EL CULTIVO DEL PIÑÓN PARA LA PRODUCCIÓN DE BIOCOMBUSTIBLES www.INIFAP.GOB.MX Víctor Hugo DÍAZ FUENTES, Leobardo IRACHETA DONJUAN, José Luis SOLÍS BONILLA, Jorge Alberto BASULTO GRANIEL, Héctor Rómulo RICO PONCE, Alberto GONZÁLEZ JIMÉNEZ, Guillermo LÓPEZ GUILLÉN, Misael MARTÍNEZ BOLAÑOS, Eileen SALINAS CRUZ. 9 786073 704656 Centro de Investigación Regional Pacífico Sur Campo Experimental Rosario Izapa Tuxtla Chico, Chiapas. Octubre de 2015 Folleto para productores Núm. 34 ISBN: 978-607-37-0465-6 SECRETARÍA DE AGRICULTURA, GANADERÍA, DESARROLLO RURAL, PESCA Y ALIMENTACIÓN Campo Experimental Rosario Izapa M.A. José Eduardo Calzada Rovirosa Secretario M.A.E. Jorge Armando Narváez Narváez Subsecretario de Agricultura MTRO. Ricardo Aguilar Castillo Subsecretario de Alimentación y Competitividad M.A.P. Héctor Eduardo Velasco Monroy Subsecretario de Desarrollo Rural L.A. Marcelo López Sánchez Oficial Mayor Ing. Víctor Hugo Díaz Fuentes Jefe de Campo Experimental Rosario Izapa INSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGACIONES FORESTALES, AGRÍCOLAS Y PECUARIAS Dr. Luis Fernando Flores Lui Director General Dr. Raúl Gerardo Obando Rodríguez Coordinador de Investigación, Innovación y Vinculación M.C. Jorge Fajardo Guel Coordinador de Planeación y Desarrollo Mtro. Eduardo Francisco Berterame Barquín Coordinador de Administración y Sistemas CENTRO DE INVESTIGACIÓN REGIONAL DEL PACÍFICO SUR Dr. René Camacho Castro Director Regional Dr. Juan Francisco Castellanos Bolaños Director de Investigación Dr. Miguel Ángel Cano García Director de Planeación y Desarrollo M.A. Jaime Alfonso Hernández Pimentel Director de Administración M.C. Jorge Víctor Rojo Soberanes Director de Coordinación y Vinculación en Chiapas Ing. Víctor Hugo Díaz Fuentes Jefe del Campo Experimental Rosario Izapa Lic. Gabino Hernández Cruz Jefe Administrativo Personal investigador Investigador Programa de Investigación Alonso Báez Moisés, Dr. Ingeniería de Riego Avendaño Arrazate Carlos Hugo, Dr. Cultivos Industriales Perennes Caballero Pérez Juan Francisco, Dr. Cultivos Industriales Perennes Díaz Fuentes Víctor Hugo, Ing. Plantaciones y Sistemas Agroforestales Gálvez Marroquín Luis Antonio, Ing.* Oleaginosas Anuales Grajales Solís Manuel, M.C. Oleaginosas Anuales Hernández Gómez Elizabeth, M.C. Sanidad Forestal y Agrícola Iracheta Donjuan Leobardo, Dr. Biotecnología López Gómez Pablo, M.C. Biotecnología López Guillén Guillermo, Dr. Sanidad Forestal y Agrícola Maldonado Méndez José de Jesús, M.C. Pastizales y Cultivos Forrajeros Martínez Bolaños Misael, Dr. Cultivos Industriales Perennes Martínez Valencia Biaani Beeu, M.C.* Bioenergía Méndez López Ismael, Dr. Cultivos Industriales Perennes Olivera de los Santos Aída, M.C. Cultivos Industriales Perennes Ortiz Curiel Simitrio, Ing.* Plantas Ornamentales Palacio Martínez Víctor, M.C. Frutales Reyes Reyes Ana Laura, M.C. Bioenergía Ruíz Cruz Pablo Amín, M.C. Plantaciones y Sistemas Agroforestales Sandoval Esquivez Alfredo. Dr. Frutales Solís Bonilla José Luis, M.C. Bioenergía * Actualmente realiza estudios de Postgrado. EL CULTIVO DEL PIÑÓN PARA LA PRODUCCION DE BIOCOMBUSTIBLES Víctor Hugo DÍAZ FUENTES1 Leobardo IRACHETA DONJUAN1 José Luis SOLÍS BONILLA1 Jorge Alberto BASULTO GRANIEL2 Héctor Rómulo RICO PONCE3 Alberto GONZÁLEZ JIMÉNEZ4 Guillermo LÓPEZ GUILLÉN1 Misael MARTÍNEZ BOLAÑOS1 Eileen SALINAS CRUZ5 Investigadores del Campo Experimental Rosario Izapa 2 Investigador del Campo Experimental Mocochá 3 Investigador del Campo Experimental Valle de Apatzingán 4 Investigador del Campo Experimental Las Huastecas 5 Investigadora del Campo Experimental Centro de Chiapas 1 Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas Y Pecuarias Centro De Investigación Regional Pacífico Sur Campo Experimental Rosario Izapa Tuxtla Chico, Chiapas, México. Octubre de 2015 Folleto para porductores No. 34 Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias Progreso No. 5, Col. Barrio de Santa Catarina Delegación Coyoacán, C. P. 04010 México D. F. Teléfono 01 800 088 2222 EL CULTIVO DEL PIÑÓN PARA LA PRODUCCION DE BIOCOMBUSTIBLES Código INIFAP: MX-0-310301-52-07-34-10-34 ISBN: 978-607-37-0465-6 Primera Edición 2015 No está permitida la reproducción total o parcial de esta publicación, ni la transmisión de ninguna forma o por cualquier medio, ya sea electrónico, mecánico, fotocopia, por registro u otros métodos, sin el permiso previo y por escrito de la Institución. La cita correcta de esta publicación es: Díaz-Fuentes, V. H., Iracheta-Donjuan, L., Solís-Bonilla, J. L., Basulto-Graniel, J. A., Rico-Ponce, H. R., González-Jiménez, A., López-Guillén, G., Martínez-Bolaños, M., Salinas-Cruz, E. 2015. El cultivo del piñón para la producción de biocombustibles. Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias. Centro de Investigación Regional Pacífico Sur. Campo Experimental Rosario Izapa. Folleto para productores Número 34. Tuxtla Chico, Chiapas, México. 47 p. Contenido INTRODUCCIÓN...................................................................................... 1 ORIGEN Y ÁREA DE DISTRIBUCIÓN................................................. 2 DESCRIPCIÓN BOTÁNICA.................................................................... 2 CICLO PRODUCTIVO............................................................................. 7 USOS........................................................................................................... 7 REQUERIMIENTOS AMBIENTALES.................................................... 8 Altitud................................................................................................. 8 Clima................................................................................................... 8 Suelos................................................................................................. 9 TECNOLOGÍA DE PRODUCCIÓN........................................................ 9 Propagación...................................................................................... 9 Propagación por semillas............................................................10 Propagación por estacas.............................................................12 CLONES....................................................................................................14 Gran Victoria...................................................................................15 Doña Aurelia...................................................................................15 Don Rafael.......................................................................................16 ESTABLECIMIENTO DE LA PLANTACIÓN......................................17 Selección del terreno....................................................................17 Preparación del terreno...............................................................18 Limpia o chapeo.............................................................................18 Barbecho..........................................................................................18 Rastreo.............................................................................................18 Nivelación........................................................................................19 Trazo del terreno...........................................................................19 Distancias de plantación.............................................................20 Hoyadura.........................................................................................22 Época de plantación......................................................................22 Siembra............................................................................................23 MANEJO Y MANTENIMIENTO DE LA PLANTACIÓN................25 Control de la maleza.....................................................................25 Podas................................................................................................25 Fertilización.....................................................................................29 PLAGAS....................................................................................................30 Chinches del fruto del piñón.......................................................30 Chinche Pachycoris.......................................................................30 Chinche de patas laminadas ......................................................31 