Manual de manejo agronómico del yacón (Smallanthus sonchifolius (Poepp. & Endl.) H. Robinson) Ministerio de Agricultura y Riego MINISTERIO DE AGRICULTURA Y RIEGO INSTITUTO NACIONAL DE INNOVACIÓN AGRARIA DIRECCIÓN DE RECURSOS GENÉTICOS Y BIOTECNOLOGÍA - DRGB Proyecto 092_PI “Variación del contenido de fructooligosacáridos (FOS) en accesiones promisorias de yacón: caracterización, clonamiento y análisis funcional de un fragmento de ADN complementario de la hidrolasa responsable de su degradación”. Manual para el manejo agronómico del cultivo de yacón MANUAL DE MANEJO AGRONÓMICO DEL YACÓN (SMALLANTHUS SONCHIFOLIUS (POEPP. & ENDL.) H. ROBINSON) Ministerio de Agricultura y Riego Editor general: Ministro de Agricultura y Riego Eliana Alviárez Gutierrez, M.Sc. Ing. Jorge Luis Montenegro Chavesta Revisión de contenido: Viceministro de Desarrollo e Infraestructura Agraria y Riego Betty Flores Gonzales 1. Introducción 5 Econ. Carlos Alberto Ynga La Plata Heillen Calderón Castillo Gabriela Salazar Alvarez 2. Nombres comunes 6 Viceministra de Políticas Agrarias 3. Composición nutricional 6 Econ. Paula Rosa Carrión Tello Diseño y diagramación: Abner Fernando Mio Torrejón 4. Condiciones agroecológicas 7 Jefe del INIA Luis Carlos Arévalo Mercado 5. Material de propagación 8 Jorge Luis Maicelo Quintana, Ph. D. Jeams López Acaro 5.1 Cepa o corona 8 © Instituto Nacional de Innovación Agraria – INIA Publicado: 5.2 Esquejes de tallo 9 Proyecto 092_PI diciembre, 2019 5.3 Nudos individuales de tallo 10 “Variación del contenido de fructooligosacáridos (FOS) en Primera Edición: accesiones promisorias de yacón: caracterización, clonamiento y 5.4 Vitroplantas o plántulas in vitro 11diciembre, 2019 análisis funcional de un fragmento de ADN complementario de la 6. Preparación de terreno 12 hidrolasa responsable de su degradación”. Tiraje: 7. Siembra 13 2000 ejemplares Elaboración de contenido: 7.1 Época de siembra 13 Blga. Rosa María Cabrera Pintado Impreso en: 7.2 Densidad de siembra 13 Ing. Kiara Julissa Sánchez Jhong Nombre de la imprenta: Vayu advertising Tco. Armando Linares Estrada & communications S.A.C. 7.3 Plantación 13 RUC: 20604037361 8. Sistema de cultivo 13 Equipo técnico: Teléfono: 964389548 Blga. Rosa María Cabrera Pintado 9. Deshierbos y aporque 14Dirección: De los ingenieros Nro. 110 Dpto. 102 Ing. Eduardo Angeles Millones Urb. Valle Hermoso Lima - Lima - Santiago de Surco 10. Abonamiento y fertilización 14 Tco. Armando Linares Estrada E-mail: ventas@vayucomunicaciones.com Ing. Kiara Julissa Sánchez Jhong 11. Riego 15 ISBN: 12. Plagas y enfermedades 15 Editado por: 978-9972-44-043-4 Instituto Nacional de Innovación Agraria - INIA 12.1 Plagas 15 Equipo Técnico de Edición y Publicaciones 12.2 Enfermedades 15 Av. La Molina 1981, Lima - Perú 13. Cosecha 16 (51 1) 240-2100 / 240-2350 www.inia.gob.pe 14. Poscosecha 17 15. Referencias 18 Hecho el Depósito Legal en la Biblioteca Nacional del Perú N° 2019-18930 Prohibida la reproducción de este libro por cualquier medio, total o parcialmente, sin permiso expreso. 3 Manual para el manejo agronómico del cultivo de yacón 1. Introducción El yacón (Smallanthus sonchifolius (Poepp. & Endl.) H. Robinson), perteneciente a la familia Asteraceae y originaria de la región andina, es una planta perenne y de porte herbáceo que llega a medir entre 1.5 y 2.5 m de altura. Presenta raíces fibrosas y reservantes, siendo estas últimas engrosadas, fusiformes u ovadas y exteriormente de color blanco, crema o púrpura (Seminario, Valderrama y Manrique, 2003) (Figura 1). Además, han sido consumidas desde nuestros antepasados, quienes utilizaron esta planta como alimento refrescante y bajo en calorías. Figura 1. Raíces reservantes de tres accesiones de yacón (raíz completa, corte longitudinal y transversal). La mayor parte de las raíces comestibles están compuestas por agua (85 % a 90 %). Respecto al peso seco, del 40 % al 70 % se encuentra en forma de fructooligosacáridos (FOS), azúcares