El viernes 7 de mayo a las 11:00 horas tuvo lugar el Lanzamiento del Programa de Extensión e Innovación de UC Davis Chile. En la actividad, realizada vía streaming, participaron como panelistas, María Emilia Undurraga, Ministra de Agricultura; Mauricio Cañoles, gerente general de UC Davis Chile; Tomás Labbé, asesor de frutales y parte del equipo gestor del Programa y Raimundo Arnaiz, productor de nogales y gerente general de la Agrícola Vista Volcán. Durante la jornada los invitados tuvieron la oportunidad de conversaron sobre la importancia de la extensión, las oportunidades que representa y cómo esta puede hacer la diferencia para el país y su agricultura.

“Debemos ir abriendo este individualismo, compartir y trabajar en conjunto, eso requiere disposición del sector público, privado y la academia. Hemos aprendido que si queremos alcanzar y enfrentar de la mejor forma estos desafíos tiene que haber colaboración”, señaló María Emilia Undurraga, Ministra de Agricultura.

Durante el lanzamiento, acorde al trabajo de vinculación que realiza hace tres años el equipo de UC Davis Chile, también participaron miembros de la red de colaboración del Programa de Extensión e Innovación. El primero de ellos fue Mark Bell, quien lidera el UC Cooperative Extension; luego expusieron sobre su experiencia representantes de la academia y la investigación; para finalizar con una serie de testimonios de productores.

El Programa

El Programa de Extensión e Innovación de UC Davis Chile se basa en la experiencia del UC Cooperative Extension de la Universidad de California, adaptado a la realidad nacional. Este, busca articular, coordinar e integrar a los actores estratégicos de la industria: productores, asesores, investigadores, exportadores y organizaciones gremiales, entre otros, en función de resolver los problemas que afectan la productividad y competitividad de la industria.  

“Nos aburrimos de sentarnos a decir que teníamos que colaborar y dimos el primer paso llamando a la gente para comenzar un trabajo conjunto. Les preguntamos ¿están dispuestos a hacer público lo que tienen guardado?”, gracias a esto hemos tenido el apoyo de distintas instituciones y empresas que creyeron en nosotros, que se unieron y confiaron en la extensión. Ellos entendieron que con más conocimiento tecnológico, podrían tener mayor desarrollo”, señaló Mauricio Cañoles, gerente general de UC Davis Chile.

Durante el 2021 el Programa de Extensión e Innovación se enfocará en cuatro temas principales, cerezos, nogales, ciruelo europeo y vitivinicultura, orientando el trabajo a los puntos críticos para la sustentabilidad de éstos, tales como, cambio climático, maximización de la productividad de agua, manejo integrado de plagas y gestión de pérdidas y residuos, entre otros. Para esto, el equipo de innovación y extensión de UC Davis Chile ha trabajado desde enero junto a productores, asesores, académicos e investigadores de estas industrias, identificando los problemas y las causas que mayor impacto tienen en la productividad de los huertos y calidad de los frutos.

Temas 2021

• Cerezos, frutal que se caracteriza por un explosivo aumento de la superficie en los últimos años. Los temas clave a abordar, son cómo establecer adecuadamente un huerto, la estimación de carga para obtener mayor calibre y calidad; manejos para disminuir la alternancia productiva, además del desafío que impone el adecuado manejo de las plantas bajo techo en las distintas zonas.
• Nogales, cuyo negocio se ha estrechado en las últimas temporadas. Se trabajará en el establecimiento de huertos y en soluciones para los problemas que presenta cuando ya está establecido. Otra temática serán los avances en el manejo de enfermedades, además de la programación y monitoreo de riego como un factor clave de la producción y calidad.
• Ciruelo europeo, que se encuentra en el segundo año del programa de extensión e innovación. Se avanzará en la estandarización de las técnicas de poda, en mejorar la eficiencia hídrica, y los parámetros a considerar para tener una cosecha óptima, además de técnicas para un adecuado monitoreo de la humedad durante el secado de la fruta.
• Vitivinicultura, se enfocará en cambio climático, eficiencia hídrica y desarrollo de prácticas que permitan cumplir los estándares de sustentabilidad que ha establecido la industria para la producción vitivinícola.

Tomás Labbé, asesor de nogales, ciruelo europeo, almendros y olivos, y parte del equipo gestor del Programa, destacó, “Lo más relevante del Programa de Extensión e Innovación es poner al productor en el centro. Hemos sabido llegar y convencer a la red de las necesidades particulares de los agricultores, generando así mucho conocimiento que se debe hacer extensible. Lo más importante es no perder la confianza. La información que cada persona recibe está  hecha a su medida y la puede llevar a la práctica”.

El Programa de Extensión e Innovación contempla el desarrollo de actividades como días de campo, charlas técnicas, paneles de especialistas y conversatorios.  Estas se complementan con materiales como fichas técnicas y herramientas como, por ejemplo, una calculadora de poda o una planilla para programar riego, todo en busca de disminuir las barreras de adopción, y que permitan mejorar el manejo y gestión de los huertos en pro de un óptimo y sustentable resultado productivo.

Los materiales, información y documentos desarrollados en el marco de este Programa estarán disponibles en la plataforma de extensión de UC Davis Chile, www.plataformaextension.cl.

La grabación del Lanzamiento está disponible en la cuenta de YouTube de UC Davis Chile.

Chile enfrenta un escenario de sequía muy severo y lo que parece ser un problema de escasez hídrica a largo plazo. Actualmente, existen múltiples propuestas para enfrentar este escenario, pero la urgencia de la situación obliga a implementar acciones de corto plazo que, sin grandes inversiones, puedan impactar positiva y sustantivamente la eficiencia en el uso y conservación del recurso hídrico.

Según cifras del banco mundial, en promedio, en la agricultura se ocupa el 70% del agua que se extrae en el mundo. Sin embargo, necesitamos de la agricultura porque es lo que comemos, sin ella no hay alimentación. Entonces, el esfuerzo debe concentrarse en cómo aumentamos la eficiencia en el uso del recurso hídrico, siendo una de las alternativas, maximizar la productividad del agua de riego. Existe conocimiento, información y tecnologías suficientes para aumentar esta productividad. Sin embargo, aún existen brechas significativas en cómo el conocimiento y la información llegan a los productores, principalmente a los medianos y pequeños, y en cómo estos la utilizan.

En ese contexto se desarrolla la propuesta de UC Davis Chile de implementar un Centro de Extensión en Eficiencia Hídrica, con foco en el uso de agua de riego, acorde a las necesidades y realidad nacional y basado en la experiencia que ha tenido California al enfrentar una sequía y un escenario de escasez hídrica semejantes al nuestro.

La experiencia de California

En todos los desafíos que ha enfrentado con éxito la agricultura en California, el sistema de Extensión Cooperativa de la Universidad de California, UC Cooperative Extension, ha sido un factor clave.

Las oficinas del UC Cooperative Extension son centros de resolución de problemas, el puente entre las dificultades locales y el poder de la investigación de la universidad. “En los centros existen asesores (farm advisors) que trabajan en terreno con los productores, son solucionadores de problemas, catalizadores, colaboradores y educadores. A través de los centros se ha ayudado por años a los agricultores a implementar métodos de cultivo más eficientes, resolver problemas de manejo de plagas e implementar, estrategias inteligentes de uso del agua. Todo lo anterior en asociación con agencias gubernamentales federales, estatales, del condado y locales, así como con individuos y entidades privadas”, señaló Leticia Rojas, Innovation and Extension Coordinator de UC Davis Chile.

En la Universidad de California Davis, los especialistas, investigadores y académicos incorporan a su trabajo las necesidades y problemas que en los centros se han identificado, desarrollando nuevo conocimiento y tecnologías que permitan facilitar la toma de decisiones de los productores y enfrentar amenazas como la escasez hídrica y el cambio climático, y realizando un trabajo de extensión permanente.    

Además del UC Cooperative Extension, en la lucha contra la sequía y la escasez hídrica, el Sistema de Información para el Manejo del Riego de California (CIMIS), ha sido una herramienta fundamental para apoyar las mejores decisiones de los productores.

CIMIS pertenece al Departamento de Recursos Hídricos de California (DWR), que administra una red de más de 145 estaciones y fue desarrollado en conjunto con la Universidad de California Davis. Fue diseñado para ayudar a los regantes a administrar sus recursos hídricos de manera más eficiente, permitiendo ahorrar agua, energía y dinero.

CIMIS proporciona datos de dos fuentes; Estaciones CIMIS y CIMIS Espacial (incluye datos de satélite). Ambos tipos de datos se envían por correo electrónico a los usuarios. Los datos entregados incluyen parámetros, como radiación solar, temperatura del aire, temperatura del suelo, humedad relativa, velocidad y dirección del viento, además de los parámetros derivados, como presión de vapor, temperatura del punto de rocío, referencia y evapotranspiración (ETo). Los datos son usados por UC Cooperative Extension para generar información que permita a los productores mejorar sus decisiones de riego.

En California no solo está la tecnología disponible, lo más importante es que existe un sistema de extensión que asegura el acceso y adecuado uso de esas tecnologías, del conocimiento y de la información disponible. Y, además, se trabaja permanentemente para dar soluciones a los problemas de los productores.    

La propuesta de UC Davis Chile

UC Davis Chile está trabajando para lograr ser un agente clave para dar solución a los problemas de las empresas y los productores, focalizándose en acciones que generen valor económico, social y/o ambiental al sector.

En la propuesta del Centro de Extensión en Eficiencia Hídrica, el gran desafío es generar valor mejorando la productividad del agua de riego, para enfrentar de mejor manera la sequía y el déficit hídrico, reconociendo las capacidades y recursos que tenemos en Chile y aprovechando la experiencia de California para acelerar los procesos de adopción, innovación y desarrollo productivo.

En Chile existe mucho conocimiento e información de cómo hacer más eficiente el uso de agua de riego. Conocimiento desarrollado por las distintas universidades y centros de investigación, como el INIA] y el CRHIAM (Centro de Recursos Hídricos para la Agricultura y la Minería), entre otros. Existen muchas organizaciones e instituciones públicas y privadas que están trabajando en el tema, incluidas las organizaciones de usuarios del agua. Además, hay instituciones como la CNR e INDAP que apoyan con financiamiento la tecnificación de los sistemas de riego y el desarrollo de obras para aprovechar de mejor forma el agua. Además, están las empresas proveedoras de servicios, equipos e insumos para riego, que también juegan un rol porque difunden nuevas tecnologías y buenas prácticas. Los propios agricultores realizan sus ensayos y pruebas, cuyos resultados muchas veces sólo son difundidos a sus más cercanos o simplemente no salen del predio. Tenemos una Red Agroclimática Nacional (RAN), que integra en un solo portal en Internet: Agromet, la información relacionada con el clima y su efecto sobre los distintos procesos productivos, proveniente de varias redes previamente existentes, con cobertura a lo largo de todo el país.