Barrenador del tallo de piñón.....................................................32 Chapulín de la milpa .....................................................................33 Hormiga arriera .............................................................................34 Abejas sin aguijón (Meliponas).................................................35 Piojo harinoso.................................................................................36 Defoliador de plantas...................................................................37 ENFERMEDADES....................................................................................38 Antracnosis o chancro.................................................................39 Roya del piñón................................................................................39 COSECHA.................................................................................................40 RENDIMIENTO.......................................................................................41 MANEJO POSTCOSECHA...................................................................42 COSTOS DE PRODUCCIÓN................................................................42 Figura Índice de figuras Página 1. Área de distribución natural del piñón en México���������� 2. Árbol adulto de piñón������������������������������������������������������������ 3. Desarrollo de raíz de piñón propagada por semilla������� 4. Raíces de planta de piñón propagada por estaca���������� 5. Hojas nuevas de piñón����������������������������������������������������������� 6. Hojas de piñón������������������������������������������������������������������������� 7. Racimo floral de piñón����������������������������������������������������������� 8. Flor masculina de piñón.......................................................... 9. Flor femenina de piñón���������������������������������������������������������� 10.Aspectos de la polinización del piñón�������������������������������� 11.Frutos inmaduros de piñón��������������������������������������������������� 12.Frutos maduros de piñón....................................................... 13.Frutos y semillas de piñón..................................................... 14.Cercas vivas con piñón para delimitar terrenos������������� 15.Siembra de semilla de piñón en semillero������������������������ 16.Inicio de germinación de piñón�������������������������������������������� 17.Plantas de piñón germinadas en semillero����������������������� 18.Plantas de piñón trasplantadas a bolsa���������������������������� 19.Plantas de piñón en contenedor plástico������������������������� 20.Plantas de piñón en bolsa de polietileno�������������������������� 21.Obtención de estacas para propagación de piñón�������� 22.Propagación de planta de piñón a raíz desnuda������������� 23.Planta de piñón propagada a raíz desnuda���������������������� 24.Inmersión de estacas en agua y aplicación de enraizador..................................................................................... 25.Estaca de piñón con brotes y raíces���������������������������������� 26.Clon de piñón “Gran Victoria”���������������������������������������������� 27.Clon de piñón “Doña Aurelia”����������������������������������������������� 28.Clon de piñón “Don Rafael”�������������������������������������������������� 29.Esquematización del método para el trazo de la plantación de piñón................................................................ 30.Distribución espacial en el terreno de los clones de piñón “Don Rafael” (polinizador), “Gran Victoria”, y Doña Aurelia”.................................................................................... 31.Aplicación de micorriza��������������������������������������������������������� 32.Siembra de piñón��������������������������������������������������������������������� 33.Planta de piñón recién sembrada con “arrope”��������������� 34.Plantación de piñón recién establecida����������������������������� 35.Plantas de piñón de un año de edad después de podadas.................................................................................... 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5 6 6 7 8 10 10 10 11 11 11 12 12 13 13 14 15 16 17 20 22 23 23 24 24 26 26 Figura Página 36.Poda de árbol de piñón���������������������������������������������������������� 37.Árbol recién podado��������������������������������������������������������������� 38 Emisión de brotes después de la primera poda�������������� 39.Desarrollo de árboles de piñón dos años después de la poda�������������������������������������������������������������������������������������������� 40.Fructificación de piñón 10 meses después de la poda. 41.Forma de aplicación del fertilizante al suelo�������������������� 42.Chinches Pachycoris��������������������������������������������������������������� 43.Chinche de patas laminadas������������������������������������������������ 44.Barrenador del tallo de piñón����������������������������������������������� 45.Chapulín de la milpa��������������������������������������������������������������� 46.Hormiga arriera����������������������������������������������������������������������� 47.Abejas sin aguijón������������������������������������������������������������������� 48.Piojo harinoso��������������������������������������������������������������������������� 49.Defoliador de plantas������������������������������������������������������������� 50.Síntomas de antracnosis en hojas y frutos de piñón....... 51.Síntomas de roya en follaje de piñón.�������������������������������� 52.Frutos maduros de piñón aptos para cosecha.��������������� 27 27 27 30 30 31 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 Índice de cuadros Cuadro Página 1. Densidades de población (árboles por hectárea), en diferentes espaciamientos de plantación......................... 20 2. Rendimiento de semilla de piñón a diferentes edades de la plantación....................................................................... 41 3. Costos de producción ($/ha) del cultivo de piñón. Establecimiento y año 1........................................................ 43 4. Costos de producción del cultivo de piñón. Año 2......... 44 5. Costos de producción del cultivo de piñón. Año 3.......... 45 6. Costos de producción del cultivo de piñón. Año 4.......... 46 INTRODUCCIÓN El agotamiento de las reservas mundiales de petróleo del cual se obtienen los combustibles de mayor uso en la actualidad como son el diésel y la gasolina, así como la contaminación causada por el uso de este tipo de combustibles y el aumento en los precios de los mismos, ha ocasionado que en los últimos años se hayan incrementado los esfuerzos por la búsqueda de otros tipos de combustibles. Como resultado de ello, se ha desarrollado la tecnología para la producción de los llamados Biocombustibles, que son combustibles producidos a partir de la biomasa y aceite de semillas de plantas oleaginosas. Los biocombustibles de mayor uso en la actualidad son el etanol y el biodiesel. El etanol se emplea en substitución de la gasolina y se produce a partir de plantas ricas en azúcares y almidones como la caña de azúcar, el maíz y el sorgo entre otros. El biodiesel se produce con el aceite obtenido de las semillas de plantas como el piñón, la higuerilla, la soya y la palma de aceite, entre otras y se emplea en mezcla con el diésel. El piñón, planta nativa de México y otros países de Centro y Sudamérica, se considera una de las mejores alternativas para la producción de biodiesel. Ello debido a su alto contenido de aceite y calidad industrial, la facilidad de su cultivo y su amplia adaptación. Por ello en México, los Gobiernos Federales, estatales y empresas privadas promueven el establecimiento de plantaciones con esta especie lo que ha generado una amplia demanda de información tecnológica sobre su cultivo. Con el propósito de contribuir a satisfacer dicha demanda, en la presente publicación se describe y compendia la tecnología generada por más de 70 investigadores del Programa de Bioenergía del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP) para el establecimiento y manejo de plantaciones de piñón, como fuente de insumos para la producción de biocombustibles. El cultivo del piñón para la producción de biocombustibles 1 ORIGEN Y ÁREA DE DISTRIBUCIÓN El piñón es originario de América tropical, específicamente de México y Centroamérica. Actualmente se encuentra ampliamente distribuido en muchos países de América, Asia, India y África. En América se encuentra desde México hasta el norte de Argentina y las Antillas. En México, el área de distribución natural del piñón corresponde a los estados de Chiapas, Guerrero, Quintana Roo, Hidalgo, Morelos, Oaxaca, Veracruz, Tamaulipas, Puebla, Sinaloa y Yucatán (Figura 1). Figura 1. Área de distribución natural del piñón en México. En México el piñón es conocido como ashté en lengua náhuatl (Veracruz); cak siil en huave (Oaxaca); cuipi en Tzotzil (Chiapas); kxakal-che en maya (Yucatán); que-ca en chontal (Yucatán); scu-luú y xuta en totonaco (Veracruz y Puebla) y yaga-be-pale en Zapoteco (Oaxaca). DESCRIPCIÓN BOTÁNICA El piñón es un árbol de tamaño mediano a pequeño. En estado adulto alcanza de 4 hasta 8 metros de altura (Figura 2). Ramifica a poca altura. El tallo es liso, macizo, de color grisáceo. 