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RED DE CULTIVOS TRANSITORIOS Y AGROINDUSTRIALES: avances y resultados

 

Por: Clara Esperanza León Moreno – Gestora de Innovación

La Priorización Corporativa de la Red Cultivos Transitorios y Agroindustriales está asociada a 9 Cadenas productivas identificadas (Algodón, Arroz, Caña de azúcar para la producción de panela, Fique, Maíz, Quinua, Sorgo, Soya y Tabaco) con sesenta y tres (63) Cadenas regionalizadas en veintinueve departamentos, en donde se priorizó Panela en 23 departamentos, Maíz en 16 y arroz en 11 departamentos. A través de los Centros de Investigación se identificaron 360 Demandas de I+D+I, que orientan el quehacer de la red a través de cinco macroproyectos: 1) Competitividad y Sostenibilidad en la producción de panela en Colombia, 2) Manejo integral del cultivo de fique, como alternativa para potencializar su agro-industrialización sostenible, 3) Generar y vincular estrategias tecnológicas para mejorar la productividad de los cultivos transitorios en el Piedemonte Llanero y la Altillanura Plana, 4) Fortalecimiento del sector panelero mediante  investigación e innovación agrícola y  agroindustrial en el departamento de Nariño y 5) Generación de oferta tecnológica con el desarrollo de materiales genéticos y manejo integrado del cultivo para recuperar la productividad de los sistemas productivos de cultivos transitorios y agroindustriales en las regiones Andina, Valles Interandinos y Caribe Colombiano, los cuales se desarrollan en doce (12) centros de Investigación y cuatro (4) sedes.  Los Miembros de la Red son 135 y sus Énfasis se centran especialmente en las áreas temáticas de manejo del sistema productivo, material de siembra y mejoramiento genético, manejo de suelos y aguas, manejo sanitario y fitosanitario, manejo cosecha y postcosecha y transformación y manejo ambiental y sostenibilidad en 35 Proyectos de Investigación y 4 Planes de Vinculación (Maiz, Caña Panelera, Maquinaria y Transitorios Orinoquia).

Los principales logros de la red en los últimos años se relacionan con la obtención de materiales genéticos entre ellos tres variedades de caña de azúcar para la producción de panela (CC- 93-7711, CC 93-7510, CC 01-1940), seis variedades de maíz (Corpoica V-114, Corpoica V-115 dulce, Corpoica V-159, y Agrosavia V-116 Hawai dulce, Agrosavia V-117 y Agrosavia V-160 QPM), una variedad de arroz (Corpoica Llanura 11),  dos variedades de soya (Guayuriba 9 y Achagua 8) y la variedad de sorgo forrajero (JJ-T 18), todas ellas en el portafolio de Ofertas de la Corporación. En el área de Maquinaria, equipos, instrumentos y herramientas se puede hacer referencia a las Hornillas Paneleras ecoeficientes tipo CIMPA, Sistema de transporte por cable de gravedad o autopropulsado para caña panelera, Modelo de evaporación híbrido para la producción de panela y Fiqueña prototipo que separa la fibra, bagazo y jugo de las hojas de Fique. Como bioproducto el Biofertilizante líquido MONIBAC basado en la co-inoculación de cepas de bacterias fijadoras de nitrógeno (Azotobacter chroococcum AC1 y AC10), capaces de promover el crecimiento de algodón (Gossypium hirsitum). En sistemas de Información HornillApp, Sistema experto de diseño de hornillas paneleras, un software para el cálculo y diseño de hornillas paneleras y Dr. Agro. Un aliado para el campo colombiano Algodón (Gossypium herbaceum), una Aplicación móvil que presenta información técnica como plagas, enfermedades o deficiencias nutricionales del cultivo. En Recomendaciones, protocolos y metodologías encontramos Recomendaciones para el manejo de suelos arroceros degradados del Piedemonte Llanero, Recomendaciones técnicas y prácticas para el acondicionamiento de las sábanas tropicales de la altillanura plana, Metodología para la evaluación energética y ambiental de hornillas paneleras. Saccharum officinarum L, Recomendaciones de manejo y conservación de las especies aglutinantes para la fabricación de panela y Producción de semilla de caña de azúcar en categoría seleccionada para la producción de panela – plantas germinadas.