El modelo de intervención del Centro propone articular y coordinar la acción de las distintas instituciones y organizaciones, a partir de la identificación de los problemas, necesidades y motivaciones de los productores y de la búsqueda de soluciones.

El productor es el actor clave del proceso de cambio y por esto, su actitud es fundamental. Los problemas puedan estar presentes, pero no siempre existe el interés real de querer solucionarlos, por diversas barreras, de conocimiento, culturales, económicas, etc. Sin embargo, afortunadamente, existen métodos para romper las barreras de adopción y, trabajar con aquellos productores que son más reacios a los cambios. El sistema de extensión de California ha venido desarrollando estos métodos hace más de 100 años, con muy buenos resultados y hoy todo ese conocimiento y experiencia está a nuestra disposición.

En términos de objetivos técnicos, a través del Centro se trabajará para incrementar la productividad del agua de riego (water productivity), considerando la eficiencia del riego, pero también el desempeño de los cultivos (plant performance) y el contenido de agua en el suelo (soil water management). Debemos incorporar otros elementos además del riego para maximizar la eficiencia del sistema productivo, que es finalmente lo que importa y determina las decisiones de los productores.

Junto con identificar las brechas y trabajar para mejorar la productividad del agua de riego, se debe promover la toma de consciencia respecto de la escasez del recurso. Pese a la gran sequía que enfrenta el país, en muchas ocasiones los productores que aún disponen de este no tienen conciencia de que se acabará, o bien, de que no todos lo tienen disponible en la cantidad que se necesita y otros simplemente no tienen.

El Centro permitirá facilitar el acceso a tecnologías, pero también mejorar la eficiencia en la entrega de información actualizada para que los productores puedan tomar sus propias decisiones. La tecnología es un aspecto que requiere utilizarse de manera adecuada, es una ayuda pero, de todas formas, se requiere desarrollar las capacidades, “alguien que riega por goteo, pero lo usa mal, puede ser tan poco eficiente, como uno que riega por surco o tendido”, comentó Rojas.

Aquí también se realizarán capacitaciones y actividades como talleres, charlas técnicas y días de campo. Se desarrollará material de extensión, además de un programa de acompañamiento, que permita a los productores y a quienes están a cargo del riego, efectivamente adoptar tecnologías y mejorar sus prácticas agronómicas. También se desarrollará un programa de entrenamiento para asesores, que permita mejorar sus capacidades de extensión y su conocimiento técnico.

La oportunidad

La situación hídrica que enfrentamos sólo es posible abordarla con cooperación, porque son muchos sectores que ejercen presión sobre el recurso y debemos ponernos de acuerdo para conservarlo.

El Centro de Extensión será un facilitador para promover la articulación entre las distintas instituciones y actores ocupados del uso eficiente del recurso, permitiendo transformar la crisis en una oportunidad para iniciar una forma de trabajo distinta, donde la cooperación es la clave para unirnos en torno a un objetivo, trabajando juntos y aumentado los resultados de cada uno de nuestros esfuerzos y de los recursos involucrados, cooperación que puede ser replicada en cada uno de los desafíos que como sector debemos abordar.

Con el objetivo de proveer herramientas de extensión a asesores de los principales rubros frutícolas presentes en la Región de Valparaíso, la UC Davis Chile realizará un curso para potenciar una actividad productiva sustentable en los agricultores.

Las personas interesadas se pueden inscribir hasta el 14 de diciembre, para ello deben ingresar a http://fruticulturasustentable-extension.cl/ . A demás deben ingresar el CV, carta de interés y certificado de título técnico/profesional.

El curso se realizará entre el 17 de diciembre y hasta el 31 de enero de 2019, en Quillota. Consta de 50 horas presenciales y 20 horas a distancia, mientras que los contenidos serán entregados por especialistas de Chile y UC Davis de EEUU.

Con el paso del tiempo, y ya hace algunos años, se han ido implementando algunos cambios en la agricultura con el objetivo de que sus prácticas sean más sustentables y transparentes. Los promotores han sido los propios consumidores, en particular los denominados millenials. Para lograr este objetivo y poder contar con una producción más amigable con el medio ambiente, es que muchas empresas han hecho alianzas o adquisiciones de compañías que desarrollan o trabajan con bioinsumos. ¿La razón? Un funcionamiento más lento del mercado de químicos sintéticos.

Esta es la situación que se vive en Estados Unidos, donde la Agencia de Protección Ambiental cuenta con veinte ingredientes activos de biopesticidas aprobados el último año, número ampliamente mayor en relación con los nuevos ingredientes activos en la parte química. La gran diferencia pasa por el alto valor que implica su desarrollo y el tiempo de elaboración. Este es el escenario que expuso la Dr. Pamela Marrone, CEO y fundadora de Marrone Bio Innovations, quien participó de la 1° Cumbre Internacional de Bioinsumos, organizada por Revista Mundoagro y UC Davis Chile. Unos US$ 300 millones y alrededor de doce años es lo que se demora lanzar un nuevo pesticida al mercado, a lo que se suma que los ensayos deben realizarse antes, por lo que al presentarlo recién alcanza un peak de ventas en un periodo de tres a cinco años: un modelo de negocios complejo para una empresa pequeña, según lo califica Marrone.

Por el otro lado, se puede lanzar un biopesticida en tres a cuatro años y por un valor menor a US$ 10 millones, que incluso puede situarse en menos de US$ 5 millones. Un punto que destaca la experta en relación a estos productos es que van mejorando con el paso del tiempo, gracias a la posibilidad de lanzar distintas versiones. “Vamos a estar constantemente mejorando los productos y como la industria de la tecnología, van a tener una versión 1.0, para un par de años después contar con la 2.0 y posteriormente la 3.0. Es una mejora incremental porque siempre se puede estudiar un microbio y los compuestos para mejorar la fórmula. Es importante comprender que cuando una empresa pequeña de biopesticidas lanza un producto se trata de la generación 1 y no sabemos todo sobre ese producto”, profundizó Pamela Marrone.

Hoy en día Estados Unidos corresponde a un mercado en el que los bioestimulantes se encuentran creciendo a grandes pasos, lo que muchos atribuyen al incremento de la comida orgánica. Sin embargo la explicación de Marrone pasa por la adopción de este tipo de productos por parte de los agricultores convencionales que buscan hacer un uso integrado de esta tecnología.

EDUCACIÓN: LA TAREA PENDIENTE

El sector orgánico sigue siendo importante pero pequeño, dado que el 70% de las ventas de bioinsumos se dirige a productores convencionales. Las razones son varias. Pamela Marrone indica que al integrar la parte biológica en los programas convencionales, se observa buena calidad y altos rendimientos. Además se trata de productos que tienen una mayor base de la ciencia que en el pasado, lo que a su vez se atribuye a que cuentan con más herramientas moleculares, mejor tecnología de formulación y nuevas cepas. Como el mercado más grande para productos biológicos es como la fundadora de Marrone Bio Innovations —empresa creada el año 2006— califica a Estados Unidos, en el que sin embargo aún falta educación respecto a su uso. Este año, según recuerda, hicieron una encuesta que arrojó que el 54% de los productores de California, el Estado que más ha adoptado los bioinsumos, no estaba al tanto de estos productos.

Otro ejemplo que refleja la falta de conocimiento lo expuso refiriéndose a uno de los productos de su compañía: Grandevo, un insecticida de base microbiana, que contiene distintos compuestos activos que repelen, detienen la alimentación, reducen la reproducción e inducen la mortalidad de insectos chupadores y masticadores, moscas y ácaros para prevenir el desarrollo de poblaciones dañinas. Que no funciona. Esos fueron los primeros comentarios de los agricultores cuando lanzaron dicho producto. Y es que, como recuerda, lo probaban como un pesticida químico, que no es en absoluto cómo funciona esta tecnología. “Tenemos que entender primero cómo se utilizan y el modo de acción de los productos para poder entender cómo usarlos”, advirtió.

Esta misma educación es necesaria para facilitar uno de los aspectos más difíciles a los que se enfrentan las pequeñas compañías e innovadoras: pasar por el canal de distribución para llegar al mercado. “Hay muchos influenciadores para que los agricultores opten por ocupar este tipo de productos. Tenemos diferentes consultores e investigadores de la universidad, pero no todos están siempre bien informados por lo que hay que educarlos acerca de cómo ocupar los productos. Una de las formas más importantes es con demostraciones de campo, mostrando por ejemplo unas veinte hectáreas con un programa convencional en comparación a un programa con un compuesto biológico incorporado”, profundizó.

Pese a que queda por avanzar en esta área, Estados Unidos se sitúa como un mercado muy importante, lo que para Marrone se atribuye a la buena regulación que existe para este tipo de productos. “Tenemos una división de biopesticidas en la Agencia de Protección Ambiental, lo que es muy importante; además que en el año 2001 se aprobó una nueva ley que acelera los procesos de registro para biológicos y entrega menores tarifas para compañías más pequeñas. Esos dos desarrollos regulatorios son muy importantes”, destacó Pamela Marrone, quien agregó que es un país con una gran cultura de innovación por lo que cuentan con mucho capital de riesgo para que las compañías comiencen.

Una sociedad que cada vez más elige vida sana y tiene mayor conciencia del medioambiente se expresa, entre otras formas, a través de sus consumos. Lo hace por ejemplo al elegir alimentos con menos residuos tóxicos o que son producidos de un modo sustentable. Los agricultores y todas las industrias que los proveen debieron escuchar este fenómeno y desarrollar las herramientas que permitan satisfacer a los consumidores. Bajo este escenario es que surge la industria de los bioinsumos. En base a ello y con el objetivo de crear consciencia sobre dichos problemas y  entregar un espacio para discutirlos es que Revista Mundoagro y UC Davis Chile  decidieron realizar la Primera Cumbre Internacional de Bioinsumos, que contó con la  participación de más de 400 personas, entre destacados agricultores, asesores y académicos, quienes además de acudir a las exposiciones de destacados conferencistas, pudieron recorrer 20 stands de empresas especializadas.