2 El cultivo del piñón para la producción de biocombustibles La copa es abierta, ancha e irregular. Sus hojas caen durante la época seca del año. Las ramas contienen un látex blanquecino y pegajoso que brota al realizar un corte o herida en las mismas Figura 2. Árbol adulto de piñón. Las raíces son cortas y crecen vertical y horizontalmente. En plantas propagadas por semilla, el árbol tiene una raíz principal y cuatro raíces laterales de las cuales brotan otras raíces (Figura 3). En plantas propagadas por estacas, la planta no tiene raíz principal sino solamente las raíces laterales (Figura 4). Figura 3. Desarrollo de raíz de piñón propagada por semilla. Figura 4. Raíces de planta de piñón propagada por estaca. El cultivo del piñón para la producción de biocombustibles 3 Las hojas miden de 6 a 15 centímetros de longitud. Tienen forma acorazonada, de color rojo púrpura recién brotadas (Figura 5) que cambia a color verde oscuro conforme se desarrollan (Figura 6). En la época seca pierde sus hojas. Posteriormente en el período de lluvias renueva el follaje. Figura 5. Hojas nuevas de piñón. Figura 6. Hojas de piñón. Las flores aparecen en racimos en el extremo de las ramas (Figura 7). Tiene flores masculinas y femeninas en el mismo racimo floral. Algunas flores también tienen los dos sexos (masculino y femenino) en la misma flor y por ello se llaman hermafroditas. Las flores masculinas son pequeñas, miden de 6 a 8 milímetros, de forma ligeramente aplanada y color verde amarillento (Figura 8). Las flores femeninas son similares a las masculinas pero de tamaño más grande (Figura 9). Figura 7. Racimo floral de piñón. 4 El cultivo del piñón para la producción de biocombustibles Figura 8. Flor masculina de piñón. Figura 9. Flor femenina de piñón. Generalmente en un mismo racimo floral se encuentran una flor femenina rodeada por un grupo de flores masculinas. Por esta razón, las flores masculinas son más numerosas que las femeninas. Debido a que de las flores femeninas se forman los frutos, cuanto mayor es el número de flores femeninas, mayor es el rendimiento de frutos y semillas. La polinización es realizada principalmente por el viento y abejas, aunque también intervienen otros insectos, tales como hormigas y avispas (Figura 10). Figura 10. Aspectos de la polinización del piñón. La floración ocurre después de un período seco, a los 3 a 6 meses después del establecimiento de la plantación. En El cultivo del piñón para la producción de biocombustibles 5 condiciones de sombra total o parcial la floración es escasa. La floración es discontinúa, por lo que se pueden encontrar frutos maduros en racimos de ramas inferiores, frutos en desarrollo en racimos de ramas intermedias y flores en racimos de ramas superiores. En algunas regiones se presentan dos floraciones en el mismo año. Cada racimo floral produce de 5 a 20 frutos que se encuentran agrupados en las partes terminales de las ramas. Desde la floración hasta la maduración del fruto transcurren 55 a 61 días. La caída de flores y de frutos inmaduros puede ocurrir por falta de nutrientes en el suelo o de agua durante el inicio de la floración o formación del fruto. El fruto es de forma casi redonda, de color verde cuando está inmaduro (Figura 11), que cambia a color amarillento cuando es maduro (Figura 12) y café obscuro cuando se seca. El peso del fruto maduro varía de 9 a 30 gramos. Figura 11. Frutos inmaduros de piñón. Figura 12. Frutos maduros de piñón. En cada fruto se encuentran de 2 a 4 semillas. Estas son de color negro y ligeramente aplanadas y alargadas (Figura 13) y de aproximadamente 2 centímetros de largo. Cuando el fruto se encuentra completamente seco se abre y expulsa las semillas. 6 El cultivo del piñón para la producción de biocombustibles Figura 13. Frutos y semillas de piñón. Cada grano pesa aproximadamente 1 gramo. En un kilogramo existen de 900 a 1200 granos. La cáscara envuelve a un grano blanco y suave que contiene de 30 a 40 % de aceite, aunque existen algunos tipos de piñón que contienen más del 60 % de aceite. CICLO PRODUCTIVO Dependiendo de las condiciones ambientales y de manejo, el piñón produce frutos a partir del primer año de ser establecido en el terreno definitivo y se puede mantener en producción por un período de 15 a 20 años o más. USOS En México el árbol de piñón mexicano ha sido plantado desde hace mucho tiempo, en algunas regiones se utiliza como cerca viva para delimitar los terrenos (Figura 14). El cultivo del piñón para la producción de biocombustibles 7 Figura 14. Cercas vivas con piñón para delimitar terrenos. Aunque la mayoría de los tipos de piñón que existen son tóxicos y no pueden ser consumidos por los humanos, sin embargo el norte de los estados de Veracruz, Puebla e Hidalgo se han encontrado algunos tipos de piñón “no tóxicos”, y sus granos tostados y molidos son utilizados en la preparación de diversos platillos regionales para consumo humano. En algunas regiones de México el piñón se utiliza en la medicina tradicional. El aceite de las semillas se utiliza como purgante, contra enfermedades de la piel y para aliviar dolores causados por el reumatismo. El látex que brota de la planta al hacerle un corte, tiene propiedades antibióticas contra bacterias, efectos coagulantes en heridas y como antiséptico para quemaduras e infecciones de la piel. En la actualidad la mayor importancia y uso del piñón es para la obtención del aceite de las semillas para la producción de biocombustibles. REQUERIMIENTOS AMBIENTALES Altitud El piñón en forma natural se encuentra en regiones con altitudes entre los 0 y 1500 metros. Sin embargo, las regiones a alturas de 0 a 600 metros son las más aptas para su cultivo. Clima Desarrolla en forma adecuada en climas cálidos subhúmedos, 8 El cultivo del piñón para la producción de biocombustibles con precipitación anual de 1200 a 1500 mm y temperatura media anual de 24 a 26 °C. Soporta largos períodos de sequía, aunque requiere de un mínimo de 500 a 600 mm de lluvia al año para la producción de frutos. Suelos Posee un amplio rango de adaptación a diferentes tipos de suelo, incluidos los poco fértiles, levemente salinos y rocosos, o no aptos para otras actividades agrícolas, con pH de 5.5 a 8.5. En suelos poco fértiles los rendimientos son bajos y se requiere una constante aplicación de fertilizante para la obtención de buenos rendimientos. Los suelos arcillosos son apropiados para su cultivo, siempre y cuando no se localicen en climas demasiado lluviosos y tengan buen drenaje. En suelos con mal drenaje las hojas adquieren una coloración amarilla y se caen y la planta puede morir. En suelos compactados el desarrollo de las raíces es reducido. En suelos franco-arenosos la planta desarrolla bien, sin embargo, debido a que estos suelos tienen bajo contenido de nutrientes, es necesaria una constante aportación de fertilizante. TECNOLOGÍA DE PRODUCCIÓN Propagación El piñón se puede propagar por medio de semillas y de estacas. A continuación se describen ambos procedimientos, aunque se destaca que la principal desventaja de la propagación del piñón por medio de semillas, es que las plantas en etapa adulta pueden presentar diferencias en el crecimiento, la forma y el rendimiento. Por esta razón es que la propagación por medio de estacas es el mejor método para mantener e uniformizar las características de rendimiento y contenido de aceite de los clones de piñón del INIFAP. El cultivo del piñón para la producción de biocombustibles 9 Propagación por semillas La colecta de semilla se realiza en forma manual, cuando los frutos han adquirido un color amarillento o pardo amarillento y empiezan a abrirse. Una vez cosechados los frutos se colocan a pleno sol por 3 a 4 días. Posteriormente la semilla se extrae en forma manual. En promedio una persona puede extraer 30 kg de semilla por jornal. La siembra de las semillas se puede hacer en directamente Figura 15. Siembra de semilla de piñón en semillero. en el sitio de plantación, en bolsas o en semillero (Figura 15). Una vez realizada la siembra se debe aplicar un riego ligero de auxilio. Posteriormente y hasta que las plantas están listas para el trasplante, se debe mantener un nivel constante de humedad en el semillero. La plántula inicia su germinación a los 5 a 7 días Figura 16. Inicio de germinación de piñón. (Figura 16). Cuando las dos primeras hojas se han extendido completamente (Figura 17), la planta se trasplanta a la bolsa o contenedor plástico (Figura 18). Figura 17. Plantas de piñón germinadas en semillero. 