firmeza (N) se midió en dos lados de cada fruta usando un presiómetro electrónico (FTA14, Güss, Sudáfrica) equipado con un émbolo de 8 mm. El color de la epidermis se midió con un colorímetro (CR400, Minolta, Japón) en dos lados opuestos de cada fruta y se expresó como ángulo hue donde h° <102 indica que las frutas estaban amarillas (Ekman et al., 2004). Determinación de la escaldadura superficial Se midió visualmente el porcentaje de frutas con escaldadura superficial en tres repeticiones de 20 frutos por tratamiento, inmediatamente después de cada período de almacenamiento y luego de 7 y 14 días de vida en estante a 20 °C. Análisis estadístico Los datos fueron analizados por ANOVA y se sometieron a separación de medias por el test DGC (0.05) (Di Rienzo et al., 2002) usando el software INFOSTAT/ Professional Version 2006p.1. En las cifras de producción de etileno se presentan los valores DMS según el test de Fisher (0.05). RESULTADOS Producción de etileno luego del almacenamiento En ambos experimentos la producción de etileno en las frutas control fue detectada inmediatamente después de retiradas del almacenamiento en frío y alcanzaron su pico climatérico luego de 6 días (160 y 150 d de almacenamiento) y luego de 2 días (230 y 210 d de almacenamiento) de tiempo de conservación a 20 °C. Los tratamientos con 0.3 y 0.6 μl L-1 1-MCP inhibieron la producción de etileno hasta el final del período experimental, y no se detectaron diferencias entre las concentraciones aplicadas (figura 1 y 2). La aplicación simultánea de 1-MCP y etileno permitió que se reanude la producción de etileno durante la vida en estante, dependiendo de las concentraciones aplicadas y del tiempo de almacenamiento. En el experimento 1 la fruta tratada con 0.3+0.3 ET presentó una alta producción de etileno al ser retirada de la cámara frigorífica y mostró un pico marcado de etileno luego de los dos períodos de almacenamiento. Esto sugiere que la aplicación simultánea a esta concentración restaura por completo la capacidad de la fru- Estrategias para modular los efectos de 1-MCP en peras Packham’s Triumph: aplicación simultánea con etileno o con CO2 (...) 105 250 A 100 Producción de etileno (nl/g/h) Producción de etileno (nl/g/h) Abril 2015, Argentina 80 60 40 DMS=15,5 20 200 150 100 DMS=53,6 50 0 0 0 2 4 6 8 10 12 0 14 80 60 40 DMS=17,3 20 0 0 2 4 6 8 10 12 14 4 6 8 10 12 14 8 10 12 14 200 DMS=36,1 150 100 50 0 0 Tiempo a 20 ºC (días) 2 B 250 B 100 Produción de etileno (nl/g/h) Producción de etileno (nl/g/h) A 2 4 6 Tiempo a 20 ºC (días) 0.3 Control 0.6+0.6ET 0.6 0.3+0.3ET 0.6+CO2 0.3+2S Control 0.3+0.15ET 0.6+2S 0.3 0.3+CO2 0.3+1S 0.3+3S 0.3+2S 0.6+3S Figura 1. Producción de etileno en peras Packhams Triumph sin tratamiento (control), tratadas con 0.3 μl L-1 o 0.6 μl L-1 1-MCP (0.3 y 0.6, respectivamente), tratadas con aplicación simultánea de 0.3 μl L-1 1-MCP + 0.3 μl L-1 etileno (0.3+0.3ET), 0.6 μl L-1 1-MCP + 0.6 μl L-1 etileno (0.6+0.6ET), 0.6 μl L-1 1-MCP + 5% v/v CO2 (0.6+CO2) y tratamiento de calentamiento durante dos semanas por 0.3 μl L-1 1-MCP de fruta tratada (0.3+2S) o durante 2 ó 3 semanas por 0.6 μl L-1 1-MCP fruta tratada (0.6+2S y 0.6+3S, respectivamente). Las evaluaciones se realizaron durante 14 días de vida en estante 20 °C luego