Se trata de una solución que abre una cartera adicional de alternativas y herramientas a los productores.  Así lo define Álvaro Eyzaguirre, director ejecutivo de FIA, quien agregó que las nuevas  tecnologías de base biológica son una excelente muestra de que cuando se investiga y se aplica lo mejor del talento humano a la agricultura, suceden grandes cosas. “Se ha escuchado cientos de veces los resultados de estimaciones de la FAO que determinaron hace ya varios años que al 2050, con una población pasando los 9.000 millones de habitantes necesitaremos producir casi el doble de alimentos que en la actualidad. Si no hemos sido capaces hasta hoy de detener la contaminación de las aguas y el medioambiente y la degradación de los suelos, ¿cómo pretendemos producir el doble de alimentos sin que esto continúe teniendo consecuencias para el medio ambiente y la salud humana?”, se cuestionó Julio Rodiño, gerente general de Revista Mundoagro durante la inauguración de la cumbre. La respuesta pasa por los bioinsumos, que “se visualizan como una solución potente y categórica, permitiendo insertar estas poderosas herramientas para concebir métodos de producción más amigables, sostenibles, y por lo tanto, más sustentables”.

Así las cosas, estos productos se han ido consolidando a nivel mundial, pero en Chile se trata todavía de un tema emergente en el que falta mucho por avanzar.

CHILE: UNA INDUSTRIA EMERGENTE

El primer atisbo sobre la situación de esta industria en Chile fue en el año 2011, cuando se realizó un estudio, financiado por FIA, sobre insumos ecológicos. Se identificaron 25 empresas nacionales que elaboraban este tipo de productos, entre ellos 159 plaguicidas y 205 fertilizantes compatibles con la agricultura orgánica. Así lo explicó Daniela Acuña, analista de Agricultura Sustentable y Bioinsumos de Odepa, quien agregó que en 2016 esta entidad realizó un levantamiento de información desde el registro de productos orgánicos del SAG, con el que se identificaron 70 compañías de bioinsumos a nivel nacional de las que 35 eran importadoras, 24 productoras y 11 tenían  ambos modelos. Asimismo, se identificaron 389 productos: 210 importados, 174 nacionales, mientras que 5 que no contaban con información. La clasificación de éstos en base a las etiquetas arrojó que el 41% correspondía a bioestimulantes, el 32% a biofertilizantes, el 22% a biocontroladores, mientras que el 5% restante abarcaba otros productos, entre los que figuraban acondicionador de suelo, bioacelerador, bioactivador y bioregulador, entre otros.

Este es el panorama de la industria nacional de los bioinsumos, un sector donde faltan capacidades para recabar aún más información y donde también hay pendientes labores de los principales actores involucrados.

QUIÉN ES QUIÉN EN LA INDUSTRIA NACIONAL

Un área de I+D+i, el sector privado y el sector público conforman  los tres principales actores de la industria nacional de bioinsumos. El primer sector, según consignó Acuña, está conformado por laboratorios de análisis, universidades —como la  Universidad de La Frontera, Universidad de Chile y la Universidad Federico Santa María, entre otras— y los centros de investigación, entre los que destaca CER e INIA, que posee  diferentes líneas de investigación respecto de esta temática. El sector productor, importador e incluso exportador de bioinsumos conforma el área privada, en el que a su vez puede haber desde pequeños emprendimientos hasta  grandes multinacionales. Pero una figura que destaca la experta es el de las fusiones, donde una empresa más grande genera una alianza con una más pequeña o derechamente la adquiere.

Otro grupo del sector privado lo conforman los agricultores, es decir, los potenciales usuarios de los bioinsumos, rubro del que también falta información ya que no hay conocimiento de cuántos utilizan hoy en día los bioinsumos. En relación a ello recuerda un estudio realizado por CER acerca de las prácticas que aplicaban los productores para el control de plagas, enfermedades y malezas. “Una de las principales conclusiones fue que había una falta de conocimiento de cuáles eran esas plagas, enfermedades y malezas que tenían en sus predios, además de que la mayoría utilizaba los  fitosanitarios como medida de control sin un mayor conocimiento de qué y para qué se estaban aplicando”.

Si bien aún falta por avanzar en cuanto al conocimiento y uso de este tipo de productos, hay ejemplos a nivel nacional que demuestran que corresponden a alternativas beneficiosas para  los agricultores. La experta de Odepa mostró un caso tratado por CER de un proyecto en el que, en su estado inicial, los agricultores hacían un promedio de 25 aplicaciones con 12  ingredientes activos, en un programa cuyo valor alcanzaba los US$ 1.500 por predio. Después  de un proceso de investigación, desarrollo y transferencias se hicieron capacitaciones y  pruebas de campo de los productos, con lo que se logró que en su estado final se realizaran 18 aplicaciones en base a productos biológicos, con cero ingredientes activos y un valor de programa que bajó a US$ 1.150.

NORMATIVA PENDIENTE

El uso de los bioinsumos son un aporte a la competitividad del sector agrícola, que permiten contar con una mejor productividad y acceder a mercados que son más exigentes. Esta fue la visión que recalcó Daniela Acuña respecto de estos productos durante su exposición. Sin embargo, el sector público, el tercer actor en juego, debe avanzar en las regulaciones. Según recordó la experta, hace mucho tiempo que estaba la demanda por generar una regulación específica para el sector de bioinsumos, ya que por ejemplo, los bioplaguicidas se regulaban por el mismo camino regulatorio que los convencionales.

El SAG, según indicó, trabajó en una regulación con requisitos y condiciones específicas para la evaluación de plaguicidas biológicos, proyecto que el año pasado fue sometido a consulta  pública tanto nacional como internacional. Pero también fue presentado ante el organismo de trabas de comercio de la OMC, que incorporó observaciones, por lo que hoy se encuentra en revisión jurídica para su tramitación final. También hay un proyecto que establece disposiciones para declarar la composición de los fertilizantes. Según explicó Daniela Acuña, se establece la obligación de que productores, comercializadores, distribuidores, importadores y envasadores declaren la composición centesimal del producto. “Para el caso de los biofertilizantes se establece el parámetro específico de declarar la viabilidad de microorganismos que lo componen.  También fue sometida a consulta pública con la OMC, por lo que debiera estar pronta a entrar en vigencia”, aclaró. Así las cosas, una regulación específica, o más bien la falta de ésta, es lo que marca la gran diferencia entre la industria de Chile y la realidad que viven estos pro ductos en diferentes países, algunos no tan lejanos, como por ejemplo Argentina.

ARGENTINA: UN SECTOR CON REPRESENTACIÓN

El organismo que establece el marco legal para los bioinsumos en el país vecino es Senasa, cuyo registro se divide en fertilizantes y fitosanitarios. En el caso de los bioinsumos corresponde a biofertilizantes y biocontroladores, que están dentro de cada uno de estos grupos. Argentina dispone de una regulación más específica que la nacional, e incluso cuenta con el Comité Asesor en Bioinsumos de Uso Agropecuario (CABUA), un órgano intersectorial de gestión y formulación de proyectos asociados a los bioinsumos, que está formado por representantes del sector público y privado y académicos. Así lo dio a conocer en el marco de esta cumbre Germán Ceizel, coordinador de CABUA de la Secretaría de Agricultura de Argentina, quien explicó que dicho organismo se encarga de analizar los requisitos técnicos, de calidad y eficacia en función de las cuales propone nuevas normas y emite opinión en relación a la regulación y promoción de los bioinsumos.

Pero además, en mayo del año pasado surgió la Cámara Argentina de Bioinsumos (CABIO). “Si bien el sector estaba representado de manera fragmentada, se requería de la representación de una cámara dedicada en exclusiva a los bioinsumos, era necesario incorporar los biocontroladores y bioestimulantes. Desde su creación ha traído algunas ideas desde el sector, empezó a recabar información para saber en qué situación se encontraban y cuáles eran las opiniones de las diferentes empresas que estaban trabajando con este tipo de bioinsumos”, comentó el experto.

Argentina, a diferencia de Chile, cuenta con una larga historia en la industria, asociada principalmente a insumos para soya, dado que la gran explosión de este cultivo ha llevado a desarrollar la industria de bioinsumos de manera independiente: “Sin necesidad de ninguna política se establecieron los bioinsumos en Argentina, por la necesidad y los rendimientos que otorgaban los inoculantes en los cultivos masivos.

Eso hizo que se establecieran una gran cantidad de empresas de bioinsumos y de productos registrados asociados a la soya. En ese sentido es un respaldo que le da a los bioinsumos y a las mismas empresas la posibilidad de innovar y generar nuevos productos y alternativas, en consonancia con lo que se vive en el mundo”.

El impulso político en conjunto con las líneas de financiamiento y políticas públicas para la promoción y desarrollo de los bioinsumos es lo que a juicio de Ceizel le falta a nuestro país. Y es que en su opinión en Chile debe haber mucho desarrollo intrapredial, es decir, venta de productos que no se encuentran en el sistema, por lo que probablemente los agricultores ya estén utilizando bioinsumos que no están registrados. “Esto de alguna manera hay que corregirlo y regularizarlo”, advirtió y agregó que de la mano de una regulación eficiente se debe otorgar financiamiento y contar con gente capacitada en el rubro.

Pero un punto que podría ayudar a esta necesaria regulación es el futuro de la Red Chilena de Bioinsumos. Según indicó Ceizel, si ésta consigue la personalidad jurídica va a tener otra relevancia y visualización para el sector político, y ayudaría a que las autoridades tengan conocimiento de que se trata de un tema que interesa a nivel nacional y que está en auge en el mundo.

La jornada tuvo el objetivo de crear consciencia sobre los problemas que generan en el mundo los procesos productivos y las herramientas que hay disponibles para enfrentarlos, donde destacan los bioinsumos. Se trata de una tendencia mundial, en la que si bien Chile tiene las bases, también tiene mucho por avanzar.

La región de Arica y  Parinacota  posee  condiciones  ambientales  excepcionales,  que  permiten  el  cultivo  de  hortalizas  durante  todo  el  año  y  el  abastecimiento  de  los  mercados  de  la  zona  central  durante  la  estación  invernal.  Entre  sus  principales  productos  destacan  el  tomate  y  el  maíz,  además  de  cultivos  de  alfalfa,  papa,  olivos  y  pimentón.  Sin  embargo,  la  agricultura  regional  se  enfrenta  a  desafíos  productivos  crecientes,  tales  como  limitar  el  empleo  de  agroquímicos  en  pos  de  reducir  la  dependencia  por  estos  insumos  y  poder  avanzar  hacia  una  agricultura  más  sustentable.  Las  condiciones  ambientales  de  la  región  también  propician  el  desarrollo  de  plagas  y  enfermedades,  las  que  son  controladas  con  el  uso  intensivo  de  plaguicidas,  formulaciones  que  poseen  un  impacto  altamente  negativo  para  la  salud  y  el  ambiente.  En  particular,  los  pesticidas  pueden  generar  desórdenes  respiratorios,  neurológicos,  endocrinos  y  oncológicos  a  quienes  se  exponen  durante  la  manipulación  y  aplicación  en  los  campos,  o  través  del  consumo  de  alimentos  contaminados.  En  el  ambiente,  puede  ocurrir  acumulación  en  el  suelo  y  contaminación  de  los  cursos  de  agua,  alterando  negativamente  las  comunidades  biológicas  asociadas  a  los  cultivos  donde  se  aplican.  Sumado  a  lo  anterior,  el  uso  excesivo  y  frecuente  de  estos  insumos  ha  ido  generando plagas  y  enfermedades  resistentes  a  plaguicidas,  situación  que  fomenta  la  aplicación  de  cantidades  mayores  (lo  que  superaría  los  límites  permitidos),  aumentando  el  riesgo  de  envenenamiento.