10 El cultivo del piñón para la producción de biocombustibles Figura 18. Plantas de piñón trasplantadas a bolsa. La siembra directa se realiza en bolsa de 25 por 35 centímetros o contenedores plásticos, colocando dos semillas en cada recipiente (Figura 19 y 20). Después de la germinación se deja una sola plántula por bolsa y el resto se trasplantan a bolsas o al contenedor donde no se observen plántulas. A los 2 a 3 meses, cuando las plantas alcanzan una altura de 30 a 40 centímetros de altura están listas para ser establecidas en el lugar definitivo. Figura 19. Plantas de piñón en contenedor plástico. Figura 20. Plantas de piñón en bolsa de polietileno. El cultivo del piñón para la producción de biocombustibles 11 Cuando menos 20 días antes de su establecimiento en el lugar definitivo, las plantas deben ser sacadas del vivero y colocarlas en condiciones de semisombra natural para favorecer el endurecimiento del tallo y facilitar su adaptación a la exposición solar. Otra forma de propagación de planta a raíz desnuda es la siembra directa de la semilla en camas de siembra (Figura 21). El tipo de suelo en este método de propagación debe ser principalmente arenoso para permitir la germinación de la semilla. La planta así propagada presenta buen desarrollo de la parte aérea y de raíces (Figura 22). Cuando la planta alcanza de 25 a 30 centímetros de altura, está lista para ser sembrada. Figura 21. Propagación de planta de piñón a raíz desnuda. Figura 22. Planta de piñón propagada a raíz desnuda. Propagación por estacas Las estacas se obtienen de ramas de plantas adultas de los clones de piñón recomendadas por el INIFAP. Las ramas de las cuales se obtienen las estacas deben tener un diámetro mayor de tres centímetros y con aspecto sano. Se cortan con una longitud de 40 a 50 centímetros (Figura 23). 12 El cultivo del piñón para la producción de biocombustibles Figura 23. Obtención de estacas para propagación de piñón. Una vez cortadas las estacas se deben envolver en papel húmedo para evitar su secamiento y se procede a plantarlas. Antes de plantarlas se les aplica espolvoreado en la base un enraizador. Para ello, los primeros 3 a 5 centímetros de la parte inferior de la estaca se humedecen sumergiéndola brevemente en un recipiente con agua. Posteriormente la estaca se introduce en el enraizador hasta que quede completamente adherido a la parte humedecida (Figura 24). Después se entierran verticalmente hasta 10 a 15 centímetros de profundidad en almácigo o directamente en la bolsa. Figura 24. Inmersión de estacas en agua y aplicación de enraizador. El cultivo del piñón para la producción de biocombustibles 13 Con este método de propagación se obtiene una sobrevivencia de 80 a 90% de las estacas. A los 60 a 70 días después de plantadas, las estacas tienen de 1 a 3 nuevos brotes vegetativos con numerosas raíces (Figura 25) y están listas para ser establecidas en el terreno definitivo. Figura 25. Estaca de piñón con brotes y raíces. CLONES Como resultado del programa de mejoramiento genético en piñón realizado por el INIFAP, se han seleccionado tres clones que presentan altos rendimientos de grano y contenido de aceite. A continuación se describen las principales características de cada uno de los clones. 14 El cultivo del piñón para la producción de biocombustibles Gran Victoria Los árboles de este clon son de tamaño intermedio, con copa abierta y abundante ramificación, con un promedio de 94 racimos de frutos. Las flores son 100 % femeninas. El contenido de aceite en el grano es de 53.45 %. El rendimiento de grano después de haber sido evaluado en diferentes ambientes es de 1,979 kilogramos por hectárea (Figura 26). Figura 26. Clon de piñón “Gran Victoria”. Doña Aurelia Los árboles de este clon son de tamaño intermedio, con copa abierta y abundante ramificación, con un promedio de 211 racimos de frutos. Las flores son 100 % femeninas. El contenido de aceite en el grano es de 53.44 %. El rendimiento de grano después de haber sido evaluado en diferentes ambientes es de 1,182 kilogramos por hectárea (Figura 27). El cultivo del piñón para la producción de biocombustibles 15 Figura 27. Clon de piñón “Doña Aurelia”. Don Rafael Los árboles de este clon son de tamaño intermedio, porte erecto y con ramificación intermedia. Tiene flores masculinas y femeninas con un promedio 20 flores masculinas por cada flor femenina, por lo que se considera como un clon polinizador. El contenido de aceite en el grano es de 49.78 %. El rendimiento de grano después de haber sido evaluado en diferentes ambientes es de 900 kilogramos por hectárea (Figura 28). 16 El cultivo del piñón para la producción de biocombustibles Figura 28. Clon de piñón “Don Rafael”. Los clones antes mencionados se encuentran en etapa de multiplicación en lotes establecidos en los Campos Experimentales Rosario Izapa, en el municipio de Tuxtla Chico, Chiapas, Valle de Apatzingán, en el municipio de Morelia, Michoacán, Las Huastecas, en el municipio de Altamira, Tamaulipas y Mocochá, en el municipio de Uxmal, Yucatán. ESTABLECIMIENTO DE LA PLANTACIÓN Selección del terreno Para el establecimiento de la plantación, se deben seleccionar terrenos planos, con pendiente menor del 12 %, que no permanezcan inundados por mucho tiempo, de fácil accesibilidad y ubicados en regiones identificadas con alto o mediano potencial productivo para el piñón. El cultivo del piñón para la producción de biocombustibles 17 Preparación del terreno La preparación del terreno se debe realizar al menos dos meses antes del establecimiento de la plantación, A continuación se describen las prácticas de preparación del terreno. Limpia o chapeo Se realiza en terrenos donde existen arbustos y otros tipos de maleza o residuos en pie del cultivo anterior. Tiene como propósito eliminan las plantas existentes en el terreno y fraccionarlas. Se realiza en forma manual o mecánica con desvaradora o chapeadora accionada por el tractor. Donde existen restos de raíces y troncos, éstos se queman o sacan del terreno. Si existen piedras grandes deben removerse. Barbecho Consiste en labrar el suelo para remover hasta 25 a 30 centímetros la capa superficial. Tiene como objetivo mejorar sus condiciones físicas además de incorporar los residuos vegetales existentes. Se realiza con arados de reja y vertedera, o con arado de discos reversibles, según sea la disponibilidad de equipo y el tipo de suelo. Rastreo Se realiza para terminar de desmenuzar los terrones que quedan después del barbecho y de esta manera mullir aún más la capa superficial del suelo, para facilitar un mejor desarrollo de las raíces de las plántulas que se establecerán. También permite que el suelo retenga por más tiempo la humedad. Se realiza con la rastra accionada por el tractor. Dependiendo de la textura del suelo, se pueden realizar dos o tres pasos de rastra, 1 a 2 semanas después del barbecho. 