Plagas – Gusano taladrador (Diatraea saccharalis): Hay que tener en cuenta las diferentes fases por las que este gusano pasa en su ciclo de vida. En estado adulto se encuentra en estado de reposo, escondido en el envés de la hojas secas de la caña de azúcar durante el día para por la noche retomar su actividad. En estado de larva se encarga de la perforación del raquis de las hojas y posteriormente de taladrar las plantas tiernas. En plantas con un desarrollo mayor, tienen más trabajo a nivel foliar por lo que espera la llegada de la segunda muda para penetrar el tronco y formar galerías a lo largo del mismo. Por último, justo antes de convertirse en pupa, hace galerías de mayor tamaño hasta salir fuera. Las cubre con hilos y fibras de la caña y finalmente se convierte en pupa. Las consecuencias derivadas de la actividad del gusano taladrador en la caña de azúcar se pueden traducir en una pérdida del contenido de sacarosa así como de los ºBrix de la misma, muerte de cañas jóvenes y disminución del poder vegetativo de la caña de azúcar. – Taladrador menor de la caña de azúcar (Elasmopalpus lignosellus): Se trata también de un taladrador. Al igual que en el caso anterior, la larva taladra el tallo pero en mayor medida ya que consigue hasta la muerte del retoño. Para controlar esta plaga se puede recurrir a la inundación de surcos. – Barrenador gigante de la caña o Gusano tornillo (Castnia licus): Su actividad consiste en llevar a cabo excavaciones para realizar galerías que transcurran por la parte inferior del tallo extendiéndose hasta la subterránea. Este daño causado por el gusano tornillo en la planta, puede desencadenar la invasión de diferentes patógenos. – Jobotos (Phyllophaga spp.): Esta plaga destruye las raíces de las plantas consiguiendo que la caña de azúcar se torne de color amarillento y que el follaje vaya muriendo lentamente. Su prevención es relativamente fácil ya que la maquinaria destinada a las labores del suelo puede eliminar las larvas y pupas. – Gusano medidor (Mocis latipes): Este gusano se come los bordes de las hojas de plantas tiernas principalmente. En ocasiones puede llegar a dejar solamente el nervio central de la misma. – Picudo del Pseudotallo, Picudo rayado (Metamasius hemipterus): Es susceptible de ser infectado aquel material vegetal que por diferentes razones está más debilitado. De esta forma, dicho material vegetal se sembrará infectado y los brotes serán débiles. En consecuencia, a lo largo del cultivo, se dispondrá de una caña de azúcar que se tumba y con un contenido en jugos azucarados mucho menor que una sana en las mismas condiciones. – El salivazo de la caña de azúcar (Aeneolamina varia): Las ninfas chupan la savia de las raíces de la planta mientras que los adultos prefieren la de las hojas. A la vez que están chupando la savia se encargan de inyectarle a la planta una toxina que posteriormente le causará la aparición de necrosis y de manchas rojizas para debilitarla hasta que se seque. – Saltahojas antillano (Saccharosydne saccharivora): Esta plaga succiona savia y secreta una sustancia azucarada. Sobre esta sustancia se forma fumagina, la cual dificultará la fotosíntesis y transpiración de los tejidos vegetales de la caña de azúcar. ENFERMEDADES EN EL CULTIVO DE LA CAÑA DE AZUCAR – Carbón (Ustilago scitaminea): Enfermedad que provoca el achaparramiento de la planta así como la aparición de tallos más débiles y delgados, hojas estrechas y pequeñas con estructuras negras en forma de látigo en la parte terminal de la planta o cogollo. – Puccinia erianthi, P. melanocephata y P. kuenknii: La enfermedad provoca la aparición de manchas cloróticas que con el tiempo van tomando un color más oscuro y que quedan delimitadas por un halo más claro. Finalmente aparecen pústulas en el envés de las