La  agricultura  moderna  se  enfrenta  al  desafío  de  mejorar  los  procesos  productivos  y  de  adaptarse  a  las exigencias  del  mercado,  interesado  en  la  producción  limpia  y  sustentable  de  alimentos.  En  este  contexto,  la  tendencia  actual  se  enfoca  en  el  reemplazo  de  los  agroquímicos  tóxicos  por  alternativas  que  permitan  la  producción  inocua  de  frutas  y  hortalizas.  Para  enfrentar  este  desafío,  las  estrategias  de  control  de  plagas  y  enfermedades  se  han  dirigido  al  desarrollo  de  bioinsumos,  productos  biológicos  -generalmente,  derivados  de  microorganismos-  que  se  presentan  al  usuario  final  en  una  amplia  gama  de  formulaciones,  y  que  pueden  ser clasificados  funcionalmente  en:  biopesticidas  (para  el  control  de  plagas),  bioestimulantes  (que  estimulan  el  crecimiento  de  las  plantas)  y  biofertilizantes  (que  ayudan  a  la  captación  de  nutrientes).  Estos  bioproductos  son  biodegradables  y  poseen  baja  o  nula  toxicidad  para  las  personas  y  el  ecosistema.

Naturalmente,  muchos  microorganismos  (hongos  y  bacterias)  viven  en  estrecha  relación  con  las  plantas,  tanto  en  la  superficie  (epífitos),  como  en  el  interior  (endófitos).  Estos  microorganismos  constituyen  comunidades  ecológicas  que  influyen  en  el  crecimiento,  desarrollo  y  productividad  de  las  plantas.  Además,  ayudan  a  mitigar  los  efectos  del  estrés  biótico  y  abiótico  a  través  de  una  modulación  local  y  sistémica  en  la  planta,  mediada  por  la  producción  de  moléculas  que  promueven  el  crecimiento  de  raíces  (por  ejemplo,  facilitando  la  captación  de  nutrientes),  estimulando  la  sanidad  a  través  de  la  activación  de  mecanismos  de  resistencia  sistémica  inducida,  combatiendo  plagas  y  enfermedades  mediante  la  competencia  con  patógenos  y  produciendo  sustancias  antagónicas  y  estimulantes.  Estas  características,  representan  una  oportunidad  para  emplear  estos  microorganismos  benéficos  en  los  cultivos  mediante  el  desarrollo  de  bioproductos.

EL  DESARROLLO  DE  LA  INDUSTRIA

En  términos  generales,  Chile  tiene  una  gran  oportunidad  de  desarrollo  local,  ya  que  posee  una  enorme  diversidad  genética  microbiana  para  el  desarrollo  de  nuevas  soluciones  biológicas,  una  excelente  base  científica  y  fuerza  productiva  y  de  mercado  que  favorece  el  desarrollo  de  la  industria  de  bioproductos.  Esto  se  evidencia  a  través  de  la  presencia  y  crecimiento  de  empresas  nacionales  productoras  y/o  importadoras  de  este  tipo  de  insumos.

Sin  embargo,  el  uso  de  bioproductos  obedece  a  lógicas  locales,  debido  a  que  su  efectividad  está  determinada  por  condiciones  edafoclimáticas  específicas  propias  de  cada  región  productiva,  lo  cual  limita  su  uso  en  lugares  que  poseen  condiciones  extremas  de  cultivo.  Esto  significa  que  la  eficiencia  de  un  bioproducto  puede  ser  limitada,  siendo  muy  efectivos  en  regiones  cuyas  condiciones  ambientales  son  similares  al  sitio  del  cual  se  obtuvo  el  microorganismo,  pero  pueden  mostrar  resultados  erráticos  cuando  se  emplean  en  sectores  donde,  por  ejemplo,  las  concentraciones  salinas  o  cambios  drásticos  de  temperatura  son  notoriamente  superiores  a  los  “comunes”.

En  el  caso  de  la  Región  de  Arica  y  Parinacota,  los  suelos  cultivables  -concentrados  principalmente  en  los  Valles  de  Azapa  y  Lluta-  poseen  alta  concentración  salina  y  boro,  y  están  sometidos  a  un  proceso  de  salinización  creciente,  lo  cual  limitaría  el  uso  de  los  bioproductos  comerciales  disponibles.  Por  lo  tanto,  es  vital  desarrollar  una  solución  que  incluya  formulaciones  de  bioproductos  que  actúen  óptimamente  bajo  las  condiciones  que  impone  este  sector  productivo.

BÚSQUEDA  DE  MICROORGANISMOS 

La  Región  de  Arica  y  Parinacota  abastece  con  hortalizas  “primor”  a  la  zona  central  de  Chile  durante  la  estación  invernal,  siendo  un  sector  altamente  productivo  localizado  en  el  desierto  de  Atacama,  con  un  potencial  solar  ilimitado.  Sumado  a  esto,  cuenta  conprácticas  agrícolas  ancestrales  asociadas  a  grupos  étnicos  locales,  que  han  preservado  técnicas  prehispánicas,  las  cuales  no  involucran  el  uso  de  agroquímicos.  De  lo  anterior,  se  puede  inferir  que  sus  suelos  y,  por  lo  tanto,  la  biodiversidad  microbiana  asociada  a  estos  sitios  de  cultivo  poco  intervenidos,  se  encontrarían  prácticamente  inalterados,  albergando  un  número  importante  de  microorganismos  con  un  alto  potencial  para  el  desarrollo  de  nuevos  bioinsumos  de  uso  agrícola,  que  favorecerían  la  producción  de  los  cultivos  y  otorgarían  protección  contra  fitopatógenos  y  mitigarían  el  estrés  ambiental.

Además,  es  reconocida  la  calidad  de  los  productos  agrícolas  de  esta  región,  por  lo  que  generar  una  colección  de  recursos  genéticos  microbianos  asociados  a  cultivos  de  localidades  específicas  del  norte  de  Chile  se  vuelve  una  tarea  vital,  ya  que  las  prácticas  tradicionales  de  cultivos  han  permitido  la  conservación  del  patrimonio  vegetal  y  microbiológico  de  estos  agroecosistemas.  Se  debe  destacar  que  los  microorganismos  se  encuentran  naturalmente  adaptados  a  las  condiciones  ambientales  que  ofrece  el  desierto  del  norte  de  Chile,  en  particular  en  presencia  de  altas  concentraciones  salinas  y  bóricas.  Por  lo  tanto,  el  desarrollo  de  bioproductos  agrícolas  a  partir  de  agentes  microbianos  aislados  del  desierto  ayudaría  a  dar  solución  a  la  actual  problemática  de  los  bioinsumos  comerciales,  los  cuales  tendrían  una  limitada  efectividad  al  ser  empleados  en  las  condiciones  edafoclimáticas  de  la  Región  de  Arica  y  Parinacota.

El  propósito  principal  de  la  búsqueda  de  estos  recursos  genéticos  microbianos  es  descubrir  microorganismos  o  compuestos  que  permitan  el  desarrollo  de  productos  y  servicios  para  distintos  sectores,  en  este  caso  orientado  al  área  agrícola.  En  esta  perspectiva,  el  Laboratorio  de  Patología  Vegetal  y Bioproductos  de  la  Universidad  de  Tarapacá  y  el  área  de  Bioproductos  de  UC  Davis  Chile  impulsados  por  un  espíritu  de  colaboración  e  integración  institucional,  se  encuentran  desarrollando  una  colección  de  microorganismos  asociados  a  cultivos  de  la  Región  de  Arica  y  Parinacota,  la  cual  ha  permitido  aislar,  caracterizar  y  resguardar  parte  del  patrimonio  microbiológico  regional,  estableciendo  las  bases  para  el  desarrollo  de  nuevos  bioformulados  de  uso  agrícola,  generando  valor  y  favoreciendo  el  desarrollo  sustentable  de  la  producción  agrícola.

La  primera  finalidad  de  esta  colaboración  se  enfocó  en  desarrollar  una  plataforma  para  el  descubrimiento  de  bioproductos  de  uso  agrícola.  Para  esto,  se  muestrearon  cultivos  de  distintas  zonas  de  la  XV  región,  generando  una  colección  de  microorganismos  asociados  a  las  plantas,  y  que  consta  de  más  de  400  cultivos  puros  de  hongos  y  bacterias;  de  ellos,  una  parte  importante  se  identificó  y  caracterizó  funcionalmente  (incluyendo  pruebas  de  fijación  de  nitrógeno,  solubilización  de  fosfato  inorgánico,  producción  de  auxinas  y  sideróforos,  y  pruebas  de  antagonismo  contra  fitopatógenos.

La  colección  no  sólo  está  conformada  por  un  número  importante  de  microorganismos,  sino  que  la  diversidad  asociada  es  amplia,  encontrándose  microorganismos  de  diferentes  géneros,  tales  como  Bacillus,  Pseudomonas,  Penicillium,  y  Fusarium,  los  cuales  han  sido  descritos  por  su  potencial  uso  en  agricultura.  Además,  los  hongos  y  bacterias  aislados  están  naturalmente  adaptados  a  ambientes  salino-bóricos,  lo  que  ofrece  una  ventaja  comparativa  respecto  a  los  bioproductos  disponibles  comercialmente,  los  cuales  presentan  limitaciones  de  uso  en  la  región  y  en  otras  zonas  similares.  El  potencial  que  alberga  la  colección  en  cuanto  a  sus  características  funcionales  permite  establecer  una  línea  base  para  el  desarrollo  de  una  plataforma  de  escalamiento  y  formulación  que  permitirá  la  validación  y  empaquetamiento  de  nuevos  bioproductos  extrapolables  a  un  contexto  regional,  nacional  e  incluso  internacional.

Ambas  instituciones  han  recogido  la  necesidad  de  desarrollar  una  solución  que  incorpore  microorganismos  nativos  de  ambientes  áridos  para  desarrollar  bioproductos  activos  y  efectivos  bajo las  condiciones  que  impone  esta  zona  del  país,  siendo  los  principales  objetivos  apoyar  la  producción  inocua  de  alimentos,  reducir  el  uso  de  agroquímicos,  favorecer  la  producción  sustentable,  y  desarrollar  estrategias  de  manejo  de  plagas  y  enfermedades  usando  alternativas  que  son  compatibles  con  la  salud  y  amigables  con  el  ambiente.