18 El cultivo del piñón para la producción de biocombustibles Nivelación Tiene como propósito uniformizar la superficie del terreno, eliminando promontorios o depresiones del suelo que originan encharcamientos o falta de humedad en algunas áreas del terreno. Se realiza con niveladora o un madero pesado colocado en la rastra, al momento de realizar el último paso de rastra. Trazo del terreno Aún y cuando existen diferentes métodos para el trazo de la plantación, a continuación se describe el denominado triángulo 3-4-5, (Figura 29), que es fácil realización en todo tipo de terrenos y permite un trazo uniforme. a. En uno de los perímetros del terreno y con apoyo de un hilo, se traza una línea recta a lo largo del terreno (Línea AC). b. En la parte media de la línea trazada (Punto B), se traza una perpendicular de 3 metros de longitud (línea BD), cuya inclinación estará determinada por un ángulo recto (90º). c. A partir del punto B y en dirección al punto C, se miden 4 metros (punto b1). d. Se unen por medio de una recta de 5 metros de longitud el punto D con el punto b1. e. Se repite la misma operación a partir de los puntos A y C, para obtener las líneas AE y CF. f. Se prolonga la línea AE y CF hasta el otro extremo del terreno (puntos G y H) y así obtener las líneas AG y CH. g. Se colocan estacas a lo largo de las líneas AG y CH. h. Formado el rectángulo y de acuerdo a la distancia a utilizar entre líneas y plantas, se rellena por medio de estacas (o con marcas de cal) el rectángulo. El cultivo del piñón para la producción de biocombustibles 19 Figura 29. Esquematización del método para el trazo de la plantación de piñón. Distancias de plantación Las distancias de plantación en piñón varían desde 2 x 2; 3 x 2; 2.5 x 2.5 y 4 x 2 metros entre líneas y plantas respectivamente, en un sistema de plantación de marco real y rectángulo. En el Cuadro 1 se indican los diferentes distanciamientos de plantación mencionados con sus correspondientes densidades de población por hectárea. Cuadro 1. Densidades de población (árboles por hectárea), en diferentes espaciamientos de plantación. Distancia de plantación (metros) Densidad de población (Plantas/hectárea) 2x2 3x2 2.5 x 2.5 4x2 2,500 1,666 1,600 1250 20 El cultivo del piñón para la producción de biocombustibles Al elegir el arreglo de plantación, se deberá tener presente que en las etapas iniciales de desarrollo del cultivo, debido a que las plantas son pequeñas la competencia entre ellas por luz, agua y nutrientes es mínima. Sin embargo, al crecer las plantas se incrementa la competencia por dichos nutrientes. Luego entonces, si los distanciamientos de plantación son cortos y con altas densidades de población, se requerirá un mayor aporte de nutrientes (a través de fertilizantes) para mantener un nivel estable de producción. Por otra parte, si se intercalaran cultivos entre las líneas de piñón o si el manejo del cultivo será mecanizado, el espaciamiento entre líneas deberá permitirlo. De acuerdo con ello, en condiciones de monocultivo se sugieren las densidades más cerradas (2 x 2; 3 x 2 y 2.5 x 2.5 metros). Por otra parte si se intercalaran otros cultivos como maíz o frijol, u otro cultivo regional, se recomienda usar la distancia de 4 x 2 metros entre líneas y plantas, respectivamente. Para los clones de piñón recomendados por el INIFAP, se recomienda el sistema de producción en monocultivo con arreglo de plantación de 3 x 2 m con densidad de población de 1650 plantas por hectárea, se sugiere plantar el 27 % con la variedad “Don Rafael” el cual presenta floración masculina sembrando 9 surcos de 50 plantas por surco con un total de 450 pantas, intercalado con el 73 % de plantas de los clones “Gran Victoria” con 12 surcos de 50 plantas por surco con total de 600 plantas y “Doña Aurelia” con 12 surcos de 50 plantas por surco con total 600 plantas, las cuales presentan floración femenina. Lo anterior para asegurar la producción de frutos por efecto de la polinización de los clones Gran Victoria” y Doña Aurelia” por el clon “Don Rafael”, en arreglo 1-3-1 (Figura 30). El cultivo del piñón para la producción de biocombustibles 21 P Gran Victoria P Doña Aurelia P Figura 30. Distribución espacial en el terreno de los clones de piñón “Don Rafael” (polinizador), “Gran Victoria”, y “Doña Aurelia”. Hoyadura Los hoyos se pueden hacer en forma manual con auxilio de una pala, o cavahoyo, o un barreno manual. Las dimensiones en diámetro y profundidad del hoyo deben ser al menos un 20 % más grande que el tamaño del cepellón. Ello permite plantar con suficiente espacio las plantas para no dañar las raíces. Dimensiones mayores se deben emplear en suelos compactados o de textura pesada para asegurar el desarrollo de las raíces y la sobrevivencia de las plantas. Al momento de hacer la hoyadura, se deben separar por un lado el suelo extraído de la parte superficial, rico en nutrientes y por el otro lado, el suelo extraído de la parte más profunda del hoyo cuyo contenido de nutrientes es menor. Posteriormente, rellenar el hoyo primero con el suelo extraído de la parte superficial y por último el suelo extraído de la parte más profunda. Época de plantación Las plantas de piñón deben plantarse al inicio del período de lluvias, cuando existe abundante humedad en el suelo. En regiones donde el inicio del período de lluvias es irregular, es conveniente esperar hasta que el régimen de lluvias sea 22 El cultivo del piñón para la producción de biocombustibles uniforme, para evitar periodos secos después de establecida la plantación, que pueden ocasionar la mortandad de las plantas. Siembra De preferencia la plantación debe realizarse temprano por la mañana y en días nublados, para asegurar una mayor sobrevivencia de las plantas recién establecidas. Al momento de la siembra se debe aplicar la micorriza Glomus intraradices, biofertilizante producido por el INIFAP. Se aplican aproximadamente 40 gramos por planta, espolvoreado en todo el cepellón de la planta y en la parte inferior del mismo (Figura 31). Una vez aplicada la micorriza, la planta se coloca en el fondo del hoyo, procurando que el tallo quede en posición vertical y con el punto de la unión raíz-tallo al nivel del suelo (Figura 32). Después de colocada la planta en el hoyo, éste se rellena primero con el suelo que fue separado en dos partes al momento de hacer la hoyadura. Primero se rellena con la porción del suelo superficial y después con el suelo extraído de la parte más profunda. Después se apisona ligeramente alrededor de la planta. Figura 31. Aplicación de micorriza. Figura 32. Siembra de piñón. El cultivo del piñón para la producción de biocombustibles 23 Después de la siembra, a cada planta se le riega con aproximadamente 5 litros de agua, para que no queden espacios del suelo ocupados con aire que perjudican el desarrollo de la planta y también para reducir el estrés que sufre la planta al momento de ser establecida en el terreno definitivo. Posterior a la siembra es necesario colocar alrededor de la planta “arrope” con zacate seco u otro material vegetal seco, para conservar por mayor tiempo la humedad y evitar la proliferación de maleza alrededor de la planta recién establecida (Figura 33). En un período no mayor de 15 días después de la siembra, las plantas muertas deben ser substituidas por otras para mantener la densidad de población correspondiente y uniformidad en la plantación (Figura 34) Figura 33. Planta de piñón recién sembrada con “arrope”. Figura 34. Plantación de piñón recién establecida. 24 El cultivo del piñón para la producción de biocombustibles MANEJO Y MANTENIMIENTO DE LA PLANTACIÓN Control de la maleza Desde el establecimiento de la plantación y al menos dos veces al año, los árboles deben mantenerse libres de maleza. Algunas de las especies de maleza que se encuentran asociadas al cultivo de piñón son el zacate gigante, pepinillo de caballo, mozote, bledo espinoso, falsa dormilona, zarza, dormilona, verdolaga, zacate jhonson y flor amarilla, entre otras. El control de la maleza se puede realizar de forma manual. El control químico consiste en la aplicación de herbicidas comerciales, no residuales, específicos al tipo de malezas, en dosis al 2 %. La aplicación debe ser dirigida a la maleza, utilizando una pantalla protectora para evitar que el herbicida entre en contacto con el follaje del cultivo. Durante los primeros años, si el diseño de la plantación, el desarrollo de las plantas y las condiciones topográficas lo permiten, se puede realizar el control mecánico o manual de la maleza. La frecuencia del control dependerá del crecimiento de la maleza y de su densidad. Generalmente se requieren de cuatro a cinco limpias manuales o un mínimo de dos aplicaciones de herbicidas al año. Podas La poda es una de las prácticas más importantes en el cultivo de piñón y que contribuye a la obtención de buenos rendimientos de frutos y grano. Mediante la poda se estimula el desarrollo de un árbol con copa abierta, con mayor número de ramas y bien distribuidas. Asimismo la