InicioQuienes somosProductos y ServiciosInvestigaciónPublicacionesContacto
Publicaciones En Linea
Efecto del clima y la edad del cultivo sobre la varianza de algunos componentes del racimo de la palma aceitera, en Coto, Costa Rica
Francisco Sterling, Cristóbal Montoya, Amancio Alvarado
ASD Oil Palm Papers, N°16, 19-30. 1997

 

Resumen

Los registros de los análisis de racimos efectuados entre 1990 y 1995, en nueve progenies tipo tenera de origen Deli dura x AVROS, ubicados en un ensayo de prueba de progenies localizado en la región sudoeste de Costa Rica, mostraron que existe un comportamiento cíclico de la tasa de extracción de aceite y almendra en el racimo. Se observó, que la varianza medida en la variable "contenido de aceite en el racimo" fue causada principalmente, por los cambios en la eficiencia de polinización ("fruit set") y en menor magnitud, por la varianza que afectó las variables "aceite en el mesocarpo" y "mesocarpo en el fruto".

Las diferencias registradas en la variable "frutos en el racimo", en una misma progenie, en diferentes épocas en el mismo año, evidencian el efecto cíclico del clima sobre la eficiencia de polinización; especialmente, por la reducción de la viabilidad y producción de polen, además de la reducción del tamaño de la población de insectos polinizadores, que normalmente se registra entre septiembre y noviembre. Estos cambios permiten explicar las bajas proporciones de frutos en el racimo, observadas en los racimos cosechados entre febrero y mayo. Las variaciones de la precipitación y de la radiación solar pocas semanas antes de la cosecha, coinciden respectivamente, con los cambios en la variable "contenido de aceite en el mesocarpo", en los racimos cosechados en los períodos entre febrero y mayo y, posteriormente, entre julio y septiembre.

Estos resultados muestran, que el ordenamiento de progenies realizado con los datos obtenidos, sólo durante el quinto año después del plantío, tienen la relación más cercana, que cualquiera de los otros años estudiados en una clasificación efectuada, usando la totalidad de los datos desde el año tres, al siete. En el año cinco además, las tres variables más importantes como determinantes del contenido de aceite en el racimo ("aceite en el mesocarpo", "mesocarpo en el fruto" y "frutos en el racimo"), tuvieron las menores varianzas.

Durante el quinto año, un mínimo de 80 y un máximo 151 racimos, deberían ser analizados para lograr una buena representación de los parámetros de calidad de los racimos, en progenies de palma aceitera representadas por un número no inferior a 36 palmas.

Introducción

La tasa de extracción de aceite y la tasa de extracción de almendras, son índices de uso común para medir la eficiencia de una operación de palma aceitera. Estos parámetros son útiles como indicadores de costos de operación; sin embargo, ellos no muestran el nivel de productividad real de la plantación, pues no miden ni la eficiencia de la cosecha, ni otros factores ambientales que impiden lograr rendimientos óptimos.

En una plantación comercial, la productividad depende de condiciones ambientales, del potencial de rendimiento del material genético plantado y de la eficiencia administrativa y agronómica con que se maneja la plantación.

La optimización del rendimiento de aceite y almendras, depende de la producción de racimos y su calidad, el crecimiento vegetativo (que determina la vida útil de la plantación), y la capacidad del cultivo para tolerar competencia interpalmas y otros factores detrimentales externos, tales como enfermedades y déficit hídrico.

Debido al alto grado de heredabilidad de algunos de los componentes del racimo, el mejoramiento de la calidad de los racimos se ha usado como herramienta para aumentar el potencial de rendimiento.Varios autores (Rao et al . 1983; Link & Toh. 1988), han mencionado desventajas de este método; entre las que se mencionan la introducción de un sesgo positivo sistemático durante la toma de las muestras, de las que posteriormente es necesario obtener submuestras.

Otro inconveniente es el alto grado de variabilidad que afecta a algunos componentes del racimo; lo cual, hace necesario efectuar un número alto de análisis para conseguir la caracterización adecuada de una progenie. Debido a lo anterior, también el número de muestras aumenta apreciablemente cuando es necesario describir y seleccionar palmas individuales.