con efectos favorables para la salud humana. Destaca su alto poder antioxidante, por lo que es considerado un recurso potencialmente importante para el mercado de productos dietéticos y para personas que padecen diabetes (Valderrama, 2005). El consumo del yacón está relacionado a los conocimientos tradicionales, es decir, conocimientos que poseen las comunidades locales que han sido transmitidos de generación en generación, habitualmente de manera oral y práctica; son conocimientos vivos y dinámicos, profundamente enraizados en la vida diaria de estas comunidades en relación con su entorno natural (Valderrama, 2005). El presente manual está basado en las experiencias de las campañas del cultivo de yacón entre los años 2016 al 2018, instaladas en el anexo Cochamarca de la E.E.A. Baños del Inca (Cajamarca). Ha sido elaborado como uno de los productos del proyecto 092_PI: “Variación del contenido de fructooligosacáridos (FOS) en accesiones promisorias de yacón: Caracterización, clonamiento y análisis funcional de un fragmento de ADN complementario de la hidrolasa responsable de su degradación”. 5 Instituto Nacional de Innovación Agraria Manual para el manejo agronómico del cultivo de yacón 2. Nombres comunes 4. Condiciones agroecológicas En el norte del Perú es conocido como “yacón” o “llacón” y “lajuash”. En el centro del Perú se El yacón puede ser cultivado en la costa, sierra y selva, hasta los 3 000 m.s.n.m. En suelos conoce como “aricoma” o “aricona”. En Ecuador es conocido como “jicama” o “jiquima” y en ubicados desde los 100 a 1 000 m.s.n.m. se recomienda para semilleros, ya que el rendimiento Colombia y Venezuela como “jiquima” y “jiquimilla” (López, 2005). de raíces reservantes es bajo; mientras que los valles interandinos, en el rango altitudinal de 1 100 a 2 500 m.s.n.m. son mejores para la producción. El cultivo requiere suelos francos, 3. Composición nutricional de buen drenaje, profundos, porosos y provistos de materia orgánica. El pH óptimo es de 6.0 a 7.5 pero tolera suelos ligeramente ácidos (Valderrama, 2005). Se debe evitar sembrar en suelos arcillosos y salinos. La planta produce raíces reservantes que son fuente importante de fructooligosacáridos (FOS), un azúcar no digerible que aporta pocas calorías y no eleva el nivel de glucosa en la sangre; El cultivo tolera temperaturas desde 10 °C hasta 25 °C, siendo el rango de 14 °C – 20 °C óptimo por ello, tiene un impacto positivo en la lucha contra el colesterol, la diabetes y la osteoporosis para su crecimiento. Temperaturas menores a 10 °C retardan el crecimiento y disminuyen los (Lachman, Fernández y Orsák, 2003). rendimientos; temperaturas mayores a 26 °C, sin la humedad necesaria, la planta se estresa y detiene su desarrollo. Las raíces reservantes y las hojas contienen compuestos fenólicos antioxidantes asociados a la prevención de ciertas enfermedades crónicas como la arteriosclerosis y la diabetes (Tabla 1). El yacón es susceptible a heladas y vientos fuertes y se desarrolla normalmente en un rango de 550 a 1 000 mm de lluvia anual (Valderrama, 2005). Tabla 1 El yacón no demanda horas luz e intensidad de luz específica; sin embargo, teniendo en cuenta Contenido nutricional del yacón (100 g de raíz fresca sin cáscara) las zonas de producción, se asume que debe recibir como mínimo nueve horas de luz. Además, puede crecer junto a otras especies forestales que le generan sombra o también puede crecer Compuesto Rango recibiendo luz solar directa (Seminario et al., 2003). Agua 85.0 – 90.0 g Fructooligosacáridos (FOS) 6.0 – 12.0 g Azucares simples1 2.2 – 4.0 g Proteínas 0.1 – 0.5 g Potasio 185.0 – 295.0 mg Calcio 6.0 – 13.0 mg Calorías 14.0 – 22.0 kcal 1 incluye sacarosa, fructosa y glucosa Fuente: Siche, Armas, Lezama, Iparraguirre y Corcuera, 2012 6 7 Instituto Nacional de Innovación Agraria Manual para el manejo agronómico del cultivo de yacón 5. Material de propagación 5.2 Esquejes de tallo La propagación con fines comerciales es