poda permite uniformizar los árboles de piñón a baja altura y reducir la competencia entre plantas por espacio y luz (Figura 35); incrementa el rendimiento del cultivo, ya que induce el desarrollo de un mayor número de ramas productivas; se desarrollan ramas El cultivo del piñón para la producción de biocombustibles 25 laterales fuertes que soportan mejor el peso de los frutos y, reduce el riesgo de enfermedades en las plantas. Figura 35. Plantas de piñón de un año de edad después de podadas. La poda se realiza en la época seca, cuando las plantas han perdido sus hojas y se encuentran en reposo. La poda en época de lluvias, aumenta el riesgo de enfermedades en las plantas. La primera poda de formación se debe realizar a los 4 a 7 meses después de establecida la plantación, cuando la mayor parte de las plantas han alcanzado al menos una altura de 70 centímetros. El corte se hace en forma ligeramente inclinada para que el agua escurra, y no se acumule en el área del corte, para reducir el riesgo de enfermedades. Asimismo al podar se debe evitar desgarrar la corteza. Si la planta tiene un solo tallo este se corta hasta una altura de 40 centímetros (Figura 36). Si la planta tiene ramas secundarias, también se cortan hasta una altura de 40 centímetros a partir del suelo (Figura 37). Una vez realizado el corte, este debe cubrirse con oxicloruro de cobre u otro cicatrizante para prevenir el riesgo de enfermedades. A los 10 a 15 días después de la poda, el tallo y ramas podadas emiten los primeros brotes (Figura 38). 26 El cultivo del piñón para la producción de biocombustibles Figura 36. Poda de árbol de piñón. Figura 37. Árbol recién podado. Figura 38. Emisión de brotes después de la primera poda. A los 10 a 12 meses después de la primera poda, cuando las ramas que brotaron tienen una longitud mayor de un metro, se realiza la segunda poda. Para ello, se cortan las ramas secundarias y terciarias a un tercio de su longitud total. Al momento de la poda se deben eliminar las ramas enfermas o muertas. Mediante este sistema de poda, las plantas adquieren un desarrollo homogéneo, con una copa abierta y ramas vigorosas bien distribuidas que facilita la cosecha (Figura 39). El cultivo del piñón para la producción de biocombustibles 27 Figura 39. Desarrollo de árboles de piñón dos años después de la poda. Después de haber realizado la segunda poda, obteniendo la arquitectura deseada de la planta, se realiza la poda productiva para reducir el porte de la planta y así fomentar la emergencia de brotes productivos. Esta actividad debe realizarse cada año, un mes después de la cosecha. Como se mencionó anteriormente, la floración y fructificación ocurre en la parte terminal de las ramas. Así, al promover una mayor ramificación, la poda contribuye a incrementar hasta en 198 % el rendimiento de frutos y semillas, en relación a los árboles de piñón sin podar (Figura 40). Figura 40. Fructificación de piñón 10 meses después de la poda. 28 El cultivo del piñón para la producción de biocombustibles Después de aproximadamente 8 a 10 años y cuando la ramificación es muy densa se recorta toda la planta a unos 45 centímetros sobre el suelo. Debido al sistema de raíces bien desarrollado, la planta crecerá de nuevo rápidamente. Fertilización Al primer año de sembrado el piñón se deben aplicar 112 gramos por planta de la fórmula fertilizante 60-40-20, dividida en dos aplicaciones. Para obtener dicha fórmula se mezclan físicamente 130.43 kilogramos de urea, 87 kilogramos de superfosfato triple y 33.33 kilogramos de cloruro de potasio. La primera aplicación se realiza a los 30 días después de la siembra y la segunda, al concluir el período de lluvias. Al segundo año de establecido el cultivo es recomendable la aplicación de la fórmula fertilizante 100-40-80 a razón de 194.58 gramos por planta divido en dos aplicaciones, la cual se puede obtener con la mezcla física de 235.36 kilogramos de la fórmula 17-17-17, con 130.4 kilogramos de Urea y 66.66 kilogramos de cloruro de potasio. La primera aplicación se realiza al inicio del período de lluvias y la segunda, al concluir el período de lluvias. Se puede completar la fertilización química con la aplicación de abonos orgánicos los cuales contienen nutrimentos esenciales para el crecimiento de las plantas. Para ello se aplican de 2 a 3 kilogramos de abono orgánico por planta dividido en dos o tres aplicaciones al año. A partir del año tres y en los subsecuentes se recomienda la aplicación de 150 kilogramos por hectárea de súper fosfato triple, alternados con la aplicación de 40 kilogramos de nitrógeno, 100 kilogramos de fósforo y 40 kilogramos de potasio por hectárea, cada seis meses. El fertilizante se aplica en una franja de suelo alrededor del árbol, en la zona de goteo. Para evitar la volatilización del fertilizante, este debe ser cubierto con suelo inmediatamente después de su aplicación (Figura 41). El cultivo del piñón para la producción de biocombustibles 29 Figura 41. Forma de aplicación del fertilizante al suelo. Para una mayor precisión de la dosis de fertilización a emplear, se debe realizar un análisis del suelo, y de acuerdo con ello determinar la dosis adecuada de fertilización para cada terreno. PLAGAS Chinches del fruto del piñón En México se han identificado diferentes especies de chinches que causan daños en el piñón. Las principales son las chinches Pachycoris y las chinches de patas laminadas. Chinche Pachycoris Descripción Son insectos de colores vistosos, que presentan polimorfismo de color, es decir, que los individuos pueden tener diferente coloración y patrón de manchas (Figura 42). 30 El cultivo del piñón para la producción de biocombustibles Figura 42. Chinches Pachycoris. Daño Se presentan en altas poblaciones cuando las plantas de piñón tienen frutos. Las chinches perforan los frutos para succionar líquidos en el interior de éstos. Causa aborto de frutos y malformación de granos con bajo contenido de aceite y la reducción del rendimiento de semillas. Control El control químico se realiza con aplicaciones de cypermetrina a dosis de 400 a 500 mililitros por hectárea. El control biológico se realiza con la aspersión de los hongos entomopatógenos Beauveria bassiana y Metarhizium anisopliae a dosis de 2.8X1012 conidios por hectárea a intervalos de 2.5 meses desde que se comience a observar la presencia de las chinches. Otra forma de control consiste en colectar y destruir manualmente los adultos, ninfas y masas de huevos. Chinche de patas laminadas Descripción Este insecto posee un par de patas en forma de hoja o lamina, con bandas anchas en forma de zigzag en el cuerpo y dos manchas grandes de color blanco-amarillentas en la inserción de la cabeza al cuerpo (Figura 43). El cultivo del piñón para la producción de biocombustibles 31 Figura 43. Chinche de patas laminadas. Daño Se alimenta de pedúnculos y frutos. El daño por malformación de semillas es mayormente ocasionado por los adultos. Control Su control se realiza con aplicaciones de los hongos entomopatógenos Beauveria bassiana y Metarhizium anisopliae de la forma antes mencionada. También se pueden colectar manualmente adultos, ninfas y masas de huevos de la chinche para disminuir las poblaciones de este insecto. Barrenador del tallo de piñón Descripción Es un escarabajo de coloración café-grisáceo que, en la parte dorsal al final del abdomen tienen una “V” de color negro. Los adultos tienen las antenas más largas que el cuerpo (Figura 44). 32 El cultivo del piñón para la producción de biocombustibles Figura 44. Barrenador del tallo de piñón. Daño El daño por este insecto ocurre cuando se encuentra en estado de larva. Perfora las ramas y los tallos, dejando orificios de salida con aserrín. En ocasiones provoca la muerte de la planta. Se presenta generalmente durante la época seca de año. Control Para su control se deben destruir las plantas con aserrín en los orificios de salida. El control químico se realiza con aplicaciones de fipronil, en la dosis recomendada por el fabricante. Chapulín de la milpa Descripción Se presenta en poblaciones muy bajas, localizadas y repentinas. El cuerpo del adulto es robusto, de color verde olivo brillante a pardo con manchas negras en todo el cuerpo. (Figura 45). El cultivo del piñón para la producción de biocombustibles 33 Figura 45. Chapulín de la milpa. Daño Cortan las hojas del piñón. Si la población del insecto es alta, puede llegar a reducir considerablemente la producción. Se presenta generalmente cuando el cultivo del piñón se realiza de forma extensiva y en áreas cercanas a pastizales. Control Para el control de este insecto se deben hacer aplicaciones del hongo entomopatógeno Metarhizium anisopliae contra ninfas del chapulín de la milpa. El control químico se realiza con aplicaciones de azinfós metílico, carbarilo, fentión y metamidofós a dosificación recomendada en la etiqueta de los insecticidas mencionados. Hormiga arriera Descripción Son hormigas grandes de color café rojizo que se alimentan de un hongo que cultivan en sus nidos con las hojas que cortan de las plantas (Figura 46) y pueden defoliar totalmente una planta. Sus nidos se encuentran en el suelo. 