Estos  objetivos  se  desarrollan  mediante  la  ejecución  de  investigación  científica  y  tecnológica  que  mejore  la  comprensión  y  favorezca  la  aplicación  de  la  diversidad  microbiológica  regional  y  sus  propiedades,  con  finalidad  última  de  dar  mayor  valor  a  los  productos  agrícolas  locales,  y  permitir  el  acceso  de  nuevas  tecnologías  generadas  a  partir  de  microorganismos  de  la  región.

PROYECCIÓN  DE  LOS  BIOINSUMOS  PARA  LA XV  REGIÓN 

Hoy,  la  aplicación  de  bioinsumos  está  atrayendo  la  atención  regional  como  una  estrategia  más  segura  que  promueva  el  crecimiento  y  producción  de  los  cultivos  de  la  zona;  además,  permite  el  control  de  plagas  y  enfermedades  con  una  disminución  de  los  efectos  colaterales  en  la  salud  y  el  ambiente.  El  desarrollo  de  bioproductos  funcionales  en  ambientes  salino-bóricos,  como  el  de  la  Región  de  Arica  y  Parinacota,  incentivaría  una  agricultura  con  menor  uso  de  agroquímicos  en  los  valles  del  desierto,  en  la  que  los  agricultores  incorporen  productos  de  origen  biológico  como  parte  de  sus  estrategias  de  manejo  integrado  de  plagas.  Por  lo  tanto,  el  desarrollo  apropiado  de  bioinsumos  nativos  del  desierto  de  Atacama  podría  ayudar  a  generar  mayor  sustentabilidad  a  la  agricultura  de  la  zona,  reduciría  problemas  de  salud asociados  a  los  agroquímicos  y,  además,  disminuiría  los  efectos  en  el  ambiente  y  en  las  comunidades  ecológicas  benéficas  asociadas  a  los  cultivos  donde  se  emplearán,  lo  cual  involucraría  la  preservación  de  la  biodiversidad  regional.

Si  bien  la  tendencia  actual  está  dirigida  al  reemplazo  de  los  agroquímicos,  se  requiere  más  investigación  enfocada  en  la  producción,  formulación  y  métodos  de  aplicación  de  los  bioinsumos.  En  este  sentido,  la  colaboración  institucional  entre  la  UTA  y  UC  Davis  Chile  busca  no  sólo  aislar,  identificar  y  caracterizar  poblaciones  microbianas  endémicas  de  la  XV  región  con  el  potencial  necesario  para  el  desarrollo  de nuevos  bioproductos,  sino  que  también  pretende  establecer  las  bases  científicas  y  tecnológicas  necesarias  para  desarrollar  nuevos  bioproductos  de  forma  segura  y  reproducible.  Dentro  de  este  contexto,  se  está  estableciendo  una  plataforma  de  escalamiento  y  formulación,  la  cual  se  basó  en  la  selección  de  microorganismos  candidatos  más  prometedores  de  la  colección  microbiana  obtenida,  los  cuales  serán  escalados  con  la  finalidad  de  obtener  concentraciones  microbianas  habilitantes  para  el  desarrollo  de  formulaciones  de  bioproductos  funcionales  en  ambientes  salino-bóricos.

Además,  se  estudiará  la  eficacia  de  los  potenciales  bioproductos  en  campo  para  conocer  en  terreno  el  efecto  de  los  microorganismos  candidatos  sobre  el  crecimiento  de  los  cultivos  y  el  potencial  control  de  problemas  fitosanitarios,  permitiendo  conocer,  además,  las  dosis  requeridas  y  los  métodos  de  aplicación.

Mediante  el  empleo  de  estas  metodologías  se  espera  contar  con  un  bioproducto  endémico  del  desierto,  el  cual  pueda  ser  utilizado  en  la  región,  y,  eventualmente,  podría  ser  aplicado  en  lugares  con  condiciones  ambientales  similares  al  desierto  de  Atacama.

Escrito por: Patricio Muñoz Torres, Bioquímico y Licenciado en Bioquímica. Investigador Postdoctoral UCDavis Chile – UTA.

Germán Sepúlveda Chavera, Ingeniero Agrónomo y académico UTA.

Cada  vez  es  más  común  escuchar  acerca  de  la  producción  orgánica  y  el  tipo  de  prácticas  que  implica  en  sus  procesos.  Pero  también  ha  dado  que  hablar  un  manejo  que  se  puede  asociar  a  la  superstición,  pero  que  se  define  como  una  práctica  ecológica.  ¿De  qué  se  trata  la  biodinamia?  ¿En  qué  se  diferencia  de  la  agricultura  orgánica?

Esta  práctica  se  basa  en  que  todo  viñedo  es  un  ser  vivo  e  independiente,  y  la  intervención  del  hombre  debe  conservar  el  equilibrio  biológico  natural,  por  lo  que  se  regulan  los  insumos  para  mejorar  la  autonomía  del  sistema.  Así  es  como  lo  define  Camila  Saavedra,  coordinadora  de  viticultura  y  enología  de  UC  Davis  Chile,  quien  agrega  que  también  se  basa  en  el  calendario  lunar  y la  sincronía  con  el  cosmos.  Aquí  es  precisamente  donde  entra  la  creencia  de  la  superstición.  Y  es  que  en  el  entendimiento  del  lugar  donde  se  desarrolla  la  agricultura  biodinámica  se  incorpora  el  concepto  de  biodiversidad  de  utilizar  distintas  especies,  y  trata  de  entender  los  procesos  naturales  a  través  de  los  calendarios  lunares  o  la  posición  del  sol,  comenta  Julio  Bastías,  enólogo  de  la  Viña  Matetic.  A  su  juicio  existe  una  forma  súper  clara  de  entender  a  qué  ayudan  estos  calendarios,  y  se  trata  de  conocer  los  ritmos  de  la  naturaleza,  que  no  son  otra  cosa  que  las  estaciones  del  año  y  qué  esperar  de  éstas. “Uno  trata  de  entender  el  medio,  el  lugar  en  el  contexto  donde  está  ubicado  y  cómo  la  naturaleza  se  expresa  en  éste.  Muchas  veces  está  esa  confusión  de  que  hay  cosas  medias  místicas;  es  el  ritmo  de  la  naturaleza  lo  que  uno  trata  de  entender;  no  es  otra  cosa”,  explica.

Este  tipo  de  práctica  se  ha hecho  cada  vez  más  común  en  la  viticultura,  segmento  donde  aporta  un  sello  distintivo.

Una mayor expresión del terroir

El  entender  de  mejor  manera  los  ciclos  naturales  y  la  relación  de  ellos  con  los  viñedos  para  de  esta  manera  continuar  en  la  búsqueda  constante  de  vinos  memorables  fue  lo  que  llevó  a  la  viña  Odfjell  a  orientarse  por  este  tipo  de  práctica.  Así  lo  explica  Sebastián  Bustamante,  gerente  agrícola  de  esta  compañía,  quien  asegura  que  del  punto  de  vista  comercial  se  trata  de  una  tendencia  que  viene  en  aumento  desde  hace  algunos  años,  teniendo  consumidores  más  exigentes  en  términos  de  calidad  y  respeto  por  el  medio  ambiente.  Pero  además  permite  obtener  vinos  con  un  sello  distinto,  orientados  a  la  calidad  Premium  y  representativos  del  terroir.  Esto  precisamente  fue  lo  que  hizo  que  la  viña  Lapostolle apostara  por  este  tipo  de  producción.  Y  es  que  el  objetivo  siempre  ha  sido  crear  vinos  portadores  del  terroir  de  donde  provienen.  “Creemos  que  esta  es  la  mejor  manera  de  cultivar  la  fruta  para  que  luego  nuestros  vinos  expresen  el  terroir  al  máximo”,  indica  Jorge  Castillo,  subgerente  Agrícola  de  Clos  Apalta,  quien  agrega  que  la  biodinamia  cultiva  las  uvas  sin  productos  químicos,  por  lo  que  la  conexión  entre  la  planta  y  la  naturaleza  colindante  es  más  completa,  debido  a  la  estrecha  relación  de  interdependencia  entre  plantas  y  microorganismos  del  suelo  que  existe  desde  hace  ya  millones  de  años.

Con  esta  postura  coincide  Saavedra,  quien  agrega  que  además  se  trata  de  una  práctica  que  permite mejorar  los  atributos  cualitativos  en  el  viñedo,  que  se  relacionan  con  la  sanidad  y  longevidad  a  largo  plazo  y  permite  una  mayor  diferenciación  en  la  última  parte  de  la  pirámide  de  calidad.

Más allá de lo orgánico

El  no  uso  de  productos  químicos  ni  organismos  genéticamente  modificados  es  uno  de  los  puntos  en  común  que  tiene  este  tipo  de  manejo  con  el  orgánico.  Pero  el  consenso  apunta  a  que  éste  va  más  allá.  Castillo  señala  que  la  principal  diferencia  radica  en  el  uso  de  preparados  biodinámicos  aplicados  en  momentos  bien  definidos  durante  la  temporada  agrícola,  junto  a  un  enfoque  referente  a  que  cada  campo  es  único  y  denominado  “organismo  vivo”.  Por  su  parte  la  experta  de  UC  Davis  Chile  comenta  que  va  más  allá  de  la  exclusión  de  productos  sintéticos,  ya  que  busca  intensificar  la  vida  del  suelo  para  que  haya  un  mayor  intercambio  y  equilibrio  entre  la  tierra  y  la  planta,  para  lo  que  utilizan  preparados  homeopáticos  que  buscan  fortalecer  y  ayudar  al  desarrollo  de  la  viña.

Hay  nueve  preparados  biodinámicos,  dos  de  los  cuales  se  utilizan  para  la  preparación  de  los  campos  mientras  que  los  otros  siete  como  compost.  Los  más  famosos  son  los  números  500  y  501,  compuestos  respectivamente  por  estiércol  y  sílice  de  cuarzo  puestos  en  cuerno  de  vaca.  Así,  por  ejemplo,  las  instrucciones  para  realizar  el  preparado  501  son:  “Después  de  Semana  Santa,  el  cuarzo  es  molido  hasta  dejarlo  como  harina  fina.  Se  mezcla  con  agua  de  lluvia  para  hacer  una  lechada  densa  y  se  pone  en  el  cuerno  dejándolo  escurrir  varios  días.  Los  cuernos  se  entierran  durante  el  verano  y  se  sacan  a  final  de  septiembre  o  principios  de  octubre.  Se  saca  el  contenido  para  almacenarlo  en  un  bote  de  cristal  en  un  lugar  soleado  y  seco”.