por semilla vegetativa o asexual. El método tradicional Los tallos seleccionados para esquejes deben provenir de plantas de 5 meses a 6 meses (antes de es utilizando la cepa o corona. Sin embargo, existen otros métodos de propagación que superan la floración), de buena apariencia, sin evidencia de daño por plagas y/o enfermedades. Se cortan la limitante de la tasa de multiplicación rápida que presenta el método tradicional. en esquejes de 10 cm a 20 cm, con un mínimo de dos nudos (Figura 3) y se desinfectan con lejía (5 mL por cada litro de agua, durante 2 minutos) (Seminario et al., 2003). 5.1 Cepa o corona La cepa de yacón es un tejido de reserva, ubicado entre el tallo y las raíces, el cual presenta yemas que dan lugar a nuevos brotes (Figura 2A). Después de la cosecha, la masa irregular está formada y lista para ser utilizada como semilla; para ello, se divide en porciones llamadas propágulos (Figura 2B). Los propágulos deben presentar mínimo de 3 a 4 yemas y pesar de 50 gramos a 80 gramos aproximadamente. De una cepa se puede obtener hasta 35 fracciones. Para evitar el daño por patógenos, se recomienda desinfectar con lejía (5 mL por cada litro de agua, durante 5 minutos) o aplicar ceniza en la zona de la herida (Seminario et al., 2003 y Valderrama, 2005). A B Figura 2. Material de propagación. (A) Cepa o corona del yacón. (B) Propágulos en brotación. Figura 3. Esquejes de tallo listos para ser sembrados. 8 9 Instituto Nacional de Innovación Agraria Manual para el manejo agronómico del cultivo de yacón El enraizamiento se realiza en camas utilizando arena de río lavada como sustrato. Las medidas Los criterios de selección de tallos y enraizamiento son similares a los descritos para esquejes, con la de la cama son 0.25 m de alto, 1 m de ancho y largo variable. El distanciamiento es de 10 cm diferencia del tiempo de inmersión en lejía y la posición de los nudos en la cama de enraizamiento. entre líneas y 5 cm entre esquejes. Los esquejes se colocan inclinados, enterrando por lo menos Se recomienda desinfectar los nudos con lejía solo por 2 minutos, ya que pueden oxidarse. Estos un nudo (Valderrama, 2005). deben colocarse de manera horizontal a la cama de enraizamiento. A los 50 días, se obtiene de 70 % a 98 % de nudos enraizados listos para ser trasplantados en el campo definitivo. Además, la A los 45 días, se obtiene del 98 % al 100 % de esquejes enraizados listos para trasplantar a campo tasa de multiplicación de la plantas es de 165 % más que por porciones de cepa (Valderrama, 2005). definitivo (Seminario et al., 2003). 5.4 Vitroplantas o plántulas in vitro Mediante este método, se obtiene propágulos en menor tiempo y con una mayor tasa de multiplicación de plantas (40 % aproximadamente) que las obtenidas por porciones de cepa Corresponde a plántulas obtenidas mediante métodos biotecnológicos, específicamente cultivo (Valderrama, 2005). de tejidos vegetales (Figura 5). Son plántulas regeneradas a partir de meristemas o yemas, desarrolladas en condiciones asépticas en soluciones nutritivas llamadas medios de cultivo. Esta 5.3 Nudos individuales de tallo técnica tiene múltiples beneficios, como la obtención de plantas libres de virus; mayor tasa de multiplicación que los otros métodos mencionados (330 %); además de producir plantas a gran Este propágulo está compuesto, a diferencia del esqueje, de un nudo con porción de entrenudo escala en menor espacio y tiempo (Seminario et al., 2003). en cada lado, de tal manera que tenga de 4 cm a 5 cm (Figura 4) (Valderrama, 2005). Figura 4. Nudos de tallos del yacón. Figura 5. Plántula in vitro de yacón en medio de cultivo. 