de 160 (A) y 230 días (B) de almacenamiento en frío a -0.5 °C (experimento 1). DMS según el test de Fisher (0.05) ta de producir etileno. Por el contrario, 0.6+0.6 ET produjo un aumento de la producción de etileno en comparación con la fruta con tratamiento 0.6, pero esas diferencias no fueron significativas (figura 1). En el experimento 2 la fruta tratada con 0.3+0.15 ET aumentó la producción de etileno en comparación con los tratados con 0.3 μl L-1 1-MCP, pero no alcanzó el pico climatérico (figura 2). La eficacia de la aplicación simultánea de 1-MCP y CO2 dependió de la concentración de 1-MCP aplicada y de la duración del almacenamiento. En el primer experimento, Figura 2: Producción de etileno en peras Packham’s Triumph sin tratamiento (control), tratadas con 0.3 μl L-1 1-MCP (0.3), tratadas con aplicación simultánea de 0.3 μl L-1 1-MCP con 0.15 μl L-1 etileno (0.3+0.15ET) o con 5% v/v CO2 (0.3+CO2) y tratamientos con calor durante 1, 2 y 3 semanas (0.3+1S, 0.3+2S y 0.3+3S, respectivamente). Las evaluaciones se realizaron durante 14 días de vida en estante a 20 °C luego de 150 (A) y 210 días (B) de almacenamiento en frío a 0.5 °C (experimento 2). DMS según el test de Fisher (0.05) el 5% de CO2 restauró parcialmente la producción de etileno en fruta tratada con 0.6 μl L-1 1-MCP solo después de 230 días de almacenamiento (figura 1). Sin embargo, en el segundo experimento, cuando se aplicó 0.3 μl L-1 1-MCP, el tratamiento con 5% de CO2 permitió una mayor recuperación de la producción de etileno, principalmente después de 210 días de almacenamiento en frío (figura 2). La eficacia de los tratamientos con calor dependió del tiempo de exposición a 17 ºC y del tiempo de almacenamiento. En el experimento 1 la eficacia de un período de 3 semanas (0.6+3S) para aumentar la producción de etileno fue mayor que en el período de 2 semanas (0.6+2S CALVO, Gabriela1; CANDAN, Ana Paula1 106 ARTÍCULOS RIA / Vol. 41 / N.º 1 y 0.3+2S) (figura 1). Del mismo modo, en el experimento 2, la fruta almacenada por 150 días requirió 3 semanas a 17 °C para recuperar la capacidad de producir etileno, mientras que solo fueron necesarias 1 o 2 semanas cuando la fruta se almacenó por más tiempo (figura 2). Maduración de las frutas luego del almacenamiento en frío En peras, la firmeza óptima para alcanzar la textura y jugosidad deseadas para su consumo es 18-27 N (Bai et al., 2006; Kappel et al., 1995). De acuerdo con los resul- Días a 20 ºC Tratamiento 0 160 días a -0,5 ºC 14 230 días a -0,5 ºC Firmeza Color Firmeza Color (N) (hº) (N) (hº) Control 58.9 b 108.8 b 35.8 c 99.6 c 0.3 μL L-1 63.1 b 112.0 a 57.9 a 109.4 a 0.3+0.3ET 59.1 b 108.0 b 45.4 b 106.8 b 0.3+2S 64.7 a 109.9 b 59.6 a 101.9 c 0.6 μL L 62.2 b 113.1 a 49.3 b 110.3 a 0.6+0.6ET 58.7 b 110.8 b 63.0 a 109.3 a 0.6+CO2 61.2 b 109.6 b 60.7 a 110.5 a 0.6+2S 66.3 a 111.9 a 51.2 b 100.6 c 0.6+3S 58.8 b 106.4 c 45.0 b 95.5 d -1 p Value 0.0144 0.0002 <0.0001 <0.0001 Control 10.8 e 106.7 c 17.7 c 92.5 c 0.3 μL L 60.9 a 113.0 a 56.6 a 109.8 a 12.2 e 103.1 d 20.5 c 100.7 b 0.3+2S 50.4 c 106.9 c 30.0 b 98.7 b 0.6 μL L-1 63.2 a 112.6 a 64.0 a 109.8 a 0.6+0.6ET 47.6 c 109.5 b 21.9 c 102.0 b 0.6+CO2 57.3 b 111.0 b 35.9 b 106.7 a 0.6+2S 52.6 c 107.2 c 26.1 b 98.6 b 0.6+3S 36.0 d 99.2 e 15.3 c P Value <0.0001 <0.0001 <0.0001 -1 0.3+0.3ET 7 tados presentados aquí, en ambos experimentos la fruta control se ablandó más allá de los valores recomendados para consumo luego de 7 días de vida en estante a 20 °C, tras ambos períodos de almacenamiento. Por el contrario, la fruta tratada con 0.3 y 0.6 μl L-1 nunca alcanzó la calidad de consumo, ya que los valores de firmeza se mantuvieron por encima de 50 N, incluso luego de 14 días de vida en estante (tablas 1 y 2). En cierto modo, todas las estrategias evaluadas fueron eficaces para modular el efecto del tratamiento con 1-MCP en la firmeza, y el efecto fue mayor a medida que aumentó el tiempo de almacenamiento en frío (tablas 1 y 2). 92.7 c <0.0001 Control 7.3 d 95.4 d 15.2 b 86.7 c 0.3 μL L-1 63.7 a 109.3 a 58.4 a 102.8 a 0.3+0.3ET 5.0 d 94.4 d 15.6 b 95.4 b 0.3+2S 32.4 c 97.4 c 16.5 b 91.6 c 0.6 μL L 71.6 a 110.8 a 57.8 a 102.5 a 0.6+0.6ET 27.1 c 99.9 c 9.6 b 96.2 b 0.6+CO2 46.1 b 104.9 b 12.6 b 94.3 b 0.6+2S 23.7 c 96.9 c 13.7 b 89.5 c -1 0.6+3S 13.1 d 93.1 d 8.3 b 85.4 d p Value <0.0001 <0.0001 <0.0001 <0.0001 Tabla 1. Firmeza y color de la epidermis de las peras Packham’s Triumph tratadas con diferentes estrategias para modular los efectos de 1-MCP (experimento 1). Las evaluaciones se realizaron después de un 160 y 230 días de almacenamiento a -0.5 ºC y después de 0,7 y 14 días de vida en estante a 20 ºC. Separación de medias DGC (0.05). Estrategias para modular los efectos de 1-MCP en peras Packham’s Triumph: aplicación simultánea con etileno o con CO2 (...) Abril 2015, Argentina 107 150 días a -0,5 ºC Días a 20 ºC Tratamiento Control 0.3 μL L 0 7 14 -1 210 días a -0,5 ºC Firmeza Color Firmeza Color (N) (hº) (N) (hº) 47.6 b 110.3 b 45.5 b 108.1 c 54.4 a 115.6 a 51.7 a 113.9 a 0.3+0.15ET 50.9 b 115.0 a 50.7 a 113.9 a 0.3+CO2 51.4 b 112.0 b 46.7 b 108.2 c 0.3+1S 55.2 a 112.0 b 51.3 a 110.6 b 0.3+2S 58.0 a 111.1 b 44.4 b 102.4 d 0.3+3S 49.5 b 106.0 c 22.0 c 93.9 e p Value 0.0220 0.0001 <0.0001 <0.0001 Control 8.0 d 102.9 b 7.6 c 102.5 b 0.3 μL L-1 58.8 a 114.6 a 50.6 a 112.7 a 0.3+0.15ET 42.5 b 112.8 a 37.0 b 110.5 a 0.3+CO2 13.3 d 105.6 b 8.3 c 104.0 b 0.3+1S 59.7 a 111.2 a 29.5 b 102.5 b 0.3+2S 54.3 a 107.5 b 11.0 c 97.2 c 0.3+3S 28.1 c 97.4 c 8.0 c 97.5 c p Value <0.0001 <0.0001 <0.0001 <0.0001 Control 3.3 c 94.8 b 0.3 μL L-1 51.5 a 107.9 a 0.3+0.15ET 15.8 c 99.1 b 0.3+CO2 5.5 c 93.5 b 0.3+1S 39.7 a 101.3 b 0.3+2S 23.6 b 96.5 b 0.3+3S 12.3 c 94.3 b p Value <0.0001 0.0002 Tabla 2. Firmeza y color de la epidermis de las peras Packham’s Triumph tratadas con diferentes estrategias para modular los efectos de 1-MCP (experimento 2). Las evaluaciones se realizaron después de un 150 y 210 días de almacenamiento a -0,5 ºC y después de 0, 7 y 14 días de vida en estante a 20 ºC. Separación de medias DGC (0.05). Al igual que lo observado para la producción de etileno, la eficacia de la aplicación simultánea con etileno dependió de la concentración usada de 1-MCP. En el primer experimento, el tratamiento 0.3+0.3 ET permitió una recuperación completa después de los dos períodos de almacenamiento, y las frutas alcanzaron valores de firmeza similares a los controles. Sin embargo, la fruta tratada con 0.6+0.6 ET requirió 14 o 7 días a 20 ºC para llegar a la calidad de consumo