hojas. – Mancha de ojo o mancha ojival (Bipolaris sacchari): Las manchas ojivales son manchas alargadas que siguen el sentido de los nervios de las hojas. Presentan un color rojizo rodeado de un halo de color amarillento. En estado más avanzado, los síntomas aumentan apareciendo rayas hacia el extremo de la hoja desde la mancha origen. – Pokkah Boeng (Fusarium moniliforme Sheldon): Los cogollos se retuercen, las bases de los tallos aparecen cloróticas y los tallos propiamente dichos deformados. – Mancha anular (Lepthosphaeria sacchari): Aparecen manchas alargadas de color verde o marrón oscuro con halos irregulares amarillentos. – Raquitismo del retoño (Clavibacter xylii): Esta bacteria provoca tallos raquíticos con decoloraciones en los nudos de los mismos. – Escaldadura foliar (Xanthomonas albilineans): Bacteria que se propaga a través de los utensilios de siembra. Por tanto resulta relativamente fácil que la planta no desarrolle esta enfermedad simplemente con la adecuada higienización de dicho material. Una vez que la planta presente síntomas, se pueden observar rayas estrechas de color blanquecino tanto en hojas como vainas así como también un lento desarrollo de los tallos. – Raya roja (Xanthomonas rubrilineans): Provoca rayas rojas que se extienden paralelas a los nervios de la hoja. En casos de infección severa puede provocar incluso la pudrición del cogollo y del tallo de la planta. – Virus del mosaico de la caña de azúcar: Es un virus que se transmite a través de áfidos. Produce pequeñas manchas de colores que pueden ir desde el verde hasta una tonalidad más blanquecina. – Peca amarilla o mancha amarilla (Mycovellosiella koepkei): Las plantas infestadas presentan manchas foliares que se tornan de color rojizo y amarillento. Las hojas se llegan a doblar y secar.
Requerimientos edafoclimáticos para el cultivo de la caña de azúcar
– Temperatura: La caña de azúcar no soporta temperaturas inferiores a 0ºC. Para crecer exige un mínimo de temperatura de 14 a 16ºC y la temperatura óptima de germinación oscila entre 32-38ºC. – Humedad relativa: Para que el crecimiento vegetativo de la caña de azúcar sea más rápido es necesario que la humedad relativa sea alta. En caso contrario (HR baja), y si además los riegos son deficitarios, la planta tenderá a madurar. – Radiación solar: Es una planta que necesita y asimila la radiación solar llegando a conseguir una transformación de hasta el 2% de la energía incidente en biomasa. Por tanto, durante todo el ciclo este cultivo requiere de una buena iluminación si se pretenden conseguir óptimos resultados. Dicho de otra forma: A mayor radiación solar, mayor será la eficiencia de la fotosíntesis y en consecuencia mayor será también la producción y la acumulación de azúcares. – Riegos: Los requerimientos hídricos son de 1200-1500mm anuales prefiriéndose un reparto adecuado de los aportes hídricos a lo largo de todo el período vegetativo. Por otro lado, para estimular la producción y acumulación de carbohidratos, se recomienda disminuir el aporte hídrico un mes antes de la cosecha. Por último, hay que tener en cuenta que la caña de azúcar sufre con los encharcamientos por lo que se deberán evitar. – Suelo: Prefiere los suelos ligeros para alcanzar sus mejores rendimientos, pero sí es cierto que no es un cultivo muy exigente en cuanto a suelo. Únicamente presenta problemas en suelos ácidos y en calizos puede aparecer clorosis. En definitiva, las mejores condiciones edafoclimáticas para obtener una mayor cantidad de azúcar son: Clima seco, poca humedad, bastante luz solar, noches frescas, precipitaciones o aportaciones hídricas reducidas durante la maduración, amplitud térmica durante el día y suelo de naturaleza ligera.
Mejora Genética de la caña de azúcar mediante el uso de herramientas Biotecnológicas.