¿En qué estamos trabajando?   

Como resultado de la ejecución de proyectos de la red, desde el año 2015 se vienen entregando soluciones tecnológicas para optimizar los sistemas de producción en:

Se generó la OT HonillApp, Sistema experto de diseño de hornillas paneleras ecoeficientes (eficiencia térmica global mayor al 45%), que presenta en tiempo real una sugerencia de diseño de acuerdo con los parámetros de entrada entregados por el usuario, por lo que se disminuye el tiempo de cálculo, diseño y costo alrededor del 10 % del valor total del proyecto. Se realizó el registro del cultivar de caña CC 01-1940 en el RNC del ICA, que presentó de manera experimental un rendimiento superior a la variedad de mayor dominio comercial en los departamentos de Boyacá y Santander cercanos a las 5 Ton/panela/ha, según FEDEPANELA hay establecidas al menos 4.000 hectáreas, lo que significa un incremento de producción de 20.000 toneladas de panela en esta región. En el manejo de suelos en la HRS se evidenció una reducción del 75% en la pérdida de suelo durante los 18 meses de ciclo productivo, bajo labranza tradicional la pérdida de suelo correspondió a 2,63 t ha-1 ciclo-1 con una DS de 1,31 t ha-1 ciclo-1  y la labranza de conservación tuvo una pérdida de suelo de 0,4 t ha-1 ciclo-1 con una DS de 0,3 t ha-1 ciclo-1. En Cundinamarca se valoró el servicio ecosistémico de Biodiversidad, donde los productores en un 78% tienen zonas de conservación y solo un 22% solo la dedican a la producción de panela, tienen una disponibilidad de pagar por este servicio ecosistémico, donde se muestra que la mayor frecuencia es del 27, 78 % con un valor entre 3.634.104 a 7.268.208 pesos; seguido de los porcentajes de 22,22 % en la valoración de 908.527 a 1.817.052 pesos. En Santander en los municipios de Ocamonte y Chitaraque el tratamiento del agricultor, presentó costos superiores frente a la fertilización integrada entre el 11 y 40% para las variedades CC 93-7711, RD 7511 y CC 01-1940, del 32% en la variedad CC 01-1940 respectivamente y en Oiba el tratamiento del agricultor presentó valores superiores entre el 28 y el 31% con relación al tratamiento recomendado. Se realizó un Reconocimiento e identificación de insectos plaga en Cauca y Cesar 2019-2020 y Estudios epidemiológicos de la roya naranja (P. kuehnii)  y roya café (P. melanocephala) en la HRS encontrándose que a los seis meses es mayor % de severidad promedio (> al 45%) y también se determinó que existen procesos de coinfección transitorios con las dos royas en los materiales. Sin embargo, la compatibilidad de la respuesta de severidad final depende de la genética de resistencia del material

En el departamento de Nariño, se estableció un sistema hibrido de evaporación en panela, para obtener un sistema autosostenible (únicamente se usa bagazo como combustible) mejorando la eficiencia pasando del 32.2% al 48.46% y de 65.52 kg panela/ha a 119.69 kg panela/ha, reduciendo los índices de CO y CO2/kg de panela en un 22.5% y 86% respectivamente, así como menor uso de bagazo/kg panela de 1.84 a 1.33.  Se determinó en condiciones comerciales a nivel de plantilla en la variedad RD75-11, que el porcentaje de Intensidad de infestación (%I.I.) de Diatraea spp. fue menor en la parcela de manejo integrado comparado con la parcela tradicional.  En cuanto a producción la parcela MIP fue superior en 10 TCH y 3TPH lo que equivale a una ganancia para el productor de $9.537.000 por hectárea cosechada, se identificaron las especies de Diatraea presentes en la zona panelera de Nariño, se desarrolló un preformulado a base de un aislamiento nativo de Beauveria bassiana, y se evaluó preliminarmente su eficacia en campo  y se reactivó localmente la producción del parasitoide Trichogramma exiguum, se evaluó en campo la eficacia de su liberación y se hizo entrega de avispitas a los agricultores Se seleccionaron dos variedades de caña de azúcar para panela en el departamento de Nariño, la variedad CC01-1940 con 8.3% mayor pureza que la variedad regional, característica deseable para la producción de panelas pulverizadas y la  variedad CC99-2461 con 15.7% más de concentración de Fenoles que la  Regional, es decir que además de tener característica edulcorante tiene mayor calidad nutricional Ambas variedades presentan deshoje natural por lo que un agricultor puede ahorrar 15 jornales por hectárea ($375.000), Con el uso de HFMA se evidenció en Nariño una reducción de costos de producción respecto al testigo 50%FQ para la variedad CC-937711 con el uso de HFMA referente del 6%, para la variedad CC-937510 con el uso de HFMA-Ancuya del 9% y para la variedad Regional con el uso de HFMA-Sandoná del 26%.  Se Desarrollaron alternativas para la valorización de subproductos de la industria panelera con fines de alimentación animal y nutrición vegetal con la elaboración de 50 toneladas de ensilaje, elaboración de 5 toneladas de SAR, y un ensayo culminado en vacas de leche en el C.I Obonuco, y Cuatro experimentos en fase de acostumbramiento, ensayo con ensilaje de caña integral con diferentes niveles de urea, sulfato amonio y sal mineralizada y  elaboración de los compostajes    y manejo de las pilas y compostaje.

