PLANTEAMIENTO
DEL PROBLEMA.
La
polinización en teobroma cacao L.
es una de las grandes limitantes en su producción, por que una porción muy
grande de flores no son polinizadas y caen a las 48 horas. Son varios los estudios que se han
realizados los cuales han determinado que el bajo porcentaje de polinización es
debido a la baja población de insectos polinizadores, pues el 90% de las
cosechas de cacao dependen de que la polinización se realice adecuadamente (FAO.
2008), ya que en este cultivo la polinización es básicamente alogama debido a
que tiene polen pegajoso (no puede ser transportada por el viento) y protógina que
evita la autopolinización.
Se ha determinado por diferentes
estudios que dípteros de la familia Ceratopogonidae son los principales
responsables de la polinización en cacao. Entre los géneros más importantes
están: Forcipomyia spp, Dasyhelea spp. y Atrichopogon spp.
Los cuales poseen las características morfológicas necesarias para realizar
esta actividad, destacándose entre ellos el género Forcipomyia spp. Estos
insectos polinizadores pueden transferir el polen, con entera facilidad, desde
las anteras al estigma, al penetrar la flor sin ninguna dificultad. (Córdoba Claudio.
2011).
La baja población de insectos es
afectada por el uso indiscriminado de insecticidas. Factores agroecológicos permiten
aumentar la humedad, cantidad y variedad de plantas hospederos de insectos.
Para aumentar el volumen de producción
en cacao se debe de establecer cuáles son las estrategias que permitan aumentar
la polinización en cacao de acuerdo a parámetros naturales o artificiales. Esto
implica grandes pérdidas económicas para los productores debido a las altas
inversiones que realizan y la poca rentabilidad que puede generar.
I.
MARCO TEÓRICO.
1. GENERALIDADES
DEL CULTIVO.
El
cacao es un árbol leñoso fuerte de porte relativamente bajo, originario del
sotobosque. Pertenece al orden malvales, familia Sterculiacae, género
Theobroma, especie (Theobroma cacao L.) cuya denominación científica fue dada
por el eminente botánico Lineo, quien le llamó (Theobroma cacao L). (FEDECACAO.
2007). Theobroma que significa fruto de los dioses. (FEDECACAO. 2010).
El cacao es una planta perenne de
tamaño mediano (hasta 20 m de altura). Por lo general el cacao tiene su primer bifurcación
entre los 80 y 120 cm de donde nacen de 3 a 6 ramas principales, produce flores
y frutos en tallo y ramas. El árbol inicia la fructificación después de los
cinco años de edad, algunos materiales híbridos comienzan a fructificar a los
dos años de establecidos. El cacao puede producir diferentes tipos de mazorcas.
(Consorcio IICA-CIRAD-CATIE. 2008). El tiempo que dura la mazorca desde la
polinización de la flor hasta su madurez, varía entre 150 y 180 días,
dependiendo del origen genético y del clima en que se desarrolla. (FEDECACAO.
2007). El cacao en Colombia tiene alta
heterogeneidad de material
genético y unos
bajos rendimientos que en
promedio no alcanzan
los 500 kilogramos
de cacao seco
por hectárea/año en variedades criollas.
Del Theobroma
cacao L. se han descrito dos subespecies T. Cacao ssp. Cacao, el cual se
distingue porque presenta frutos alargados con surcos pronunciados y semillas
blancas, generalmente se conoce como la variedad criollo y T. Cacao ssp. Sphaerocarpum que presenta frutos
redondeados con surcos escasamente evidentes y las semillas son de color
púrpura, conocido como forastero. Del cruzamiento artificial de estos dos tipos
de cacao dio origen a un tercer tipo de cacao que predomina en Colombia y del
cual se están seleccionando la mayoría de los materiales vegetales altamente
productivos, que son seleccionados posteriormente para su clonación. (FEDECACAO.
2010). En la región de Urabá se cuenta con una gran diversidad de plantaciones
de cacao, en las cuales se pueden encontrar diversos tipos de cacao debido a la
diversidad de material vegetal traído de diferentes regiones del país, los cultivos están establecidos en un 98%
con materiales genéticos híbridos obtenidos por cruzamientos entre clones
trinitarios por amazónicos y en buena proporción, hijos de híbridos. Un bajo porcentaje de cultivos están
establecidos con materiales genéticos de clones entre los cuales sobresalen el IMC
67, ICS 95, CCN 51, SSC 61. (Angarita Dennis. 2005).