10 11 Instituto Nacional de Innovación Agraria Manual para el manejo agronómico del cultivo de yacón 6. Preparación del terreno 7. Siembra Previo a la siembra, las condiciones del suelo deben ser óptimas para el crecimiento y desarrollo 7.1 Época de siembra de la planta. En el caso del yacón, la preparación del terreno es similar a la de otros cultivos: riego de machaco, dos pasadas de arado de disco, nivelación, trazado de terreno (Figura 6) y surcado. La época de siembra dependerá de la disponibilidad de agua. En terrenos bajo secano, es decir, en terrenos en los que el ser humano no interviene en el riego, se recomienda sembrar a inicios Las dimensiones de los surcos son de 80 cm de distanciamiento y 30 cm de altura de lomo de de la época de lluvia, entre septiembre y octubre; mientras que en terrenos bajo riego se realiza surco (Valderrama, 2005). entre mayo y agosto, para después de la cosecha disponer de las semillas (Valderrama, 2005). 7.2 Densidad de siembra El distanciamiento recomendado entre plantas es de 0.7 m y de 0.8 m, resultando una densidad de 18 215 plantas/ha, considerando el riesgo de 2 % de pérdida por prendimiento (Valderrama, 2005). 7.3 Plantación Para la siembra de los propágulos obtenidos por cepa, el suelo debe estar en capacidad de campo. Primero, se realiza un hoyo con ayuda de una lampa. Luego, se coloca un propágulo con los brotes hacia arriba en el lomo del surco. Finalmente, se cubre con tierra de tal manera que no demore el inicio del brote. En el caso de esquejes y nudos de tallo enraizados, estos se deben mantener en agua mientras se trasplantan. Se abre un hoyo proporcional a la longitud de las raíces y se entierra hasta la base de los nuevos brotes (Valderrama, 2005). 8. Sistema de cultivo En el Perú, el cultivo de yacón predomina en pequeñas parcelas de agricultores, como monocultivo (Figura 7) y/o con dos o más cultivos. Las asociaciones se hacen con frijol, maíz amiláceo y hortalizas en general. Además, se siembra en los bordes de campos de papa y maíz (Seminario et al., 2003). Figura 6. Trazado del terreno. 12 13 Instituto Nacional de Innovación Agraria Manual para el manejo agronómico del cultivo de yacón 10. Abonamiento y fertilización Aplicar abono orgánico (compost, humus, gallinaza, entre otros) 5 t/ha en la preparación del terreno. También se puede agregar al momento de la siembra de manera localizada, sin estar en contacto con el propágulo. En suelos pobres, se recomienda fertilizar con 140 kg/ha de nitrógeno, 120 kg/ha de fósforo y 100 kg/ha de potasio (Machuca, 2007). El nitrógeno se puede fraccionar; la mitad en la siembra y la otra mitad a los 40 días, aprovechando la labor de aporque. Los fertilizantes más utilizados en el cultivo son: nitrato de amonio, superfosfato triple de calcio y cloruro de potasio. En todos los casos, se debe realizar un análisis de suelo. 11. Riego El riego debe ser ligero y frecuente. Evitar encharcamientos y exceso de humedad, sobretodo en la etapa de llenado y maduración de raíces reservantes. En Cochamarca se aplica de 12 a 19 riegos por campaña (Seminario et al., 2003). 12. Plagas y enfermedades 12.1 Plagas Las principales plagas del cultivo son: arañita roja (Tetranychus urticae), pulgón rojo (Myzus Figura 7. Sistema de monocultivo de yacón en Cochamarca, Cajamarca. nicotianeae) y mosca minadora (Liriomyza sp.). Las medidas de control integrado se centran en lo siguiente: eliminar hospederos y malezas, asociar con maíz, no exceder con el abonamiento de nitrógeno y usar trampas amarillas (Seminario et al., 2003). 9. Deshierbo y aporque 12.2 Enfermedades Las malezas compiten por espacio, luz, agua y nutrientes, ocasionando retardo en el crecimiento y desarrollo del cultivo; por esta razón, su control debe ser oportuno. Se recomienda desmalezar El principal problema es la pudrición de las raíces ocasionada por Fusarium sp., este hongo dos veces: el primer desmalezado se realiza entre los 30 días a 45 días y el segundo cuando puede causar la pérdida total de la producción. Las medidas preventivas que se realizan son: se observa su reaparición. El deshierbo es manual, con lampa o azadón. Solo es necesario dos elegir terrenos con drenaje eficiente, riegos ligeros, uso de sulfato de cobre en el canal principal deshierbos debido a que la planta cierra el surco; es decir, el crecimiento del follaje impide la de riego, eliminar plantas con síntomas del hongo y usar propágulos libres de daños (Seminario entrada de luz y por ende la aparición de malezas. Después del primer deshierbo, se recomienda et al., 2003). aporcar con la finalidad de dar soporte mecánico, proteger las raíces y cubrir el fertilizante aplicado (Seminario et al., 2003). 