La  biodinamia  es  una  práctica  que  va  ganando  cada  vez  más  terreno  en  la  viticultura.  Puede  tener  algún  grado  de  mística,  pero  la  realidad  muestra  que  corresponde  a  una  práctica  ecológica  que  ayuda  en  un  requerimiento  que  se  ha  ido  abriendo  paso:  el  cuidado  del  medio  ambiente.

El incremento de la demanda  de  alimentos  y  el  aumento  de  la  producción  agrícola  ha  elevado  el  uso  de  fungicidas  de  síntesis  química,  a  pesar  de  los  posibles  efectos  secundarios  que  tendrían  sobre  el  medio  ambiente  y  la  salud  humana.  El  medio  ambiente  y  las  enfermedades  de  plantas  están  estrechamente  relacionados.  El  cambio  climático  y  las  temperaturas  extremas  pueden  desestabilizar  los  sistemas  agrícolas,  generando  cambios  en  el  comportamiento  de  las  comunidades  de  microorganismos  y  su  interacción  con  los  cultivos  agrícolas.

Uno  de  los  principios  básicos  de  la  fitopatología  es  la  interacción  que  ocurre  entre  el  huésped  susceptible,  un  agente  patógeno  virulento  y  un  entorno  favorable.  El  ambiente  es  un  componente  importante  del  “triángulo  de  la  enfermedad”,  debido  a  que  factores  como  temperatura  y  humedad  establecen  las  condiciones  para  el  desarrollo  de  la  patología.  Sin  embargo,  el  cambio  climático  está  modificando  esta  relación  con  la  presencia  de  fenómenos  meteorológicos  extremos  que  pueden  desestabilizar  el  entorno,  comprometiendo  las  defensas  de  las  plantas  y  creando  nichos  que  permitan  establecimiento  de  los  patógenos.

Las  estrategias  de  manejo  para  el  control  de  enfermedades  dependen  en  gran  parte  de  las  condiciones  climáticas,  las  cuales  tienen  gran  influencia  sobre  la  efectividad  de  los  fungicidas  aplicados  al  suelo  o  follaje.  Las  altas  temperaturas  e  incremento  de  la  humedad,  favorecen  la  degradación  y  la  volatilización  del  ingrediente  activo.  Además,  factores  ambientales  pueden  alterar  la  penetración  y  translocación  (modo  de  acción)  de  fungicidas  sistémicos  en  la planta.  Durante  el  desarrollo  de  un  cultivo  será  necesario  modificar  el  número  de  aplicaciones  y  la  dosis  a  ser  aplicada,  incrementando  el  riesgo  de  desarrollar  resistencia  de  ese  fungicida  hacia  el  patógeno  que  se  desea  controlar.

Existen  estrictas  regulaciones  para  el  uso  de  plaguicidas  y  fungicidas  en  mercados  internacionales.  En  el  año  2009,  la  Unión  Europea  aprobó  una  normativa  que  regula  la  venta  y  uso  de  productos  fitosanitarios,  como  una  medida  para  evitar  efectos  adversos  sobre  la  salud  humana,  animales  y  el  medio  ambiente.  En  los  próximos  años,  la  tendencia  será  disminuir  el  uso  de  productos  químicos  como  método  para  controlar  las  enfermedades  en  plantas  e  implementar  nuevas  alternativas,  compatibles  con  los  ecosistemas  en  los  cuales  la  planta,  el  patógeno  y  el  ambiente  coexisten.

Control biológico de enfermedades

El  control  biológico  ocurre  de  manera  natural  en  todos  los  ecosistemas,  donde  comunidades  de  organismos  regulan  a  herbívoros  depredadores,  parásitos  y  patógenos.  Este  principio  se  aplica  al  control  de  patógenos  de  plantas.  Si  la  cantidad  y  actividad  de  un  patógeno  se  mantiene  bajo  control  por  la  comunidad  microbiana,  el  control  biológico  ha  sido  efectuado.

Se  denomina  control  biológico  al  método  que emplea  microrganismos  para  reducir  la  capacidad  del  patógeno  de  producir  la  enfermedad  en  la  planta  que  está  siendo  atacada.  Los  microorganismos  o  grupo  de  microorganismos  son  capaces  de  causar  un  efecto  antagónico  frente  al  patógeno,  desplazándolo  o  inhibiendo  el  desarrollo  de  este  en  la  planta.  En  una  interacción  entre  dos  microorganismos (patógeno  y  antagonista),  el  patógeno  perderá  la  capacidad  de  producir  la  enfermedad  gracias  a  la  acción  del  microorganismo  antagonista.

Para  ejercer  un  control  efectivo  con  agentes  de  biocontrol,  es  importante  conocer  sobre  la  biología  tanto  del  patógeno  como  del  antagonista,  las  características  del  huésped  (planta),  así  como  sobre  el  impacto  que  los  factores  ambientales  ejercen  sobre  la  agresividad  del  patógeno  y  la  persistencia  del  antagonista.

Otro  aspecto  importante  que  debe  considerarse  son  los  mecanismos  de  acción  que  utilizan  los  antagonistas  para  bloquear  el  proceso  de  la  enfermedad  en  la  planta  hospedante,  como  la  antibiosis,  donde  la  producción  de  metabolitos  secundarios  da  como  resultado  sustancias  tóxicas  para  otros  hongos,  en  este  caso  hongos  fitopatógenos.  Por  otro  lado,  la  competencia  por  nutrientes  ocurre  cuando  dos  o  más  microrganismos  requieren  del  mismo  recurso  para vivir,  y  el  antagonista  supera  al  patógeno  en  adquirir  esos  nutrientes.

De  igual  forma,  el  parasitismo  de  un  hongo  por  otro  se  produce  por  la  penetración  y  lisis  (destrucción  de  la  pared  celular)  de  las  hifas  del  patógeno  por  parte  del  antagonista.  La  inducción  de  resistencia,  producida  por  la  inoculación  de  plantas  con  patógenos  atenuados,  inactivados  o  sustancias  químicas  que  activen  las  respuestas  de  defensa  en  las  plantas,  son  algunas  de  las  estrategias  que  emplean  los  microrganismos  antagonistas  para  el  control  de  enfermedades  en  plantas.

Entre  las  principales  características  para  que  un  agente  de  biocontrol  sea  eficiente  están:

• Debe  contar  con  diversos  mecanismos  de  acción.
• Ser  genéticamente  estable.
• Ser  efectivo  incluso  en  bajas  concentraciones.
• Ser  compatible  con  otros  métodos  de  control.
• Grado  de  especificidad  hacia  el  patógeno.
• Fácil  de  formular  para  producción  a  gran  escala.
• Ser  capaz  de  sobrevivir  en  el  campo  y  establecerse  en  el  ecosistema,  para  mantenerse  activo  hasta  que  encuentre  el  organismo  objetivo  que  debe  suprimir.

Es  posible  que  la  actividad  inhibitoria  de  estos  microorganismos  en  contra  de  patógenos  sea  la  principal  ventaja  para  su  uso,  sin  embargo  su  potencial  como  recursos  de  genes  para  la  resistencia  de  enfermedades  de  plantas  es  también  considerada  una  de  las  fortalezas  más  destacadas  y  que  en  la  actualidad  se  investiga  fuertemente.  El  uso  de  agentes  de  biocontrol  es  seguro,  fácil  de  usar,  ambientalmente  amigable,  en  comparación  con  los  fungicidas  de  síntesis  química  de  amplio  espectro.  Además  pueden  ser  implementados  dentro  de  las  diferentes  actividades  que  se  realizan  en  el  campo  o  como  parte  de  un  Programa  de  Manejo  Integrado  de  Plagas  y  Enfermedades    (MIPE).

Enfermedades de la madera en vides

Uno  de  los  mayores  problemas  fitosanitarios  de  la  industria  del  vino  a  nivel  mundial  es  el  complejo conocido  como  “enfermedades  de  la  madera”,  el  cual  genera  una  disminución  en  la  productividad  y  longevidad  de  los  viñedos.  Los  hongos  causantes  de  esta  patología  pueden  infectar  a  vides  ya  establecidas  por  medio  de  heridas,  generalmente  provocadas  por  la  poda.  Sin  embargo,  estos  hongos  también  han  sido  detectados  en  varillas  de  propagación  y  plantas  jóvenes  injertadas,  lo  que  indica  que  la  enfermedad  puede  propagarse  durante  la  multiplicación  de  plantas.

En  Chile,  los  hongos  fitopatógenos  que  han  sido  identificados  en  viñedos  y  que  están  asociados  a  los  principales  síntomas  de  las  enfermedades  de  la  madera,  como  puntuación  necrótica,  pudrición  seca,  necrosis  en  forma  de  V  y  pudrición  blanda,  son  Phaeomoniella  chlamydospora,  Diplodia  seriata,  Diplodia  mutila,  Neofusicoccum  parvum.  No  existen  tratamientos  que  eliminen  eficazmente  a  los  hongos  patógenos  que  provocan  esta  enfermedad  una  vez  que  el  tejido  de  la  planta  se  encuentra  colonizado.  El  manejo  se  realiza  sólo  con  la  aplicación  de  tratamientos  químicos  aplicados  luego  de  la  poda,  o  través  de  la  “poda  doble”  de  plantas  que  ya  se  encuentran  infectadas.  Sin  embargo,  estas  estrategias  son  de  eficacia  variable  y  no  protegen  la  herida  durante  el  tiempo  necesario  cuando  la  planta  se  encuentra  aún  susceptible.  El  período  de  incubación  entre  la  colonización  inicial  del  tejido  y  la  aparición  de  los  primeros  síntomas  puede  tomar  años,  por  lo  que  el  agricultor  no  nota  que  la  planta  está  enferma  y  deja  de  lado  los  tratamientos  preventivos.

Hongos endófitos para su control   

Se  consideran  microorganismos  benéficos  a  los  agentes  de  control  biológico  cuyo  uso  pueden  proporcionar  protección  preventiva  por  un  mayor  período  de  tiempo  y  pueden  además  formar parte  de  los  Programas  de  Manejo  Integrado  de  Plagas  y  Enfermedades.

Los  microorganismos  endófitos  pueden  considerarse  agentes  de  biocontrol  eficientes  porque  son  capaces  de  colonizar  el  mismo  nicho  ecológico  que  los  hongos  fitopatógenos.  Tienen  además  el  potencial  para  permanecer  dentro  del  tejido  de  la  planta  y  competir  por  el  espacio  y  nutrientes,  convirtiéndose  en  candidatos  ideales  para  el  control  de  las  enfermedades  de  la  madera.