Colombia
cuenta con las condiciones ambientales para el cultivo de cacao, el rango altitudinal para el cultivo del
cacao está entre los 400 y 1.200 metros
sobre el nivel del mar, considerándose el rango
óptimo entre los 400 y los 800 m.s.n.m, para establecer los cultivos,
porque ofrece las mejores condiciones para el desarrollo del cacao, alturas mayores
a 1.200 m.s.n.m, se consideran como
condiciones marginales para
el crecimiento del
cacao, ya que
las temperaturas en
general son muy
bajas para garantizar
una buena productividad. En zonas con precipitaciones
anuales entre 1.500 y 3.800 mm, se puede establecer el cultivo, siendo
el rango entre
1.800 y 2.600
mm en donde
mejor se desarrolla. En zonas de menor precipitación puede cultivarse
el cacao con la implementación artificial de
riego. El régimen de temperatura para el cacao se encuentra entre los 18
y 32 °C, en donde las temperaturas más aptas, están entre los 24 a
28 °C y moderadamente aptas se encuentra el
rango entre los 20 a 24 °C, y los 28 a 30 °C, las temperaturas menores a
18° y mayores a 32°, dificultan el
desarrollo adecuado del cacao. (FEDECACAO. 2010).
La humedad
relativa anual promedio es de entre el 70 y 80% para el cultivo de cacao, requiere estar libre de vientos fuertes
persistentes a lo largo de todo el ciclo productivo, aunque puede soportarlos
hasta los 24 km/hora. La luminosidad necesaria para el cultivo es variable,
dependiendo del ciclo productivo en el que se encuentre siendo del 40 al 50%
para el cultivo en formación y del 60 al 75% para plantación adulta. (Procopio Andrade, Ramírez Guillermo,
Mendoza Alexander. 2011).
Tolera suelos
con una profundidad de 0.60 m, lo mejor es seleccionar suelos con una
profundidad de entre 0.8 y 1.5 m. Textura. Mediana (franco, franco-arcilloso,
franco-arenoso): 30 a 40% de arcilla, 50% de arena y 10 a 20% de limo. Requiere
suelos bien estructurados con porosidad de 10 a 66%, con buena retención de
humedad. Drenaje. Un buen drenaje es esencial y deseable. Deben de tener un pH
de 6 a 7 y un contenido de materia orgánica mayor a 3%, con una relación
carbono/nitrógeno (C/N) de 9 como mínimo. La capacidad de intercambio catiónico
debe ser superior a 12 meq por 100 g de suelo en la superficie y más de 5 meq
en el subsuelo. Requiere suelos con una fertilidad media a alta, con un
contenido de boro y calcio que supere a las 0.2 ppm, magnesio y potasio mayor a
2 y 0.24 meq por 100 g de suelo, respectivamente. La saturación de bases debe
ser mayor a 35%. (Procopio
Andrade, Ramírez Guillermo, Mendoza Alexander. 2011).
El cacao tiene altos requerimientos
nutricionales de Fósforo, potasio y nitrógeno. Medianos requerimientos de da
calcio y bajos requerimientos de magnesio y micronutrientes.
Los arboles de cacao propagados
sexualmente entran en producción hacia los 3 años de edad estableciéndose su
capacidad productora así: A los 3 años el 40%, a los 4 años el 70%, a los 5 el
90% y de los 6 en adelante el 100%. Para los árboles propagados vegetativamente
se establece su capacidad productora de la siguiente forma: A los 2 años el
10%, a los 3 el 50%, a los 4 el 90%, a los 5 años el 100%. (FEDECACAO. 2004).