Este artículo revisa las fuentes de variación, que afectan los principales parámetros de selección relacionados con los racimos de la palma aceitera. Se analiza la repercusión de estas fuentes de variación, sobre las tasas de extracción de aceite y almendra. Se determinan, un tamaño de muestra y un período de evaluación mínimos, que permitan lograr la mayor precisión al describir y seleccionar progenies en las características del racimo, como criterio de selección.

Materiales y métodos

En septiembre de 1987, nueve progenies de origen Deli dura (BM8 x BM20) cruzadas con pisiferas de origen AVROS (BM119/7), se plantaron en un ensayo en la estación experimental del Programa de Investigación de Palma de ASD, en la región sudoeste de Costa Rica. El área se caracteriza por poseer suelos de origen aluvial, profundos, de buena fertilidad; y está caracterizada por una reducida radiación solar y una elevada precipitación pluvial (3800 mm anuales).

Mensualmente, por cada progenie se cosecharon y se analizaron 25 racimos maduros (Blaak, et al . 1963). El estudio comenzó en agosto de 1990, cuando los materiales genéticos tenían 39 meses de plantados en el campo, y se prolongó hasta junio de 1996. Los racimos se colectaron, cuando mostraron un grado de madurez definido por el desprendimiento natural de tres a cinco frutos.

A partir de los datos obtenidos entre septiembre de 1990 y agosto de 1995, se estimó la varianza anual para cada variable, y se obtuvieron los valores máximos y mínimos. Las variables estudiadas fueron: "peso promedio del fruto", "peso promedio del racimo" , "proporción total de frutos en el racimo" , "frutos fértiles en el racimo" , "mesocarpo en el fruto" , "aceite en el mesocarpo" , "almendra en el fruto"  y "aceite en el racimo".

Se estudiaron las tendencias de las variables en el corto y en el mediano plazos. Las progenies fueron clasificadas en cada uno de los cinco años, usando como criterio la magnitud de la  variable "producción de aceite por palma al año (OPAY). Utilizando la información correspondiente al período completo, se hizo un ordenamiento final para las progenies por la variable OPAY, y se usó para calcular los valores de los índices de "Spearman rho", que posteriormente se utilizaron, para comparar los diferentes ordenamientos de las progenies obtenidos durante los distintos años.

Para detectar las principales fuentes de variación, se utilizó el procedimiento estadístico conocido como "análisis de regresión múltiple escalonada" (SAS "stepwise"), y se definieron: "el contenido de aceite en el racimo", como la variable dependiente, y los otros componentes del racimo, como las variables independientes.

El tamaño de la muestra para el año cinco, se obtuvo usando las unidades individuales de muestreo para la variable "producción de aceite por palma al año"; se estableció un nivel de confianza de 95% y una precisión de 5% alrededor de la media. El tamaño de la población inicial se fijó en 12 racimos por palma y 36 individuos en una progenie, y se asumió una razón de sexo promedio de 0.8. Así, el marco de muestreo para una progenie en el quinto año, fue de 346 racimos.

Resultados

Edad de las palmas, clima y componentes del racimo

El rendimiento y el peso promedio del racimo, aumentaron con la edad de las palmas, y este comportamiento se estabilizó cuando las palmas alcanzaron los nueve años de edad ( Fig.1 y Fig.2 ). La varianza del tamaño de los frutos, mostró pocos cambios con la edad de las palmas ( Cuadro 1 ). Sin embargo, existió un gran efecto estacional relacionado con los cambios del clima ( Cuadro 2 ).

El valor promedio de la variable "frutos en el racimo", disminuyó con la edad de las palmas y también varió significativamente, en respuesta a los cambios estacionales del clima.

La proporción mesocarpo en el fruto estuvo inversamente relacionada con "la proporción de frutos en el racimo". Esta segunda variable tuvo un comportamiento decreciente, al aumentar la edad de la palma; además, estuvo relacionada en forma negativa con la variable "almendra en el fruto".

El contenido de aceite en el mesocarpo aumentó sostenidamente a partir del tercer año y alcanzó su máximo, cerca del quinto. Se observó un leve efecto estacional, relacionado con los cambios del clima.