 


En los sistemas de rotación Maíz-Soya en la Orinoquia,  se tienen Seis variedades de soya para la altillanura y piedemonte llanero con registro ante el ICA y en el Programa de mejoramiento genético adaptadas a las condiciones de variabilidad climática de la Altillanura plana y el Piedemonte Llanero, se encuentran 6 líneas con potencial de rendimiento superior a 3.5 ton/ha para PEAs (Orinoquia), - 24 líneas con resistencia de campo a roya  y se realizó la Primera evaluación para Ampliación de registro de 6 variedades de soya registradas de Agrosavia (Corpoica Iraca 10, Corpoica Achagua 8, Corpoica Guayuriba 9, Agrosavia Primavera11, Corpoica Superior 6, Corpoica Taluma 5 y un testigo comercial Panorama 29) en condiciones del Caribe húmedo.  

También se realizó una Caracterización de productores en los sistemas de rotación arroz-soya-maíz en el Piedemonte y Altillanura plana del departamento del Meta ,  la Actualización del estatus regional de plagas enfermedades y arvenses en soya- maíz en el  Meta, y elaboración de mapas preliminares con distribución regional de limitantes y  sanitarias seleccionada, se determinó 14 enfermedades, las más limitantes: la roya asiática (Phakopsora pachyrhizi), Mancha anillada (Corynespora cassiicola), y pudrición de raíces (Phytophthora sojae), se identificaron 14 fitófagos de los cuales 5, son  nuevos reportes para el cultivo como plagas limitantes del orden Hemíptera entre los que se encuentra Nezara viridula y Piezodorus gualdinii. En control biológico se encontró 5 depredadores de los cuales M. confusa es reportado como potencial el regulación de poblaciones y un entomopatógeno en chinches y se Se demostró que el agente causal de la roya de la soya en Colombia es el hongo Phakopsora pachyrhizi y no la especie Phakopsora meibomiae como estaba reportada por el ICA desde el 2004. Los resultados de este trabajo sirvieron para cambiar el estatus fitosanitario del país en el programa del Sistema de Información de Plagas de Colombia (SIPCO) administrado por el ICA. 

Algunos indicadores preliminares del proyecto arroz bajo en carbono en la Orinoquia colombiana son emisiones directas e indirectas de GEI estimadas sólo por uso de agroquímicos en arroz secano en Arauca se estimó en un rango de 0.01 a 0.06 kg CO2 eq /kg de arroz y algunos rangos de concentraciones de GEI monitoreadas en arroz secano en Villavicencio de CO2: entre 380 a 390 ppm, CH4: entre 1.7 a 1.9 ppm y de N2O: entre 0.27 a 0.55 ppm y en Arroz orgánico riego Jamundí valores de CO2: entre 550 a 670 ppm, CH4: entre 2.1 a 3.3 ppm y N2O: entre 0.35 a 0.55 ppm. En la edición de genes para el fitomejoramiento en variedades de arroz adaptadas a condiciones de la Altillanura colombiana (Llanura 11 y Porvenir 12) y la variedad de referencia del arroz Nipponbare, se seleccionó el gen SPDT, por ser adecuado para la edición en estas variedades. SPDT (del ingles, SULTR like Phosphorous Distribution Transporter) es un transportador de P cuyo silenciamiento ocasiona incremento en la eficiencia de uso del P y alta calidad del grano: biodisponibilidad de hierro (Fe) y Zinc (Zn).