34 El cultivo del piñón para la producción de biocombustibles Figura 46. Hormiga arriera. Daño Es un insecto defoliador. Generalmente se presenta en vivero cuando las plantas de piñón son pequeñas. En ataques severos pueden dejar totalmente defoliada la planta. Control Para su control se deben realizar inspecciones previas al establecimiento de la plantación y después de la siembra, para observar si existe presencia de nidos y proceder a su destrucción. El control químico de las hormigas arrieras se realiza mediante la aplicación del insecticida granulado clorpirifos a dosis de 10 a 20 gramos por metro cuadrado, aplicados al hormiguero después de destruir sus nidos. Abejas sin aguijón (Meliponas) Descripción Estos insectos soon abejas pequeñas de 5 a 10 milímetros de longitud, de color negro y café. Se caracterizan por no poseer aguijón (Figura 47). El cultivo del piñón para la producción de biocombustibles 35 Figura 47. Abejas sin aguijón. Daño Mordisquean la parte exterior de ramas, nervaduras de hojas, peciolos y frutos del piñón. Con el tejido que obtienen al mordisquear construyen sus nidos. Control Una manera ecológica de controlar estos insectos consiste en destruir los nidos que se encuentran en las inmediaciones y dentro de las plantaciones de piñón. Piojo harinoso Descripción Son insectos cubiertos de vellosidades y polvo de color blanco que le dan una apariencia harinosa (Figura 48). 36 El cultivo del piñón para la producción de biocombustibles Figura 48. Piojo harinoso. Daño Estos insectos succionan la savia de la planta provocando el aborto de flores y frutos. Los brotes importantes de la plaga se presentan durante la época seca del año. Control El control del piojo harinoso se realiza mediante aplicaciones de clorpirifos a dosis de 0.5g/L de agua, adicionado con un coadyuvante para facilitar la adherencia del producto al cuerpo del insecto. Otra forma de control consiste en asperjar jabón detergente disuelto en agua cuando se observe la presencia de estos insectos. Defoliador de plantas Descripción Estos insectos son pequeños escarabajos de aproximadamente 10 milímetros de longitud, con apariencia brillosa en tonos de color verde azulados metálico en todo el cuerpo. Poseen un aparato bucal masticador (Figura 49). El cultivo del piñón para la producción de biocombustibles 37 Figura 49. Defoliador de plantas. Daño El daño se observa en las hojas de las plantas de piñón las cuales son consumidas por estos escarabajos. Las poblaciones de este insecto generalmente disminuyen al inicio de la temporada de lluvias. Control Mediante la aplicación de cypermetrina directamente al follaje de las plantas de piñón a la dosis recomendada por el fabricante. Otra forma de control consiste en la detección y eliminación manual de los individuos presentes en las plantaciones de piñón. ENFERMEDADES Entre las enfermedades más importantes del piñón se encuentran la antracnosis y la roya del piñón. A continuación se describen los síntomas y las medidas de control de dichas enfermedades. 38 El cultivo del piñón para la producción de biocombustibles Antracnosis o chancro Síntomas Esta enfermedad se presenta en todas las áreas en donde se cultiva piñón. Los síntomas son lesiones necróticas de color café a negro, que tienen forma irregular y aparecen en los márgenes y centro de las hojas, las cuales pueden contener un halo amarillento. Los daños en frutos son de forma circular y hundida, los cuales forman círculos concéntricos con aspecto de coloración café oscuro (Figura 50). Figura 50. Síntomas de antracnosis en hojas y frutos de piñón. Control Se puede controlar con fungicidas preventivos, como el Carbendazim, Mancozeb o Chlorothalonil en dosis recomendadas por el fabricante. Roya del piñón Esta enfermedad es bastante común durante la época lluviosa. Los síntomas que se manifiestan en el follaje tienen forma de puntos pequeños cloróticos en el envés de la hoja; y luego aparecen pústulas pequeñas sobresalientes (Figura 51), las cuales después de romperse, liberan una masa polvorienta de color naranja. Cuando la infección es severa, las pústulas se unen para formar manchas necróticas, que tienen coloración café rojiza y forma irregular que al final pueden destruir a la hoja. El cultivo del piñón para la producción de biocombustibles 39 Figura 51. Síntomas de roya en follaje de piñón. Los síntomas pueden confundirse con una defoliación provocada por senectud fisiológica natural, por lo que hay que al observar con precisión la sintomatología. Control Aunque no existen fungicidas recomendados para esta enfermedad, para su control preventivo se sugiere usar un fungicida a base de cobre. COSECHA El desarrollo del fruto abarca un período de 90 días desde la floración hasta la maduración del fruto. Cuando las condiciones de precipitación permanecen favorables, puede florecer y fructificar hasta dos veces por año. La cosecha se realiza en forma manual. El momento adecuado para la cosecha es cuando los frutos han adquirido un color amarillento o pardo amarillento y empiezan a abrirse (Figura 52). 40 El cultivo del piñón para la producción de biocombustibles Figura 52. Frutos maduros de piñón aptos para cosecha. Si se retrasa la cosecha, los frutos se secan y expulsan la semilla. En promedio una persona puede extraer 70 kg de semilla por jornal. RENDIMIENTO El piñón inicia su etapa productiva a partir del primer año de establecido en el terreno definitivo. Durante el año 1 los rendimientos de semilla son bajos, y se incrementan gradualmente durante el año 2, año 3 y año 4. A partir de los años 5 ó 6, la producción se estabiliza y se mantiene en los años subsiguientes (Cuadro 2). Cuadro 2. Rendimiento de semilla de piñón a diferentes edades de la plantación. Edad de la plantación (años) Rendimiento de semilla (kilogramos/hectárea) 1 2 3 4 300 500 1,000 1,979 El cultivo del piñón para la producción de biocombustibles 41 MANEJO POSTCOSECHA Una vez cosechados los frutos, la semilla se extrae con auxilio de una despulpadora manual o eléctrica. Posteriormente la semilla se coloca extendida en un ambiente a la sombra y ventilado para facilitar el secado de la misma. Después es envasada en sacos limpios de yute u otro material y son enviados al centro de acopio para su comercialización. COSTOS DE PRODUCCIÓN Los costos de producción del cultivo de piñón que a continuación se presentan, corresponden a la inversión a realizar para la aplicación de la tecnología generada por INIFAP y que se describe en la presente publicación. Asimismo el análisis de la relación beneficio/costo (B/C) se sustenta en los rendimientos de grano estimados mediante el uso de dicha tecnología. En el análisis no se incluye el valor del recurso tierra, toda vez que se considera que dicho recurso forma parte de los bienes del mismo productor. Asimismo el costo de la mano de obra deberá ser establecido de acuerdo al costo regional de dicho recurso. Por otra parte y ante el contexto actual en México de mercados no establecidos formalmente e informalidad en los precios de venta de la materia prima (semilla de piñón), en el análisis mencionado se fijó un precio de $ 10.00 kg para el grano seco encostalado. Este precio se estableció tomando en cuenta los antecedentes de comercialización de semilla de piñón en los estados de Veracruz y Chiapas, así como lo reportado por INIFAP. De acuerdo con lo anteriormente mencionado, cualquier condición diferente en los factores técnicos y económicos que comprende la tecnología de producción aquí descrita, deberá ser sujeto de actualización en los costos de producción y, en el análisis de la relación beneficio/costo correspondiente. 