La mutagénesis es el cambio en una o varias características morfológicas y fisiológicas de una especie causado por un agente mutagénico, bien sea químico o físico, que se transmiten a su progenie. En caña de azúcar se ha utilizado la mutagénesis acoplada al cultivo de tejidos in vitro desde la década de los 60´s, como herramienta para la producción de variabilidad genética como materia prima de algunos programas de mejoramiento genético alrededor del mundo. El paso principal es inducir la variabilidad genética, utilizando un agente mutagénico químico como el 2,4-D, Dicamba, EMS, (Figura 3), o algún agente físico como las radiaciones ionizantes con cobalto 60, luz UV, rayos X, o cualquier otro. El segundo paso consiste en realizar un proceso de selección de los genotipos con promesa de valor asociados al carácter que se desea mejorar; por lo general tolerancia a estrés hídrico, genotipos tolerantes o resistentes a plagas y enfermedades. En la Dirección de Agricultura y Soberanía Alimentaria de la Fundación Instituto de estudios avanzados, se tiene experiencia en la aplicación de radiaciones ionizantes con cobalto 60 (Co60) en el cultivo de caña de azúcar, para la búsqueda de genotipos tolerantes a la enfermedad del Raquitismo causada por la bacteria Leifsonia Xili. Ello obliga a someter en condiciones de bioseguridad estricta a los genotipos irradiados a una inoculación con el patógeno causante de la enfermedad, para luego ir seleccionando aquellos genotipos que muestran características de resistencia o tolerancia. Por otro lado, materiales irradiados se someten a una presión de selección, con el uso del Polietilen Glicol 8000 simula la condición de sequía. Se realizan varios ensayos con diferentes concentraciones del agente de presión de selección (PEG8000), por lo que todos los materiales que sobreviven en condiciones extremas se van multiplicando hasta obtener la población base que será llevada a campo en condiciones de sequia y finalmente seleccionar genotipos elites con características agronómicas deseables. Es un proceso de mejora que por la vía convencional puede durar muchos años, pero con las técnicas biotecnológicas este tiempo puede verse reducido a unos dos o tres años. En este sentido, es preciso destacar que en México han obtenido variabilidad genética bajo la aplicación de radiación ionizante (Co60) utilizando rayos gamma a una dosis de 30-35 Gy en Caña de azúcar.
Semilla de Caña de azúcar
El material vegetal que se utiliza para la propagación de este cultivo son los esquejes de los tallos de la caña de azúcar y a éstos se les denomina «semilla». Esta particular siembra consiste en repartir los diferentes esquejes traslapándolos en el surco para posteriormente hacer los cortes necesarios con el objetivo de quedarnos con un material vegetal de unos 50 cm de longitud y con 3 o 4 yemas. Las principales características que se persiguen en una variedad son: – Alta producción (t de caña/ha) – Resistencia a plagas y enfermedades – Buena adaptabilidad a diferentes condiciones edafoclimáticas – Alto porcentaje en sacarosa y que ésta sea de calidad (ºBrix) – Mayor porcentaje de extracción – Resistencia a tumbado – Bajo porcentaje de inflorescencias Cosecha de la caña de Azúcar. La recolección de la caña de azúcar puede llevarse a cabo de forma manual o mecanizada, y ambas, en verde o tras la quema. Habitualmente la cosecha se ha realizado tras la quema. El objetivo que se persigue al quemar la planta es eliminar posibles impurezas y aumentar el rendimiento productivo de las personas que están cosechando la caña de azúcar. Los inconveniestes de la quema surgen del impacto medioambiental. Esta práctica afecta negativamente sobre la calidad del aire, la fertilidad del suelo (desaparecen microorganismos y como consecuencia el contenido en materia orgánica se reduce) y sobre el contenido de sacarosa por las elevadas temperaturas que soporta la planta en el momento de la quema.Debido a estos impactos negativos sobre el medio ambiente, se está intentando que las cosechas se realicen en verde. Para que esta práctica (tanto manual como mecanizada) pueda ser rentable es necesario que el material recolectado lleve la menor cantidad de impurezas posible a la transformadora, aumentar la eficiencia en el corte y darle un uso a los restos de cosecha que se generan.Hay dos tipos de corte manual: Corte convencional (cortar el tallo por la base, despuntarlo y prepararlo para el transporte) y el Corte limpio (quitar las hojas del tallo, cortar el tallo por la base, despuntarlo y prepararlo para el transporte). Ambos difieren en la permanencia o no de las hojas del tallo. Por otro lado, la cosecha mecanizada (Fig.1)se realiza mediante cosechadoras de labor combinada. Se denominan así porque se encargan de: Despuntar los tallos, cortarlos por la base y partirlos en trozos pequeños, eliminar las posibles impurezas presentes en la cosecha y prepararla para el transporte. Fig.1. cosecha mecanizada de la caña de azúcar. En definitiva, se busca una recolección mecanizada en verde que aumente el rendimiento en el corte de las cañas y reduzca los residuos generados (o buscarle un aprovechamiento alternativo).
El cultivo de caña de azúcar (Saccharum spp. hibrido L).