después de 160 o 230 días de almacenamiento, respectivamente (tabla 1). En el segundo experimento, la fruta 0,3+0.15 ET se ablandó a una tasa menor que los controles y alcanzó una firmeza inferior a 18 N después de 150 días de almacenamiento seguidos de 14 días de vida en estante (tabla 2). La aplicación simultánea con CO2 permitió una recuperación del ablandamiento total en fruta tratada con 0.3 μl L-1 1-MCP (tabla 2), y parcial en fruta tratada con 0.6 μl L-1 de 1-MCP, por lo que estas últimas solo alcanzaron una firme- za adecuada tras un período de almacenamiento más largo (230 d) y 14 días de vida en estante (tabla 1). El efecto de los tratamientos de calor sobre la capacidad de reestablecer la maduración de la fruta fue mayor cuanto mayor fue el período a 17 ºC y el tiempo de almacenamiento en frío. En el primer experimento observamos que 3 semanas a 17 ºC fueron efectivas para modular los efectos de 1-MCP después de 160 días de almacenamiento, mientras que 2 semanas a 17 ºC fueron suficientes cuando el almacenamiento se extendió hasta 230 días, independientemente de la dosis de 1-MCP aplicada (tabla 1). En el segundo experimento, 3 semanas a 17 ºC fue el único tratamiento de calentamiento efectivo que permitió el ablandamiento correcto dentro de los 7 días de vida útil después de 150 días de almacenamiento, mientras que 2 semanas a 17 ºC fueron suficientes después de 210 días de almacenamiento (tabla 2). CALVO, Gabriela1; CANDAN, Ana Paula1 108 ARTÍCULOS RIA / Vol. 41 / N.º 1 Escaldadura superficial En el primer ensayo la incidencia de escaldadura superficial en el control fue 27% y 100%, después de 160 y 230 días de almacenamiento + 7 días de vida en estante, respectivamente. En el segundo experimento, los porcentajes en fruta control fueron 0% y 56% de frutos afectados después de 150 y 210 días de almacenamiento seguido de 7 días de vida en estante (figura 3), lo que evidencia una menor susceptibilidad a escaldado en fruta de esta temporada. La aplicación de 0.3 μl L-1 y 0.6 μl L-1 1-MCP redujo la incidencia de este desorden con un máximo de 8% de fruta afectada después de 230 días de almacenamiento + 7 días de vida en estante en el experimento 1 y una completa inhibición en el experimento 2. Los tratamientos aplicados para restaurar la maduración del fruto mantuvieron una baja incidencia de escaldado (fi- gura 3) cuando la fruta fue almacenada hasta 150 ó 160 días. Cuando el período de almacenamiento se extendió hasta 230 o 210 días, aumentó la incidencia de escaldado y algunos de los tratamientos que habían demostrado ser eficaces en la modulación de los efectos de 1-MCP sobre la firmeza presentaron una alta incidencia de escaldado. La aplicación simultánea con etileno o con CO2 redujo el escaldado superficial con respecto a los controles, siendo 0.6+0.6ET, 0.6+5%CO2 y 0.3+0.15ET los tratamientos más eficaces en los experimentos 1 y 2, respectivamente. Por una parte, los tratamientos con calor fueron menos eficaces en el control de escaldado superficial y el porcentaje de frutos afectados aumentó a medida que se extendió la exposición a 17 ºC. Por otra parte, estos tratamientos aumentaron la incidencia de esta fisopatía en comparación con las frutas control en 2010 (figura 3). Escaldadura Superficial (%) DISCUSIÓN 100 a A 80 b 60 c 40 a d 20 b b b b b b b b 0 d d 160 + 7 días Control 0.3 Escaldadura Superficial (%) 0.6+CO2 100 c c d 230 + 7 días 0.6 0.3+0.3ET 0.3+2S 0.6+2S 0.6+0.6ET 0.6+3S a a B 80 b 60 40 c 20 0 a b b b b b b d d 150 + 7 días Control 0.3 0.3+1S d 210 + 7 días 0.3+0.15ET 0.3+2S Los resultados de este estudio muestran que el tratamiento con 1-MCP es muy eficaz en la reducción de la producción de etileno y en el retraso de la maduración en las peras Packham’s Triumph, como ya fue observado en diversos cultivares de pera (Calvo, 2004; Ekman et al., 2004; Calvo y Sozzi, 2004; Chen y Spotts, 2005). Como se esperaba, el tratamiento con 1-MCP inhibió la maduración normal de la fruta y mantuvo los valores de firmeza por arriba de 50 N, incluso después de 14 días de vida en estante. Debido a que el 1-MCP compite con el etileno por los sitios de unión, su eficacia depende de la concentración aplicada hasta alcanzar la saturación de los receptores (Ekman et al., 2004). Sin embargo, no se observaron diferencias entre 0.3 y 0.6 ml L-1 1-MCP en este estudio, lo que sugiere que 0.3 µl L-1 puede ser suficiente para bloquear todos los receptores y reducir la producción de etileno en las peras Packham’s Triumph. Los resultados presentados aquí coinciden con observaciones previas ya que el 1-MCP redujo la incidencia de escaldadura superficial, pero impidió la maduración normal de los frutos durante todo el período evaluado en ambos experimentos, lo que demuestra la necesidad de adaptar esta tecnología para su uso comercial. Las estrategias competitivas de la aplicación de 1-MCP con etileno mostraron ser efectivas para restaurar la maduración de la pera luego de largos períodos de almacenamiento en frío, aunque la efectividad del tratamiento dependió en gran medida de las concentraciones usadas. 0.3+CO2 0.3+3S Figura 3. Incidencia de escaldado superficial en peras Packham’s Triumph tratadas con diferentes estrategias para modular 1-MCP. Los datos representan el porcentaje de fruta afectada con escaldadura sobre el total de fruta evaluada. Las evaluaciones se realizaron después de 7 días de vida en estante a 20 ºC, después de 160 y 230 días de almacenamiento en el experimento 1 (A) y después de 150 y 210 días de almacenamiento en el experimento 2 (B). Separación de medias por DGC (0.05). La aplicación simultánea de con etileno revirtió la inhibición de la maduración en fruta tratada con 0.3 ml L-1 de 1-MCP después de 160 días de almacenamiento y fue también efectivo para restablecer la maduración en la fruta tratada con 0.6 ml de L-1 después de 230 días de almacenamiento. Esto sugiere que una aplicación simultánea de 1-MCP y etileno (relación 1:1) sería efectiva según la dosis aplicada de 1-MCP y el tiempo de almacenamiento. Cuando se aplicaron 0.3 ml L-1 de etileno a la fruta tratada con 0.3 ml L-1 1-MCP, la restauración de la maduración fue completa. Pero cuando la Estrategias para modular los efectos de 1-MCP en peras Packham’s Triumph: aplicación simultánea con etileno o con CO2 (...) Abril 2015, Argentina 109 concentración fue 0,15 ml L-1 de etileno, la restauración fue parcial y fruta mostró una tasa de maduración intermedia entre el control y la fruta tratada con 1-MCP. Entre estos tratamientos, 0.3+0.15 fue