2. DESCRIPCION DE LA FLOR DEL CACAO.
Las flores están sostenidas por pequeños pedicelos,
unidos al eje en una cima monocacial o bípara, por medio de una zona de
absición que permite la caída de la flor cuando no ha sido fecundada. La flor
es pequeña de 1-2 cm de diámetro y en muy pocos casos tiene más de 2 cm. Es una
flor hermafrodita. El androceo está formado por 10 filamentos, 5 de los cuales
son fértiles y toman el nombre de estambres y los otros 5 intercalados son
infértiles y toman el nombre de estaminoides, que se ubican alrededor del pistilo a manera de protección. Los
estambres son mucho más pequeños que los
estaminoides y se encuentran virados hacia atrás, tomando como eje el
pistilo y están recubiertos por la
concha que forma el pétalo. Los pétalos están formados por tres partes claramente diferenciadas: a) la concha que
nace de la base misma entre el sépalo y el
estambre; b) el ribete que es un filamento de coloración blanca
traslucida; c) la lígula, también llamada limbo. El pistilo está formado por un
ovario súpero constituido de la fusión de cinco lóculos y cada uno puede
contener de 5 a 15 óvulos fecundados dependiendo del genotipo. El estilo está
formado por la fusión de cinco apéndices de unos 5 mm de largo, terminan en un
estigma compuesto de cinco filamentos. (Gustavo A. Enríquez. 1985).
El cacao es cauliflor, es decir, florece en las partes
viejas o troncos maduros. Es difícil encontrar genotipos que florezcan en ramas
nuevas. Las flores aparecen en grupos que forman ligeramente prominencias en
los troncos y en las ramas, que reciben el nombre de cojines florales, los
cuales pueden tener entre 14 y 48 flores. El número de flores en cada cojín
varía dependiendo del genotipo y del sistema de cultivo. (Enriquez Gustavo y
Paredes Alfredo.1983).
La flor del cacao y sus partes.
Fuente: CATIE. 2010.
La apertura de la flor se inicia en la tarde, desde la 5 p.m. aproximadamente.
La velocidad de la apertura depende del ambiente, así: más seco y con luz
brillante es más rápido. Los sacos polínicos se abren en la mañana y son
funcionales así inmediatamente, pero de corta viabilidad (48 horas
aproximadamente). (Gustavo A. Enríquez. 1985).
3. PROCESO DE POLINIZACION.
El cacao difícilmente se puede auto fecundar en la
misma flor, la disposición de los estambres dentro de la concha y la posición
opuesta al pistilo, además de su viscosidad, hace difícil la autopolinización.
En general, se poliniza por medio de insectos o sea de polinización entomófila.
(Gustavo A. Enríquez. 1985). El viento es considerado un factor importante en
la polinización, sin embargo en el caso del cacao no es así, por el alto grado
de humedad existente en las plantaciones y por el hecho de que el polen es muy
pegajoso, lo que impide que sea transportado.
Las flores de T.
cacao poseen mecanismos para atraer a sus polinizadores (dípteros) y a la
vez repeler el acceso de hormigas. Los mecanismos de atracción de los
polinizadores en Theobroma aparentemente
son muy específicos, aunque solo para Theobroma
cacao se han reportado insectos polinizadores, que pertenecen al género Forcipomya. En cuanto a mecanismos de
exclusión de insectos no polinizadores se ha postulado que tricomas en la
superficie de estructuras florales podrían dificultar el acceso de los insectos
caminadores al interior de las flores, dado que limitan la adhesión de ellos
sobre la superficie vegetal. (Gotla William y Jaffé Klauss. 1997).
Del gran número de flores que produce
el cacao menos del cinco por ciento es fecundado y llega a dar fruto, lo que se
debe a dos factores: primero es muy frecuente que la planta sea
autoincompatible y por lo tanto se necesite de polen extraño para su
fecundación; segundo los mecanismos de polinización son muy poco eficientes. Esto último depende de los agentes de
transmisión del polen, la estructura de la flor y su biología. (León Jorge. 1987).
El grano de polen cae sobre el estigma
y baja por el estilo hasta el ovario, cuando esto sucede, se realiza el
fenómeno llamado fecundación y empieza la formación del fruto llamado pepino,
cuando está pequeño y mazorca cuando crece. El trabajo de polinización lo hacen
en su mayoría los insectos por lo que se debe evitar la aplicación de productos
químicos para no eliminar las especies de polinizadores y las poblaciones benéficas.
(FEDECACAO. 2007).