Los  hongos  endófitos  son  microorganismos  que,  durante  parte  de  su  ciclo  de  vida,  habitan  en  los  tejidos  internos de  la  planta  sin  causar  daño  aparente  o  síntomas  de  enfermedad.  Son  conocidos  por  intervenir  en  interacciones  entre  las  plantas  y  el  ambiente,  promover  el  crecimiento  de  la  planta,  mejorar  la  resistencia  al  estrés  y  alterar  el  proceso  de  infección  de  los  patógenos  en  las  plantas.

En  el  año  2012  Pancher  identificó  un  gran  número  de  hongos  endófitos  aislados  en  viñedos,  los  que  incluyen  Alternaria,  Epicoccum,  Cladosporium,  Xylaria,  Truncatella,  Phoma  yDavidiella.  La  evidencia  sugiere  que  las  interacciones  planta-hongo  son  importantes  para  determinar  la  salud  de  la  misma.  La  colonización  de  la  planta  huésped  por  hongos  endófitos  contribuye  a  la  adaptabilidad  del  genotipo  de  la  planta  al  estrés  biótico  y  abiótico.  Además,  en  el  caso  de  las  vides,  los  microorganismos  endófitos  juegan  un  rol  importante  debido  que  pueden  influenciar  en  la  calidad  del  vino.

UC  Davis  Chile  está  trabajando  en  el  desarrollo  de  herramientas  que  permitan  el  control  preventivo  de  las  enfermedades  de  la  madera,  a  través  de  un  proyecto  que  busca  identificar  y  caracterizar  hongos  endófitos  y  epífitos  de  (Vitis  vinífera)  aislados  de  diferentes  localidades,  condiciones  climáticas  (temperatura,  humedad,  altitud)  y  tipo  de  manejo  del  cultivo.

Dentro  del  trabajo  realizado  como  parte  del  proyecto,  se  logró  identificar  a  posibles  candidatos  como  agentes  de  control  biológico  para  combatir  a  hongos  fitopatógenos  asociados  a  las  enfermedades  de  la  madera.  La  efectividad  de  los  potenciales  agentes  de  control  biológico  fue  observada  en  ensayos  de  laboratorio  al  ser  enfrentados  a  D.  seriata  y N.  parvum,  donde  fueron  capaces  de  detener  el  desarrollo  de  estos  patógenos.

A  partir  de  estos  resultados  se  pueden  establecer  los  mejores  candidatos  de  la  colección  de  microorganismos  con  capacidad  antagonista,  como  potenciales  agentes  de  biocontrol,  los  cuales  pueden  ser  empleados  en  períodos  de  poda,  o  durante  la  propagación  en  vivero,  ya  que  son  puntos  críticos  en  el  proceso  de  infección.

La  búsqueda  de  controladores  biológicos  para  mitigar  al  complejo  de  enfermedades  de  la  madera  pretende  encontrar  nuevas  herramientas  que  puedan  prevenir  la  diseminación  de  la  enfermedad.  La  identificación  y  caracterización  de  microorganismos  que  presenten  diversos  mecanismos  de  acción  frente  al  complejo  de  patógenos  asociados  a  esta  enfermedad  tiene  como  objetivo  la  formulación  de  un  producto  que  sea  escalable  a  nivel  industrial  y que  permita  el  control  preventivo  de  los  principales  fitopatógenos  que  causan  las  enfermedades  de  la  madera  en  Chile.

Escrita por: Diana Toapanta, Investigación en Endófitos UC Davis Chile

Los cultivos están sometidos a diversas situaciones de estrés generadas por las condiciones ambientales, como radiación UV, altas y bajas temperaturas, congelación, sequía, salinidad, presencia de metales pesados e hipoxia. A estas condiciones desfavorables, en su conjunto, se las designa como estrés abiótico y generan efectos negativos en la productividad agrícola: los cultivos se enfrentan a una presión externa adversa generada por el ambiente, la cual altera su crecimiento y desarrollo. Entre estos factores, la disminución en la disponibilidad de agua -a causa de sequías y de la salinidad-es uno de los componentes más importantes.

EL EFECTO DEL DÉFICIT HÍDRICO

La salinidad ocurre por procesos naturales o es inducida por las actividades humanas (antrópicas) y resulta en la acumulación de sales disueltas en el suelo y agua. La salinidad natural es un proceso a largo plazo e involucra eventos climáticos, como ruptura de rocas y su consecuente liberación de sales como cloruros de sodio, calcio y magnesio y deposición de sales oceánicas a través del viento y la lluvia. Mientras que la salinidad inducida por el ser humano es consecuencia, principalmente, de las alteraciones hidrológicas a causa del reemplazo de la vegetación perenne por cultivos anuales, y a esquemas de irrigación que emplean agua rica en sales o que tienen un drenaje insuficiente.

Más aún, el problema de las sequías es omnipresente y perjudicial económicamente. Si bien la sequía y la salinidad son factores diferentes, los mecanismos de respuesta de los cultivos frente a ellos son muy similares, y afectan negativamente a las plantas en cada aspecto de su fisiología y metabolismo:

•Alteran los niveles de fitohormonas, lo cual modifica la morfología vegetal y reduce el crecimiento, por ejemplo, a través del aumento en la síntesis de etileno;

•Interrumpen la fotosíntesis y disminuyen los niveles de clorofila;

•Producen toxicidad metabólica y aumento de la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS, del inglés Reactive Oxygen Species), que dañan las estructuras celulares;

•Generan un desbalance nutricional debido a la pérdida del control en la asimilación de nutrientes desde la raíz y su transporte al resto de la planta.

Como consecuencia, los cultivos sufren un menor crecimiento y mayor envejecimiento vegetal, clorosis (amarillamiento de hojas debido a la pérdida de clorofila), muerte de tejidos, pérdida de la funcionalidad de la planta y, por tanto, disminución en productividad.

Para enfrentar esta situación, se ha intentado desarrollar transgénicos y cultivares tolerantes al déficit hídrico a través de la hibridación de cultivos particulares. Sin embargo, existen brechas importantes en el entendimiento de los mecanismos genéticos, bioquímicos, y fisiológicos de las plantas en respuesta a este tipo de estrés, además de la falta de conocimiento de las verdaderas determinantes de la tolerancia. Sumado a lo anterior, los altos costos y tiempos necesarios para su desarrollo, dificultan la generación de este tipo de cultivos. No obstante, estudios recientes indican que los microorganismos podrían ayudar a las plantas a enfrentar el estrés abiótico.

AYUDA DESDE UN MUNDOINVISIBLE

Los microorganismos -principalmente hongos y bacterias- son capaces de colonizar tanto la superficie de las estructuras vegetales (epífitos), como su interior (endófitos), generando comunidades ecológicas que influyen en el crecimiento, desarrollo y productividad de una planta. Estos microorganismos cuentan con enormes capacidades metabólicas que permitirían mitigar el estrés abiótico, a través de una modulación local y sistémica de la planta. Esto lo logran mediante la producción de sustancias que promueven el crecimiento de pelos radiculares, los cuales facilitan la captación de nutrientes, y de otras moléculas que ayudan a su asimilación.

Las rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal o PGPR (del inglés Plant Growth Promoting Rhizobacteria) son bacterias benéficas que viven asociadas a la raíz o en sus cercanías. Éstas, gracias a la activación de una tolerancia sistémica inducida que promueve cambios físicos y químicos en la planta, generan los mayores efectos de tolerancia al estrés abiótico, mejorando su productividad e, incluso, estimulando su inmunidad.

Los estudios avalan el apoyo desde el mundo invisible. El laboratorio del doctor Venkatesan Sundaresan, de la Universidad de California, Davis (UC Davis), ha estudiado los mecanismos asociados al reclutamiento de microorganismos en plantas de arroz. La finalidad es entender cómo estas comunidades microbianas impactan el desempeño y rendimiento de los cultivos. También analizan las variaciones de estas poblaciones en respuesta a situaciones de estrés abiótico y cómo estos cambios beneficiarían a las plantas de arroz.

El grupo de investigadores del doctor Devin Coleman-Derr, de UC Berkeley, ha empleado técnicas dependiente e independiente de cultivo para caracterizar las comunidades PGPR en Sorghum bicolor, una especie de gramínea con potencial de materia prima y de biocombustible. Intenta identificar la maquinaria PGPR que ayudaría  a mejorar los rendimientos de los cultivos y que serviría como blanco potencial para favorecer la respuesta de la planta a estrés abiótico.

A la fecha, se han descrito varios mecanismos en PGPR que, en conjunto, estimularían la  tolerancia a estrés abiótico en plantas (Figura 2), incluyendo:

• Producción de fitohormonas, tales como auxinas (IAA), citoquininas, giberelinas y ácido abscísico que, por ejemplo, favorecen el crecimiento de las raíces y la tolerancia al estrés salino.
• Generación de 1-aminociclo propano-1-carboxilato (ACC) desaminasa, una enzima importante que reduce los niveles de etileno en la raíz.
• Estimulación de la producción de compuestos que contienen nitrógeno (aminoácidos, amidas, iminoácidos, proteínas, aminas cuaternarias y poliaminas), los cuales actúan como agentes protectores de las estructuras celulares, son fuente de carbono y nitrógeno, aumentan la actividad de enzimas, y ayudan a mantener las condiciones de equilibrio intracelular.
• Activación de mecanismos antioxidantes más efectivos para combatir la producción de ROS en la planta.
• Favorecimiento de la captación de nutrientes. Por ejemplo, a través de la solubilización de fosfatos inorgánicos del suelo mediante la liberación de ácidos orgánicos.
• Liberación de compuestos orgánicos volátiles, los cuales generan un efecto positivo en la biomasa vegetal y activan la tolerancia sistémica inducida.
• Generación de EPS (exopolisacáridos), los cuales mantienen el suelo humectado y aumentan la tolerancia a situaciones de déficit de agua.

ATACAMA: FUENTE DE MICROORGANISMOS

El desierto de Atacama es considerado el desierto más árido del planeta y se extiende desde la Región de Arica y Parinacota hasta el norte de la Región de Coquimbo. Particularmente, la XV Región es de gran interés, ya que cuenta con una actividad agrícola concentrada en los valles costeros y cuya producción está orientada a los mercados de la zona central. Dentro de sus productos agrícolas destacan el tomate y el maíz de consumo fresco y cultivos de papa, olivos, pimentón, entre otros. En esta zona existen áreas cultivables con altas concentraciones salinbóricas, alta radiación solar y un proceso de salinización creciente. En síntesis, estos cultivos están sometidos a una fuerte presión generada por distintas fuentes de estrés abiótico.