42 El cultivo del piñón para la producción de biocombustibles Cuadro 3. Costos de producción ($/ha) del cultivo de piñón. Establecimiento y año 1. Costo Unidad Costo total Cantidad unitario medida ($) ($) Preparación. terreno 1,900.00 Chapeo Servicio 1 600.00 600.00 Barbecho Servicio 1 700.00 700.00 Surcado Servicio 1 600.00 600.00 Matererial vegetativo 31,482.00 Estacas clones INIFAP Pieza 1749 18.00 31,482.00 Labores manuales 3,400.25 Siembra jornal 4 100.00 400.00 Aplic. fertilizante jornal 6 100.00 600.00 Aplic. fert. foliar jornal 1 100.00 100.00 Aplic. insecticidas jornal 6 100.00 600.00 Aplic. herbicidas jornal 3 100.00 300.00 Control maleza jornal 8 100.00 800.00 Podas jornal 2 100.00 200.00 Cosecha jornal 6 100.00 600.00 Despulpado jornal 2 100.00 200.00 Secado jornal 1 100.00 100.00 Encostalado jornal 1 100.00 100.00 Fertilizantes 2,132.50 Urea Kg 130 7.08 920.40 SFT Kg 86.95 9.80 852.10 KCL Kg 33.33 7.20 240.00 Fertilizante foliar L 1 120.00 120.00 Otros 450 Costales Pieza 25 2.00 50.00 Flete Servicio 2 200.00 400.00 Costo Total 39,364.75 Rendimiento Kg 300 10.00 3,000.00 Ingreso neto -36,364.75 Concepto El cultivo del piñón para la producción de biocombustibles 43 Cuadro 4. Costos de producción del cultivo de piñón. Año 2. Concepto Costo unitario ($) Costo total ($) 1 6 600.00 100.00 600.00 600.00 4,700.00 600.00 1 100.00 100.00 6 3 10 4 13 2 1 1 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 600.00 300.00 1,000.00 400.00 1,300.00 200.00 100.00 100.00 2,374.00 Unidad Cantidad medida Preparación terreno Chapeo Servicio Labores manuales Aplic.fertilizante jornal Aplic.fertilizante jornal foliar Aplic. insecticidas jornal Aplic.herbicidas jornal Control maleza jornal Podas jornal Cosecha jornal Despulpado jornal Secado jornal Encostalado jornal Fertilizantes Urea Kg 130.4 7.08 923.20 SFT Kg 43.4 9.80 425.30 Triple 17 Kg 117.6 7.70 905.50 Fertilizante foliar L 1 120.00 Otros Costales Flete Costo Total Rendimiento Ingreso neto Pieza ha 50 2 2.00 200.00 Kg 500 10.00 44 El cultivo del piñón para la producción de biocombustibles 120.00 500.00 100.00 400.00 8,174.00 5,000.00 -3,174.00 Cuadro 5. Costos de producción del cultivo de piñón. Año 3. Concepto Costo Unidad Costo total Cantidad unitario medida ($) ($) Preparación terreno 600.00 Chapeo ha 1 600.00 600.00 Labores manuales 5,900.00 Aplic.fertilizante jornal 6 100.00 600.00 Aplic.fertilizante foliar jornal 1 100.00 100.00 Aplic. insecticidas jornal 6 100.00 600.00 Aplic.herbicidas jornal 3 100.00 300.00 Control maleza jornal 10 100.00 1,000.00 Podas jornal 4 100.00 400.00 Cosecha jornal 25 100.00 2,500.00 Despulpado jornal 2 100.00 200.00 Secado jornal 1 100.00 100.00 Encostalado jornal 1 100.00 100.00 Fertilizantes 2,374.00 Urea Kg 130.4 7.08 923.20 SFT Kg 43.4 9.80 425.30 Triple 17 Kg 117.6 7.70 905.50 Germiphos (foliar) L 1 120.00 120.00 Otros 598.00 Costales Pieza 99 2.00 198.00 Flete Servicio 2 200.00 400.00 Costo Total Rendimiento Ingreso neto 9,472.00 Kg 1,000 10.00 10,000.00 528.00 El cultivo del piñón para la producción de biocombustibles 45 Cuadro 6. Costos de producción del cultivo de piñón. Año 4. Costo Unidad Costo total Cantidad unitario medida ($) ($) Preparación terreno 600.00 Chapeo ha 1 600.00 600.00 Labores manuales 7,200.00 Aplic.fertilizante jornal 6 100.00 600.00 Aplic.fertilizante jornal 1 100.00 100.00 foliar Aplic. insecticidas jornal 6 100.00 600.00 Aplic.herbicidas jornal 3 100.00 300.00 Control maleza jornal 10 100.00 1,000.00 Podas jornal 4 100.00 400.00 Cosecha jornal 38 100.00 3,800.00 Despulpado jornal 2 100.00 200.00 Secado jornal 1 100.00 100.00 Encostalado jornal 1 100.00 100.00 Fertilizantes 2,374.00 Kg 130.4 Urea 7.08 923.20 Concepto SFT Kg 43.4 Triple 17 Kg L Germiphos (foliar) Otros Costales Flete Costo Total Rendimiento Ingreso neto 9.80 425.30 117.6 7.70 905.50 1 120.00 Pieza Servicio 99 2.00 120.00 598.00 198.00 2 200.00 400.00 Kg 1,979 10.00 10,772.00 19,790.00 9,018.00 46 El cultivo del piñón para la producción de biocombustibles La impresión de esta publicación fue financiada por la Dirección de Fibras Naturales y Biocombustibles de la SAGARPA con recursos asignados al proyecto de investigación “Evaluación, selección y propagación de variedades de piñón (Jatropha curcas L.) para la producción de bioenergéticos en el trópico mexicano”. El cultivo del piñón para la producción de biocombustibles 47 Centros Nacionales de Investigación Disciplinaria, Centros de Investigación Regional y Campos Experimentales Sede de Centro de Investigación Regional Centro Nacional de Investigación Disciplinaria Campo Experimental Comité Editorial del CIR-Pacífico Sur PRESIDENTE Dr. René Camacho Castro SECRETARIO Dr. Juan Francisco Castellanos Bolaños VOCALES Dr. Eduardo Raymundo Garrido Ramírez Dr. Guillermo López Guillén Dra. Sandra Eloísa Rangel Estrada Dr. Régulo Jiménez Guillén M.C. Ernesto Bravo Mosqueda Revisión técnica Dr. Moisés Alonso Báez Dr. Carlos Hugo Avendaño Arrazate M.C. Manuel Grajales Solís Fotografías M. C. Brenda Gabriela Díaz Hernández Ing. Víctor Hugo Díaz Fuentes M. C. José Luis Solís Bonilla Formación y Diseño Ing. Víctor Hugo Díaz Fuentes Ing. Wendy Nájera Domínguez Lic. Glendy Castillo Robledo Código INIFAP MX-0-310301-52-07-34-10-34 Esta obra se terminó de imprimir en los talleres gráficos de: Prometeo Editores S.A. de C.V. Libertad No. 1457, Col. Americana, Guadalajara, Jalisco, México C.P. 44160 Tel. (33) 38 26 27 26 y 38 26 27 82 Tiraje de 1,000 ejemplares. Octubre de 2015 SECRETARÍA DE AGRICULTURA, GANADERÍA, DESARROLLO RURAL, PESCA Y ALIMENTACIÓN Campo Experimental Rosario Izapa M.A. José Eduardo Calzada Rovirosa Secretario M.A.E. Jorge Armando Narváez Narváez Subsecretario de Agricultura MTRO. Ricardo Aguilar Castillo Subsecretario de Alimentación y Competitividad M.A.P. Héctor Eduardo Velasco Monroy Subsecretario de Desarrollo Rural L.A. Marcelo López Sánchez Oficial Mayor Ing. Víctor Hugo Díaz Fuentes Jefe de Campo Experimental Rosario Izapa INSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGACIONES FORESTALES, AGRÍCOLAS Y PECUARIAS Dr. Luis Fernando Flores Lui Director General Dr. Raúl Gerardo Obando Rodríguez Coordinador de Investigación, Innovación y Vinculación M.C. Jorge Fajardo Guel Coordinador de Planeación y Desarrollo Mtro. Eduardo Francisco Berterame Barquín Coordinador de Administración y Sistemas CENTRO DE INVESTIGACIÓN REGIONAL DEL PACÍFICO SUR Dr. René Camacho Castro Director Regional Dr. Juan Francisco Castellanos Bolaños Director de Investigación Dr. Miguel Ángel Cano García Director de Planeación y Desarrollo M.A. Jaime Alfonso Hernández Pimentel Director de Administración M.C. Jorge Víctor Rojo Soberanes Director de Coordinación y Vinculación en Chiapas Ing. Víctor Hugo Díaz Fuentes Jefe del Campo Experimental Rosario Izapa Lic. Gabino Hernández Cruz Jefe Administrativo Personal investigador Investigador Programa de Investigación Alonso Báez Moisés, Dr. Ingeniería de Riego Avendaño Arrazate Carlos Hugo, Dr. Cultivos Industriales Perennes Caballero Pérez Juan Francisco, Dr. Cultivos Industriales Perennes Díaz Fuentes Víctor Hugo, Ing. Plantaciones y Sistemas Agroforestales Gálvez Marroquín Luis Antonio, Ing.* Oleaginosas Anuales Grajales Solís Manuel, M.C. Oleaginosas Anuales Hernández Gómez Elizabeth, M.C. Sanidad Forestal y Agrícola Iracheta Donjuan Leobardo, Dr. Biotecnología López Gómez Pablo, M.C. Biotecnología López Guillén Guillermo, Dr. Sanidad Forestal y Agrícola Maldonado Méndez José de Jesús, M.C. Pastizales y Cultivos Forrajeros Martínez Bolaños Misael, Dr. Cultivos Industriales Perennes Martínez Valencia Biaani Beeu, M.C.* Bioenergía Méndez López Ismael, Dr. Cultivos Industriales Perennes Olivera de los Santos Aída, M.C. Cultivos Industriales Perennes Ortiz Curiel Simitrio, Ing.* Plantas Ornamentales Palacio Martínez Víctor, M.C. Frutales Reyes Reyes Ana Laura, M.C. Bioenergía Ruíz Cruz Pablo Amín, M.C. Plantaciones y Sistemas Agroforestales Sandoval Esquivez Alfredo. Dr. Frutales Solís Bonilla José Luis, M.C. Bioenergía * Actualmente realiza estudios de Postgrado. EL CULTIVO DEL PIÑÓN PARA LA PRODUCCIÓN DE BIOCOMBUSTIBLES www.INIFAP.GOB.MX Víctor Hugo DÍAZ FUENTES, Leobardo IRACHETA DONJUAN, José Luis SOLÍS BONILLA, Jorge Alberto BASULTO GRANIEL, Héctor Rómulo RICO PONCE, Alberto GONZÁLEZ JIMÉNEZ, Guillermo LÓPEZ GUILLÉN, Misael MARTÍNEZ BOLAÑOS, Eileen SALINAS CRUZ. 9 786073 704656 Centro de Investigación Regional Pacífico Sur Campo Experimental Rosario Izapa Tuxtla Chico, Chiapas. Octubre de 2015 Folleto para productores Núm. 34 ISBN: 978-607-37-0465-6