 

Para la zona Caribe con un potencial de adopción en 500 hectáreas, se entregaron las variedades de Maíz dulce V-115 y Maíz dulce V-116, con rendimientos 5,3 t/ha y de 3,9 t/ha respectivamente, de mazorcas de primera y con un contenido de 17,6% y 17,9% de grados brix y como subproducto se obtiene en promedio una producción de forraje de 32,4 t/ha, Adicionalmente se tendrían ingresos por $ 9,000,000/ha por venta de mazorcas que equivaldría a una rentabilidad del 55% en un ciclo de 60 días y rentabilidad mensual de 25% aproximadamente. En convenio con el CIMMYT (desde 2019) para incrementar la base genética del maíz en Colombia para la obtención de  genotipos superiores (variedades e híbridos) de alta productividad y calidad evaluados en los C.I. Turipana,  Motilonia, Nataima, se han logrado 21 líneas  preseleccionados del CIMMYT en evaluación por su tolerancia a sequía y encharcamiento (2 de tres ciclos), e Híbridos promisorios con rendimientos por encima de 9.4 ton/ha para trópico alto y bajo y la Caracterización germoplasma nativo por parte del CIMMYT.

 

En el valle cálido del alto Magdalena para un uso eficiente del agua de riego en el cultivo del arroz en conjunto con la UNIBAGUE e EV ILVO (Bélgica), usando tecnología de drones e imágenes de satélite, en combinación con el aprendizaje automático y el modelado de cultivos para complementar la infraestructura de riego existente y  tres técnicas de riego  evaluadas (“MIRI” riego por múltiples entradas, “AWD” riego alternado mojado-secado, “Control” riego por superficie), los resultados mostraron que el tratamiento que recibió los niveles más altos fue el control con 12949,76 m3 ha-1, seguido de AWD con 7756,01 y MIRI con 7095,86 m3 ha-1, respectivamente y mapas de zonas de manejo y mapas de rendimiento georefenciados para los cultivos de arroz algodón y maiz, como  herramientas para reducir la variabilidad en el rendimiento y en la aplicación de los insumos determinadas por la variabilidad de las propiedades del suelo y también se avanzado en Bioprospección de microorganismos Endófitos con capacidad insecticida, (virus y/o fitoplasmas ) y artrópodos vectores en maíz.  Con el fin de Caracterizar y detectar la presencia de elementos trazas con énfasis de Cd y As en los cultivos de arroz, suelos agrícolas y  insumos, permitió comparar los niveles de Cd y As en los componentes de la planta de arroz, grano y tejido, de 18 municipios del Tolima y Meta, se Elaboraron  mapas de distribución de Cd y As, se logro realizar una caracterización metabólica a 16 cepas tolerantes a As y Cd, para determinar potenciales de inmovilización, y se presentaron resultados promisorios con el uso de HFMA para reducción de la acumulación de metales pesados en granos de arroz.

En Maíz en el departamento del Huila se vienen evaluando Alternativas y Prácticas de manejo del complejo Dalbulus  maidis y la enfermedad (mollicutes) en el cultivo del maíz y también  se determinó que del 100% de las semillas cosechadas en parcelas afectadas con la enfermedad de achaparramiento pueden estar contaminadas en un 75% por mollicutes, pero la transmisión de estos a hipocótilo, embrión y plántulas es del 0%., en consecuencia, los patógenos causantes de la enfermedad no se trasmiten a través de la semilla, la frecuencia de vectores infectivos es del 18% para Infección única con el Candidatus fitoplasma asteris, 37% infección única con Spiroplasma kunkelli  y coinfecciones del 10%,  con una correlación directa entre el incremento de vectores infectivos y la incidencia de la enfermedad de achaparramiento del maíz.  Recomendaciones de uso de la labranza de conservación con el uso de coberturas vivas,  (leguminosas), rotación de cultivos  y labranza mínima para los  sistema maiz-aroz-algodón en la zona centro del Tolima, con 6 materiales de mejor adaptación como coberturas vivas  (Crotalaria juncea, Sorghum vulgare L. (sorgo forrajero CORPOICA JJT-18), Crotalaria Ochroleuca, Sesbania exaltata, Crotalaria spectabilis y Crotalaria pálida aiton), y Aumento de semillas en Áreas de multiplicación en fincas de productores. Protocolo de calibración para el uso de sensores (EMI)  para optimizar riego y fertilización en el cultivo de arroz maíz (2023).