Generalidades La caña de azúcar (Saccharum officinarum), actualmente se encuentra entre los principales cultivos de producción agrícola en el mundo (Figura 1). Es este rubro uno de los más importantes del sector industrial ya que aporta el 70% de azúcar, ya sea para consumo doméstico o industrial, datos reportados para el 2021 según estadísticas de FAO. La caña de azúcar represento el 20 por ciento del total de la producción agrícola anual, con 1.900 millones de toneladas (FAO 2023), siendo Brasil el principal productor (FAO 2021). Sin embargo, este cultivo se ve afectado por factores bióticos y abióticos que generan el decrecimiento de la producción. La caña de azúcar es cristalizada por los indios desde hace unos 2000 años y es la principal fuente de azúcar del mundo. Los países que más azúcar consumen son Arabia Saudita, Kuwait y Malasia.El órgano que más consume glucosa es el cerebro, unos 140 gramos por día. La retina del ojo necesita unos 40 gramos de azúcar y los músculos en reposo consumen el 20% de toda la energía. El azúcar blanco no tiene aporte nutricional porque los procesos de blanqueamiento destruyen los minerales orgánicos, enzimas y las vitaminas. Para conseguir azúcar blanca refinada, la rubia se trata con carbón y ácido sulfuroso y después se tiñe con colorante. Origen de la caña de azúcar La caña de azúcar (Saccharum officinarum L.) es uno de los cultivos más antiguos del mundo, originaria de Nueva Guinea. Se estima que es sembrada desde el año 3000 A.C. los antiguos navegantes la introdujeron en la india y desde allí se extendió hacia el Oriente y Europa. Numerosas investigaciones realizadas indican que la caña que se cultiva en la actualidad, es un híbrido muy complejo de las especies del género Saccharum; S. spontaneum, S. simense, S. barben, S. officcinarum y S. robustum. Las especies S. spontaneum, S. simense, S. barben se desarrollaron en el área de Birmania, China, e India en el Asia meridional. Una vez que se extendieron a otras regiones se cruzaron con otras gramíneas originando a S. officcinarum y S. robustum en las islas del sureste de Indonesia y Nueva Guinea respectivamente. Las formas más jugosas de las dos últimas especies fueron utilizadas en los comienzos del cultivo y procesamiento de la caña de Azúcar. Los españoles llevaron la planta primero a las islas canarias, posteriormente Cristóbal Colón la introdujo a América en 1492. El cultivo se extendió desde Santo Domingo hacia el Caribe y Sur América donde se ha desarrollado como un cultivo de gran relevancia económica, altamente demandado por los consumidores. Los cultivares de caña de azúcar reciben una denominación que corresponde al país en el cual fueron desarrollados (Tabla 1). Generalmente la sigla es seguida de tres o más dígitos. Tabla 1. Denominación de cultivares de caña de azúcar Denominación de cultivares de caña de azúcar Argentina – NA Filipinas – Phil Sudáfrica – N Indía – Co Australia – Q Indonesia – POJ Brasil – CB, IAC, PB, RB y SP Perú – PCJ Colombia – ICA Egipto – E Cuba – C Puerto Rico – PR USA – CP Isla Mauricio – M Venezuela – V Variedades comerciales de la caña de azúcar Las variedades comerciales de caña de azúcar actualmente cultivadas son híbridos de Saccharum officinarum L, Saccharum spontaneum L. y Saccharum robustum. Y la composición básica comprende agua, sacarosa y fibra. (Tabla 2) Tabla 2. Composición básica de la caña de azúcar Componente Porcentaje Agua 73 – 76 % Sacarosa 8 – 15 % Fibra 11 – 16 % Existen variedades adaptadas a las condiciones agroecológicas particulares de cada país, pudiéndose encontrar, variedades que se cosechan a los 12 meses (variedades tempraneras), 18 meses (variedades medianeras) y 24 meses (variedades tardías). Se ha determinado que la acumulación de sacarosa en el tallo depende además de la herencia a factores morfológicos, enzimáticos, ambientales, disponibilidad de agua e incidencia de enfermedades. (Tabla 3) Tabla 3. Acumulación de sacarosa según la especie del género Saccharum sp. Especie % Sacarosa en tallo S. officinarum L 21 % S. robustum 10 % S. spontaneum L 6 %