Cuando las flores son polinizadas con
una efectividad mayor al 30%, por polen de ella misma o por polen de flores del
mismo árbol, la planta es autocompatible. Cuando la flor no acepta su propio
polen o polen de flores del mismo árbol se llama autoincompatible. Si las
flores de una planta son fecundadas con polen de otra planta en porcentaje
mayor o igual al 30%, se reconoce que es un cruce intercompatible. Cuando la
flor no puede ser fecundada con polen de otra planta en un porcentaje
menor a 30%, se denomina que es un cruce
intercompatible. (FEDECACAO. – CORPOICA. 2009).
4. AGENTES
POLINIZADORES DEL CACAO.
(Córdoba Claudio 2011). De acuerdo a
(Kaufman 1975). Confirma que un grupo de
insectos del Orden Díptero de la familia
Ceratopogonidae intervienen de manera efectiva en la polinización de las flores
del cacao. La ventaja de estos insectos
es su reducido tamaño que varía entre > 1 mm
a < 3mm de largo. Aquellas especies < 2 mm no son efectivos
polinizadores pues no tocan el estilo cuando se ubican sobre el estaminodio.
Algunos estudios realizados por (Azhar
y Wahi 1984, Young 1986, Martínez et al. 2000) citados por (Córdoba Claudio. 2011) acerca de
polinizadores en el cultivo de cacao muestran que Dipteros de la familia ceratopogonidae, géneros Forcipomyia, Dasyhelea y Atrichopogon. (Areválos Alberto) citando a Hernández,
J. 1965. Quien realizó colectas de insectos en Turrialba y La Lola (Venezuela) que
áfidos Aphis gossyppii, hormigas
Wasmania punctata y solenopsis geminata
y abejas Trigona Jaty visitaban flores de cacao, sin embargo determinó que la
autopolinización que realizan estos insectos era sólo accidental e inadecuada,
debido al reducido número de granos de polen que depositan sobre el estigma.
La díptera Forcipomya llega a las flores atraída por los colores de los
pétalos, los estaminoides y los néctares que producen las flores.
La Forcipomya al realizar contacto con la
flor se le quedan adheridos los granos de polen al cuerpo, y cuando ésta visita otra flor se desprenden los granos de
polen y se pegan al estilo o al estigma. La díptera puede polinizar flores del
mismo árbol o de árboles vecinos. Esta Forcipomya
no recorre grandes distancias sino que se mantiene dentro de un área de diez
metros alrededor del lugar donde habitan. La mosquita polinizadora vive unos 28
días cerca de los árboles de cacao, en lugares oscuros y húmedos, sus huevos son depositados en lugares donde
hay agua y ahí permanecen 3 días, las larvas viven 12 días y las pupas
completan su desarrollo en 3 días en los que salen convertidas en adultas.
Durante los últimos 10 días de su vida pueden volar aparearse macho y hembra y
poner huevos para reproducirse. Finalmente mueren y se inicia un nuevo ciclo de
vida para las que nacen de los huevos. (CATIE. 2010.)
Especies de insectos citados por
(Córdoba Claudio 2011) registrados en flores de cacao por Hernández, 1966 y
determinados por Wirth en 1966 (Soria, Wirth y Chapman, 1980).
Martínez Narváez realizó estudios
sobre población de moscas polinizadoras (Diptera: Ceratopogonide) del cacao
colectadas en Piroa en Amazonas Bosque Húmedo Tropical. Los insectos colectados
se encontraron sobre tallos, botones y flor de cacao. Un total de 46 individuos
que pertenecen a cinco especies, siendo la mejor representada Forcipomya (Rhynchoforcipomya)
brachyrhynchus. También se encontraron ejemplares de F. (F.) pictoni (Macfie) y dos especies no conocidas del género Atrichopogon. (Martínez A, Narvaéz Z,
Spinelli G. 2000).
Se han utilizado mecanismos de
polinización artificial los cuales han incrementado la producción de cacao
hasta en un 182 por ciento en número de frutos contados a los cinco meses de
edad comparado con el testigo en polinización natural. Este método fue
propuesto por Pound en 1937 el cual consiste en remover pétalos, estambres y
estaminoides, dejándolo libre el estigma de la flor receptora y frotarlo con
las flores donadoras del polen. (Areválo
Alberto. 1972). La polinización manual
en cacao se realiza tomando polen de un árbol que presente características
deseadas para ser padre, como alta producción, calidad del fruto; sabor, olor.