el tratamiento más interesante ya que permitió un control completo del escaldado superficial. Similarmente, la aplicación simultánea de 0.6 ml L-1 1-MCP y 0.3 ml L-1 de etileno (relación 1:0.5) fue el tratamiento más prometedor en peras Conference (Chiriboga et al., 2011). Además, el tratamiento 1-MCP aplicado en combinación con etileno (relación 1:1) mostró un efecto en la maduración de las peras Packham’s Triumph, siendo esta respuesta intermedia en comparación con el 1-MCP aplicado inmediatamente después de la cosecha y las frutas control sin tratamiento (Manriquez y Defilippi, 2011). La aplicación simultánea de 1-MCP con 5% de CO2 también fue eficaz para reiniciar la maduración. Como se observó con la aplicación de etileno, el efecto CO2 dependió de la concentración aplicada de 1-MCP y restauró completamente la maduración en fruta tratada con 0.3 μL L-1 1-MCP, pero solo parcialmente en fruta tratada con 0.6 μl L-1 1-MCP. Hasta el alcance de nuestro conocimiento, este sería el primer estudio que demuestra la eficacia de la aplicación simultánea de CO2 y 1-MCP para revertir la inhibición en la maduración en peras tratadas con 1-MCP tras largos períodos de almacenamiento. Sin embargo, el mecanismo por el cual CO2 contrarresta el efecto inhibidor de 1-MCP, aún no está del todo claro. Burg y Burg (1967) y Gorny y Kader (1997) propusieron que la inhibición de la biosíntesis de etileno por CO2 es mediada a través del sitio del receptor. Entonces, por un lado, el efecto de la aplicación simultánea podría explicarse a través de la competencia entre el CO2 y 1-MCP por los receptores de etileno. Por otro lado, también se demostró que la inhibición por CO2 podría influir en la producción de etileno más que en la percepción de etileno (De Wild et al., 1999), principalmente a través de efectos secundarios como cambios en el pH (Sisler y Wood, 1988). También es importante usar una concentración de CO2 apropiada, ya que Chavez-Franco y Kader (1993) informaron que en peras, la producción de etileno fue estimulada por 1% de CO2 e inhibida por 5-20% de CO2. Otra estrategia prometedora para restaurar la maduración en peras tratadas con 1-MCP es exponer la fruta a temperaturas en el rango de 15-20 ºC durante tiempos variables. La exposición a altas temperaturas podría favorecer la liberación de 1-MCP de los receptores o la síntesis de nuevos receptores de etileno, o una interacción entre ambos factores (Villalobos Acuña et al., 2011). Los tratamientos con calor fueron eficaces para restaurar la maduración de peras Blanquilla y Bartlett tratadas con 1-MCP, pero no lo fueron en cultivares Conference y Beurré D’Anjou (Bai et al., 2006; Chiriboga et al., 2010). Los resultados obtenidos en este estudio indican que esta estrategia es también efectiva para restaurar la capacidad de maduración de las peras Packham’s Triumph, siendo 0.3+1S el tratamiento más interesante, ya que permitió el ablandamiento después de 230 días más vida en estante, e incluso permitió controlar la escaldadura superficial. Por el contrario, la fruta tratada con 0.3+2S y 0.3+3S recuperó la capacidad de maduración, pero desarrolló más escaldadura superficial que la fruta control. En peras Bartlett las combinaciones más adecuadas para restaurar la capacidad de maduración