El "contenido de aceite en el racimo", aumentó en forma gradual hasta el quinto año ( Cuadro 1 ). Los principales determinantes de la varianza sobre este parámetro fueron, en orden de importancia: "contenido de aceite en el mesocarpo", "mesocarpo en el fruto", "frutos fértiles en el racimo" y la edad del cultivo.

Fuentes de variación y su influencia sobre la determinación del tamaño de la muestra

En el año cinco, se presentaron los valores más bajos en las variables aceite en el mesocarpo y aceite en el racimo ( Fig. 3 ). En la figura 4 , "la proporción del total de frutos en el racimo" y "frutos fértiles", muestran un máximo en el año cuatro, a partir del cual, se inicia la tendencia negativa. Las variables "almendra sobre fruto" y "mesocarpo en los frutos fértiles", tienen una varianza constante durante los años tres, cuatro y cinco, y un aumento importante en el año seis ( Fig. 5 ).

La varianza del "peso promedio del racimo", mostró un aumento constante desde que se cosechan los primeros racimos, hasta el año seis; luego, disminuye en el año siete ( Fig. 6 ), mientras "el peso de un fruto" muestra un máximo en el año cuatro y un valle en el año seis. No se observó un período o año específico en que las varianzas fueran mínimas, simultáneamente, en todas las variables de interés.

El análisis de regresión mostró que, el 49,1% de la varianza del "contenido de aceite en el racimo", se debió a la varianza observada en la variable "aceite en el mesocarpo"; el 37,9%, se debió al efecto de "fruta total en el racimo" y el 12,5%, fue explicado por la varianza, debida al "mesocarpo en el fruto". La variable "aceite en el mesocarpo", mostró un valle en el año cinco; "la fruta total en el racimo" tuvo su máximo, en el año cuatro, y "mesocarpo en el fruto", en el año seis. Así, en el año cinco, se obtienen las varianzas más bajas para las tres variables más importantes en la determinación del "contenido de aceite en el racimo.

La prueba de correlación de Spearman mostró, que más que en ningún otro año, en el año cinco se logró la clasificación de progenies de más cercana correspondencia en la ordenación de las progenies, obtenida después de analizar y agrupar la información recopilada, durante la totalidad de los siete años, de datos disponibles (Cuadro 3).

Cuadro 3. Valores transformados de Spearman

Años R rho Significancia
3 0.332 N.S
4 1.071 **
5 1.946 **
6 1.422 **
7 1.946 **
Rrho = medida de la importancia de relación entre variables, Harbor y Runyon (1973)

** = Significancia P= 99%

El tamaño de la muestra en el año cinco, que permite una descripción confiable de los principales componentes del racimo, considerando un marco de referencia de muestreo de 346 racimos bajo las condiciones descritas, fue: de 151 racimos, para la progenie con la más alta varianza, asociado a la variable "producción de aceite por palma al año"; de 99 racimos, cuando el estudio se realizó en la progenie testigo y, 80 de racimos, para la progenie con la varianza menor. Todo lo anterior, para un nivel de confianza de 95% y una precisión de 5% alrededor de la media.

Discusión

Se ha documentado, que las tasas de extracción de aceite y almendras, sufren variaciones cíclicas causadas, principalmente, por el comportamiento estacional del clima y los cambios de edad en el cultivo (Sparnaaij 1962; Henson 1993).

El contenido de aceite en el mesocarpo es determinado principalmente por el grado de madurez del racimo, y por otros factores externos relacionados con la varianza hereditaria, inducida por el origen genético del material de plantío; también, por factores climáticos como la radiación solar y el déficit hídrico en las semanas previas en que ocurre la maduración del racimo (Azis 1985; Siregar 1976; Henson 1993). En este estudio, el contenido de aceite en el mesocarpo se redujo en abril y septiembre. La primera reducción puede vincularse con el estrés hídrico provocado por el déficit de agua acumulado de 280 mm, que por lo general, se registra en el primer trimestre del año en esta región. La segunda caída en el contenido de aceite en el mesocarpo, se da en asociación con la disminución de los niveles de radiación solar, que re-gularmente tiene lugar entre julio y septiembre. Finalmente, la edad del cultivo representa el otro factor que determinó significativamente el contenido de aceite en el racimo.