Y depositarlo en el órgano femenino del árbol que va a servir como madre, este
método es utilizado para producir semillas hibridas. (CATIE. 2010).
5. FACTORES
QUE INFLUENCIAN LA POLINIZACION DEL CACAO.
Se ha determinado que las mayores
poblaciones de polinizadores ocurren durante la
época lluviosa, constituyendo la humedad un factor necesario para el
desarrollo de los estados inmaduros de estos insectos. Durante la estación
lluviosa, los polinizadores se dispersan, pues cualquier vegetal en
descomposición es un sitio potencial de cría, pero en época seca, abandonan los
lugares abiertos y recurren a las áreas con sombra. (Córdoba Claudio. 2011).
Un habitad adecuado para la mosquita es
la materia orgánica que se acumula en el suelo por la descomposición de las
hojas, troncos y la sombra que se genera por los árboles maderables y frutales
acompañantes del cacao. Este ambiente permite que las mosquitas puedan
reproducirse, crecer, volar y polinizar el cacao. Se recomienda no usar
insecticidas ni otros venenos en las plantaciones de cacao para no afectar las
mosquitas polinizadoras, no eliminar las plantas fitotelmatas que crecen sobre las
ramas del cacao y los árboles de sombra y que retienen agua de lluvia, lugar
para la mosquita depositar sus huevos. (Córdoba Claudio. 2011).
BIBLIOGRAFÍA.
.
(1).
Angarita Dennis. 2005. Manejo ecológico del cultivo de cacao. Programa de
desarrollo y paz del Magdalena Medio. Pág. 55.
(2). Areválo Alberto.
1972. Tesis de grado de Magister Scientiae. Instituto interamericano de
ciencias agrícolas de la OEA. Costa Rica. P. 52.
(3). CATIE. 2010.
Centro Agronómico Tropical de investigación y enseñanza. (CATIE). Reproducción
sexual del cacao. Costa Rica. P. 48.
(4).
Consorcio IICA-CIRAD-CATIE. 2008.
Plan de manejo de cacao. México. Pág. 26.
(5). Córdoba Claudio.
2011. Costa Rica. Tesis de Posgrado. Centro Agronómico tropical de
investigación y enseñanza.
(6). Enríquez Gustavo y Paredes Alfredo.1983. El cultivo
del cacao. Costa Rica. P. 65.
(7). FEDECACAO.
2007. Guía técnica para el cultivo del cacao. Segunda edición. Bogotá
Colombia. 192 Pág.
(8). FEDECACAO.
2010. Guía ambiental para el cultivo del cacao. Colombia. 111 Pág.
(9).
FEDECACAO – CORPOICA. 2009. Materiales de cacao en Colombia, su compatibilidad
sexual y modelos de siembra. Bucaramanga. Pág. 27.
(10).
FEDECACAO. 2004. Cacaocultura en el departamento de Cundinamarca. Bogotá. Pág.
24.
(11).
Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícola y Pecuarias. México.
Pág.11.
(12).
León Jorge. 1987. Botánica de los cultivos tropicales. IICA. Costa Rica. Pág.
432.
(13). Gotla William y Jaffé Klauss. 1997. Morfología comparativa de la flores de
Theobroma cacao L., T. bicolor Humb. & Bonpl., T. grandiflorum (Willd. Ex
Spreng.) Shum. Y Herrania sp. Venezuela. P. 6.
(14). Gustavo A. Enríquez. 1985. Curso sobre el cultivo
del cacao. Centro agronómico tropical de investigación y enseñanza. Costa Rica.
P. 239
(15). Martínez A,
Narvaéz Z, Spinelli G. 2000. Mosquitas polinizadoras (Díptera: Ceratopogonidae)
del cacao colectadas en comunidades Piroa en Amazonas Venezuela. P. 5.
(16). Narváez Z.,
Marín C.,1996. Abundancia de
Ceratopogónidos (Diptera) en una plantación de cacao, Theobroma cacao
(Sterculiaceae), en Chuao. Aragua, Venezuela. Pág. 8.
(17). Procopio
Andrade, Ramírez Guillermo, Mendoza Alexander. 2011. Paquete tecnológico cacao
( Theobroma cacao L.) Establecimiento y mantenimiento.
.