14 15 Instituto Nacional de Innovación Agraria Manual para el manejo agronómico del cultivo de yacón 13. Cosecha Entre los 8 meses y 12 meses del cultivo, se observa el secado de la planta y el cese de la floración (Figura 8). En ese periodo es considerado oportuno la cosecha de las raíces comestibles. B A Figura 8. Plantas de yacón listas para la cosecha. Un día antes de la cosecha, con la finalidad de manipular la cepa y facilitar el desgaje de las raíces comestibles, se corta el follaje dejando alrededor de 30 cm del cuello de la planta. Luego, se remueve el suelo humedecido a unos 25 cm a 30 cm de la planta. Finalmente, se separan las raíces reservantes de la cepa (Figura 9 y 10) (Valderrama, 2005). Figura 10. Separación de los productos de la cosecha. (A) Raíces reservantes. (B) Estructuras de propagación del yacón. A B La cosecha es de forma manual con zapapico o barreta. Las cepas se dejan en el campo ya que pueden ser utilizadas para la siguiente campaña como semilla (Figura 10). Se recomienda exponer al sol las raíces reservantes para que aumente su dulzor. El rendimiento promedio es de 28 000 kg/ha bajo las condiciones de Cochamarca (Cajamarca) (Valderrama, 2005). 14. Poscosecha Las raíces reservantes de yacón recién cosechadas deben mantenerse en un lugar con sombra, fresco y seco. Para su comercialización, se recomienda lavar con agua, secar y embalar en jabas de madera de 20 kg o en cajas de cartón. Las raíces reservantes se pueden almacenar de dos a Figura 9. Cosecha de yacón. (A) Corte de la parte aérea de la planta. (B) Retiro de las raíces reservantes. tres meses a bajas temperaturas (4 °C), en ambientes secos y oscuros (Valderrama, 2005). 16 17 Instituto Nacional de Innovación Agraria 15. Referencias Lachman, J., Fernández, E. y Orsák, M. (2003). Yacon [Smallanthus sonchifolia (Poepp. et Endl.) H. Robinson] chemical composition and use-a review. Plant soil and environment, 49(6), 283-290 López, S. E. (2005). Caracterización morfológica, bioquímica y revisión del nivel de ploidía de Smallanthus Sonchifolius (Poepp. & Endl.) H. Robinson “Llacón” de tres Provincias ambientalmente diferentes de la región la Libertad (Tesis doctoral). Universidad Nacional de Trujillo. Trujillo, Perú. Recuperado de http://dspace.unitru.edu.pe/handle/UNITRU/6002 Machuca, F. (2007). La Cadena de valor del yacón en la región Cajamarca. Análisis y lineamientos estratégicos para su desarrollo. Recuperado de http://repositorio.promperu.gob.pe/bitstream/handle/123456789/3806/Cadena_valor_yacon_ Cajamarca_analisis_desarrollo_2013_keyword_principal.pdf?sequence=1&isAllowed=y Seminario, J., Valderrama, M. y Manrique, I. (2003). El yacón: Fundamentos para el aprovechamiento de un recurso promisorio. Centro Internacional de la Papa (CIP), Universidad Nacional de Cajamarca, Agencia Suiza para el Desarrollo y la Cooperación (COSUDE). Lima, Perú. Recuperado de http://cipotato.org/wp-content/uploads/2014/07/Yacon_Fundamentos_password.pdf Siche, R., Armas, V., Lezama, R., Iparraguirre, R. y Corcuera, A. (2012). Aumento ebulloscópico de extracto de jugo de yacón (Smallanthus sonchifolius) y determinación de gráficas de Dühring. Agroindustrial Science, 2(2), 146-152. Valderrama, M. (2005). Manual del cultivo de yacón. Experiencias de introducción y manejo técnico en el Valle de Condebamba. Cajamarca-Perú: PYMAGROS. Recuperado de http://www.asocam.org/sites/default/files/publicaciones/files /74455093814a213d6976637f4f71ad5f.pdf 18 Av. La Molina 1981, La Molina (51 1) 240-2100 / 240-2350 www.inia.gob.pe Ministerio de Agricultura y Riego