En el sector sector Quinuero del departamento del Cauca, se avanza en la evaluación de Germoplasma promisorio teniendo en cuenta variables como Altura + precocidad + contenido saponina + panoja larga + tamaño grano + rendimiento con un modelos  de investigación participativa con comunidades indígenas, y Prácticas ancestrales  de las comunidades indígenas en sinergia con las capacidades y tecnología de AGROSAVIA, para el fortalecimiento de la seguridad alimentaria y el agronegocio familiar con responsabilidad ambiental.

 

FIQUE Fiqueña- la máquina prototipo para la extracción de fibra de fique de forma segura, que permite además la separación de jugo y bagazo para su uso en Centros de Beneficio, con la cual es posible alcanzar:  76 kg de fibra húmeda /hora, 20 kg de fibra seca /hora, 131 L de jugo /hora, 69 kg de bagazo (bagazo + fibra corta) con una humedad cercana al 80% desfibrando como máximo, cerca del 74.3 % en peso de la hoja que se ingresa, además, el sistema de prelavado retira  gran parte de la suciedad de la fibra y su  sistema de recirculación de agua disminuye  su consumo en alrededor 0.6 Litros de agua/kg de fibra húmeda.  Con la maquina se obtiene: Hojas :  Longitud: 70-240 cm, Grosor: 3-6 cm; Peso: 0.5-3.0 kg,Eficiencias: 250-360 hojas /hora (10-14 sg/hoja), 20-25 kg de fibra seca/hora, Biomasa: 524 kg/h , Capacidad de separación 41% (214kg/h), Jugo: 131 l/h, Bagazo: 69 kg/h (Humedad:77-81%), Bagazo seco: 18 kg/h, Fibra corta seca: 9 kg/h.

En la Colección de trabajo con 144 accesiones en Fique, fueron caracterizados morfoagronomicamente y taxonómica y se identificaron sus   atributos de valor: rendimiento de fibra, tenacidad y elongación de la fibra, atributos del jugo, numero de hojas, fibra total, humedad del jugo y de la fibra.  Se han identificado 10 líneas promisorias preseleccionadas las cuales pasaran a evaluación y registro de PEAS para iniciar proceso de registro de la primera variedad de fique en Colombia preliminarmente para Cauca, Antioquia, Nariño, Boyacá estimado para el 2026.

Se avanzó en el Registro plagas y enfermedades en Antioquia, Cauca y Nariño (Reportes previos con similaridades superiores al 99%,), registro de la presencia de comedores de hojas, coleópteros, hemípteros y alta presencia de cochinillas y en Metodología de Diagnóstico rápida del virus de la Macana presente en hojas, raíces y Semillas (Bulbillos, hijuelos y plántulas) a través de impresiones en tarjetas Nitrocelulosa viables para diagnóstico hasta 40 días posterior a la toma y con Almacenamiento temperatura ambiente (Ots 2022).

Se presentaron ante el comité de vinculación los resultados de micropropagación de plántulas in vitro, sobre un medio de cultivo artificial, bajo condiciones asépticas, controladas y libre de microorganismos patógenos, Rehabilitación de plantaciones con la técnica de poda de descope (Incremento en el rendimiento (kg de fibra/planta. año) en un 24% a los dos años, 77% a los tres años y 277% a los 6 años respecto a un cultivo sin rehabilitar y Recomendaciones técnicas para la producción de plantas de calidad de fique a partir de semilla asexual.

 

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