La variable fruta en el racimo mostró una variación grande, tanto entre individuos, como dentro de una misma palma, con valores que oscilaron entre 40% y 84%. Las diferencias en los valores de esta variable en períodos del mismo año, indican diferencias en la eficiencia de polinización, que puede ser explicada por ambos: la escasez de polen viable y la reducción en el tamaño de las poblaciones de los insectos polinizadores entre septiembre y noviembre (Alvarado y Sterling 1996 Chinchilla y Richardson, 1989). Los cambios apuntados se reflejaron sobre las tasas de extracción registradas entre febrero y mayo, cuando los racimos cosechados mostraron una baja proporción de frutos fértiles. Este mismo período de pobre polinización, extrapolando en el respectivo momento de su cosecha, coincide con los pobres valores observados en las variables "contenido de almendra en el fruto y sobre la proporción de mesocarpo en el fruto", durante el período comprendido entre febrero y mayo.

Adicionalmente, la proporción de frutos en el racimo disminuyó, conforme el peso del racimo aumentó con la edad del cultivo. Este comportamiento, previamente explicado por Lim &Toh (1985) y Henson (1993), fue determinando que los racimos de mayor peso tienen generalmente, mayor número de raquillas, así como también, más flores por raquilla.

Finalmente, debido a que en el año cinco, ocurre la mayor estabilidad del comportamiento de la varianza en los principales parámetros determinantes de la variable "producción de aceite por palma al año", es que dicho período debe ser necesariamente incluido al realizar estudios de selección de progenies de palma aceitera. Estos resultados muestran que la ordenación de progenies, hecha con los datos obtenidos en el año cinco después de la siembra en el campo, tiene la relación más cercana con una clasificación efectuada, usando todos los datos del período completo que abarcó este estudio; es decir, desde el año tres, hasta al año siete.

Literatura citada

Alvarado. A.; Sterling. F. 1996. Variación estacional en la tasa de extracción de aceite en el cultivo de la palma aceitera. ASD Oil Palm Papers (submitted)

Aziz, A.A. 1985. The biochemichal aspects of ripeness standard. In Proc. Of the Symp. on impact of the pollinating weevil on the Malaysian oil palm industry., PORIM. Kuala Lumpur. p. 165--176.

Blaak, G. et al. 1963. Breeding and inheritance in the oil palm Elaeis guineensis Jacq. Part II. Methods of bunch quality analysis. J.W Afr. Inst. Oil Palm Res., 4:146--155.

Chinchilla. C.M.; Richardson. D.L. 1989. Situación actual de los insectos polinizadores y la polinización de la palma aceitera. Boletin Técnico OPO--United Brands 3 (2): 29--48.

Harbor, A. and Runyon, R. Estadística General. Fondo Educativo Interamericano, Méjico, 1973. p. 214--217,324.

Henson, Y.E. 1993. Factors determining mesocarp oil to bunch ratio in the oil palm: A physiological perspective. Proc. Nat. Sem. Palm Oil Extr. Rate: Problems & Issues. PORIM, Malaysia. Pp. 27--35.

Lim,  K.H.; Toh, P.Y. 1985. The accuracy and precision of bunch analysis. Proc. of. Symp. on impact of pollinating weevil on the Malaysian oil pam industry. p. 91--109.

Rao. V. et al. 1983. A critical reexamination of the method of bunch quality analysis in oil palm breeding. Inst. Pengelidikan Minyak Kelapa Sawit Malaysia (PORIM, Kuala Lumpur. Occasional paper No.9, 28 p.

Siregar, I.M. 1976. Assessment of ripeness and crop quality control . In Proc.. Malay. Int. Agric. Oil Palm Conf. Kuala Lumpur. p. 711--715.

Sparnaaij, L.D., 1969. Oil palm. ( Elaeis guineensis ) In: F.P. Fewerda & F. Wit (eds.) Outlines of perennial crop breeding in the tropics. Misc. papers Agric. Wageningen. 4:339--387.

Tam, Tai Kim. 1975. The relationship between the degree of fruit set and bunch components of fruit bunches of the oil palm ( Elaeis guineensis JACQ). Planter, Kuala L

 

© 1991-2007. ASD, S.A. Todos los Derechos Reservados