en frutas tratadas con 0.3 μl L-1 1-MCP fueron 10 días a 20 ºC o 20 días a 10 ºC después de 2 meses de almacenamiento, y 10 días a 15 ºC después de 4 meses de almacenamiento (Bai et al., 2006). En forma similar, de 5 a 15 días a 15 ºC fueron suficientes para que las peras Blanquilla recuperaran su capacidad de maduración después de 4 meses de almacenamiento en frío (Chiriboga et al., 2007). Además de la duración de la exposición a la temperatura, el cultivar y el tiempo de almacenamiento, Bai et al. (2006) también observaron que los tratamientos con calor son dependientes de la atmósfera, ya que la fruta almacenada en atmósfera controlada requiere un almacenamiento más largo que aquellas almacenadas en aire regular para reiniciar el proceso de maduración. Estudios previos mostraron que la inhibición en la síntesis o acción del etileno reduce la producción de α-farnasenos e inhibe, por lo tanto, la escaldadura superficial (Chen y Spotts, 2005). En este estudio, los tratamientos que han demostrado ser más eficaces en la restauración de la maduración en la fruta tratada con 1-MCP fueron aquellos con una mayor incidencia de escaldado, mientras que aquellos que permitieron una restauración parcial, como 0.6+1-MCP+5%CO2 y 0.3+0.15ET, mantuvieron una incidencia de escaldado inferior. CONCLUSIÓN Entre los tratamientos que permitieron la maduración normal de las frutas, los tratamientos con calor mostraron ser menos efectivos para controlar el escaldado superficial, lo que lleva a concluir que la competencia por los sitios de unión mediante etileno o CO2 es la estrategia más promisoria ya que permite modular los efectos de 1-MCP al tiempo que mantiene una baja incidencia de escaldadura superficial en peras Packham’s Triumph. La aplicación simultánea con etileno o CO2 es un método sencillo para modular los efectos de 1-MCP en las peras, pero una de las principales desventajas de esta estrategia es que debe ser decidida antes de saber cuánto tiempo se almacenará la fruta. Por el contrario, los tratamientos con calor implican problemas logísticos (especialmente si la fruta ya está embalada), pero tienen la ventaja de que se realizan sobre la marcha del almacenamiento de acuerdo con las necesidades del mercado. Los resultados también muestran la importancia de considerar la dosis de 1-MCP aplicada y la duración del almacenamiento para decidir cuál es la mejor estrategia de modulación en cada caso. AGRADECIMIENTOS Los autores quieren agradecer el financiamiento de INTA (PNFRU-53911) y de AgroFresh®. CALVO, Gabriela1; CANDAN, Ana Paula1 110 ARTÍCULOS BIBLIOGRAFÍA BAI, J.; MATTHEIS, J.P.; REED, N. 2006. Re-initiating softening ability of 1-methylcyclopropene-treated ‘Bartlett’ and ‘d’Anjou’ pears after regular air or controlled atmosphere storage. Journal of Horticultural Science and Biotechnology 81:959-964. BLANKENSHIP, S.M.; DOLE, J.M. 2003. 1-Methylcyclopropene: a review. Postharvest Biology and Technology 28:1-25. BURG, S.P.; BURG, E.A. 1967. Molecular requirements for the biological activity of ethylene. Plant Physiology 42:144-152. CALVO, G.; KUPFERMAN, E. 2012. Current DPA and ethoxyquin situation and alternatives to superficial scald control in apples and pears. 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