Estos cultivos nos hace pensar, ¿cuentan con microorganismos asociados que los ayuden a enfrentar situaciones de estrés? En este contexto, la Universidad de Tarapacá en conjunto a UC Davis Chile están estudiando las comunidades microbianas asociadas a cultivos de alfalfa, maíz, orégano y papa. Estas comunidades están naturalmente adaptadas a crecer en condiciones de estrés abiótico y otorgarían a los cultivos esa misma capacidad; además, generarían buenos rendimientos de producción.

Lograr la identificación de comunidades PGPR de esta región no sólo brinda la posibilidad de estudiar los mecanismos que ayudan a que estos cultivos sean productivos. Además, ofrecen la oportunidad de desarrollar nuevos bioproductos de uso agrícola, que funcionen óptimamente en zonas donde las condiciones ambientales limitan la producción de los cultivos. Esto es importante, ya que los bioinsumos actuales presentan una actividad limitada, debido al estrés al cual están sometidos en la región. Por lo tanto, es necesario generar soluciones que incorporen microorganismos nativos o endémicos de ambientes áridos, de modo que los bioproductos sean eficientes y efectivos a estas condiciones.

Escrito por: Patricio Muñoz, Investigador Posdoctoral UC Davis Chile – UTA

El sector de alimentos representa hoy en día casi un tercio de las exportaciones del país. Pero si se consideran sólo los productos no cobre, se transforma en el principal rubro. Más de 1.500 productos son los que conforman esta canasta, entre los cuales Chile se ubica entre los primeros diez exportadores del mundo en 150 categorías. Estos hechos no sólo demuestran la vocación alimentaria, sino también las buenas prácticas en los envíos. Una de ellas pasa por el uso de agroquímicos, productos respecto a los que el mundo está cada vez más exigente.

Cada mercado de destino posee regulaciones propias específicas en esta materia o basadas en las directrices definidas por el Codex Alimentarius. Estas normativas se traducen en listas de sustancias autorizadas de uso en un cultivo específico, cuyo residuo es regulado a través de un Límite Máximo de Residuo (LMR) aceptado y previamente evaluado. Estos niveles se establecen a su vez para cada combinación plaguicida-matriz alimentaria, por lo que el nivel permitido para una naranja o un plátano, por ejemplo, no va a ser igual.

En este contexto la opinión de la industria es una sola: en Chile existe un buen uso de los productos agroquímicos y así lo demuestra la baja cifra de rechazo de los mercados de destino.

Una muestra de ello es el registro de notificaciones en la categoría frutas y verduras en la RIAL (Red de Información y Alertas Alimentarias) de los años 2013 a 2015. Ahí se pueden observar las notificaciones de terceros países respecto a la presencia de plaguicida por sobre los límites y los no autorizados, lo que se refiere a la detección de residuos de determinado plaguicida en un cultivo para el cual ese producto no está específicamente autorizado en el país de destino.

“Si bien se verificó una baja en 2015 respecto de 2014, hay que ver que en 2013 sólo fueron 14. Más allá de las variaciones puntuales en general el desempeño del sector es muy bueno en los mercados internacionales respecto del cumplimiento de las regulaciones de residuos de plaguicidas. Los sistemas de control de alimentos importados en los países desarrollados están basados en el historial de riesgo de cada país que exporta y el tipo de alimento, entre otras consideraciones. Lo interesante es que Chile está catalogado como un país de bajo riesgo, por lo que cada vez se toman menos muestras oficiales para cumplimiento de LMRs a frutas chilenas en Europa y Estados Unidos, lo que conlleva consecuentemente a menos notificaciones”, explica Michel Leporati, secretario ejecutivo de Achipia (Agencia Chilena para la Calidad e Inocuidad Alimentaria).

El informe “The 2015 European Union report on pesticide residues in food”, autorizado para difusión en abril 2016, entrega los resultados de los análisis realizados por país de origen. En éste, Chile se encuentra entre los países con menor porcentaje de muestras con excedencias de LMR. Así lo consigna Ronald Bown, presidente de Asoex, quien destacó que “sólo un 1,8% de las  muestras consideradas exceden un  LMR, siendo la Unión Europea uno de los mercados con LMRs más exigentes en materia de tolerancia de residuos”.

Otra variante que refleja el buen comportamiento de nuestro país en el extranjero es el indicador denominado “Tasa de Notificaciones”, que se introdujo en el reporte RIAL 2015. Este relaciona la cantidad de notificaciones por rubro en relación al volumen exportado. Allí se puede observar que el sector de Frutas y Hortalizas frescas tuvo una tasa de apenas 0,9 por cada 100.000 toneladas exportadas.

En el año 2016 el SAG comenzó a realizar notificaciones en la RIAL, correspondientes a las detecciones de plaguicidas en alimentos en Chile, las que serán consideradas en el reporte de ese mismo año que aún no se publica.

Regulación nacional

A nivel nacional, respecto del uso de plaguicidas, existen diferentes normativas. Para el uso sanitario y doméstico se cuenta con el decreto 157; luego el 158 se refiere a las aplicaciones terrestres y la resolución exenta 150 de 2014 sobre Protocolo de Vigilancia de Salud de los Trabajadores Expuestos a Plaguicidas. Pero según consigna Carolina de la Fuente, encargada del Departamento de Salud Ocupacional del Ministerio de Salud, también existe una normativa asociada a la inocuidad de los alimentos que establece los límites máximos de residuos de plaguicidas en la diferente matriz alimentaria. En la actualidad el Ministerio de Salud cuenta con dos resoluciones vigentes: la 33, que es del año 2010, y una de 2011, que modifica la anterior agregando nuevos plaguicidas y corrigiendo algunos valores. Básicamente la regulación local se basa en el límite establecido a nivel internacional con prioridad del Codex Alimentarius.

Asimismo, en el ámbito nacional el SAG es el responsable de la autorización de plaguicidas de uso agrícola, de acuerdo a lo establecido en la Resolución 3670. Para controlar el uso y manejo de los plaguicidas en el ámbito agrícola nacional es que tanto el SAG como el Minsal cuentan con programas de fiscalización, los que se orientan a corregir las malas prácticas, promoviendo el manejo y uso responsable. Según explica Roberto Tapia, jefe del Subdepartamento de Plaguicidas y Fertilizantes del SAG, el Servicio posee un programa de control en materia de fabricación, importación, exportación, distribución, venta, tenencia y aplicación de plaguicidas, además de un programa de monitoreo de residuos de plaguicidas en productos agrícolas primarios.

“Su objetivo principal es conocer el estado del uso de los plaguicidas, con el propósito de reconocer las prácticas agronómicas asociadas en especies vegetales de interés, contar con información relevante que permita mejorar el control sobre la autorización, uso y aplicación de los plaguicidas a nivel nacional, así como dar respuesta a exigencias de los países importadores”, profundiza Tapia.

Brecha entre productores

El uso de este tipo de productos se enmarca en un contexto en que la inocuidad de los alimentos toma cada día mayor relevancia y en que las exigencias de los mercados internacionales son cada vez más grandes. Así es que hay conciencia de que se deben fortalecer tanto los programas de monitoreo como las capacitaciones ya que pese al correcto uso que se da hoy en día, existe una brecha entre los distintos agricultores, por lo que hay quienes trasgreden los límites permitidos.

“Existen grandes diferencias de conocimiento y acceso a la información entre los agricultores, pero en general se puede decir que aquellos que llevan sus producciones con un enfoque de empresa (fruticultura, vitivinicultura, cultivos extensivos, hortalizas asociadas a la agroindustria o proveedores de cadenas de supermercados), hacen un adecuado manejo de los agroquímicos, utilizando productos registrados y buscando aplicar dentro de los periodos de carencia indicados por el fabricante. Por otro lado, agricultores con menor conocimiento técnico son más susceptibles de utilizar productos no registrados, dada la falta de plaguicidas registrados para ciertos rubros en específico (Ej: Hortalizas)”, indica Claudio Alister, Director Científico de la Estación Experimental Agrícola SIDAL.

A juicio de Marcelo Kogan, director general de SIDAL, la producción agrícola nacional es una industria ordenada en que la mayoría de los agricultores respetan el registro de los plaguicidas evitando usarlo en estados de desarrollo del cultivo o frutal que no se encuentran en el registro.

Sin embargo, un tema distinto es el de los periodos de carencia fijados para no sobrepasar los LMR. “Un agricultor podría aplicar un agroquímico, respetar el periodo de carencia recomendado por el fabricante, y aun así llegar a cosecha con un residuo por sobre el LMR. Por esto es que las compañías de agroquímicos deben hacer curvas de disipación en varias condiciones productivas, ya que solo así los productores tendrán la total seguridad de aplicar un agroquímico con la seguridad de no sobrepasar el LMR”, manifiesta.

En el cumplimiento de las normas un punto esencial para María Elvira Lermanda, gerente general de Afipa es la mejora continua en las Buenas Prácticas Agrícolas, área en la que la entidad desarrolla programas de capacitación. “Hay que continuar con el énfasis en la capacitación. El SAG detecta quiénes cumplen o no desde el punto de vista de utilizar el producto para ese registro en uso. Es un tema relevante para nosotros dentro de la capacitación. Está el cumplimiento de las directrices de la etiqueta, donde se encuentra el uso de cultivo y los periodos de carencia, que son relevantes y se trata de la base para el cumplimiento de los LMR. Nosotros enfatizamos y nos avocamos en nuestros entrenamientos a recalcar ese tema de etiqueta con el cumplimiento de estos parámetros que son relevantes”.

Alternativas naturales

Los productos de origen natural para combatir las plagas adquieren vital relevancia considerando que existe una tendencia mundial a practicar una agricultura más sustentable, a lo que se suma el consumir alimentos más inocuos.

Según indica Tapia, “lo que motiva a la industria a buscar nuevas alter nativas, a nivel internacional, son la presencia de nuevas plagas, mayores exigencias en calidad de los países importadores, avances en desarrollos e investigación, mejoras tecnológicas que mejoran la productividad, y nuevos requisitos en materia de inocuidad de los alimentos. En este sentido, la tendencia mundial es a consumir alimentos cada vez más inocuos, lo que ha llevado a los países a implementar una serie de medidas o controles para garantizar que los alimentos importados no tengan residuos de plaguicidas o que éstos se encuentren por debajo de los LMR establecidos”, añade.

La incorporación de este tipo de productos es una medida que se analiza tanto para los productos de exportación, dadas las exigencias de los mercados de destino, como para los de consumo interno, en particular de hortalizas.

Producción interna

Hace años que los productores de fruta de exportación tienen internalizada la importancia de cumplir con los LMR en los mercados de destino, para lo que trabajan bajo esquemas de certificación de BPA y reciben permanentes asesorías. Pero esta situación contrasta con la producción de hortalizas para mercado nacional, que en general está en manos de pequeños agricultores. “Alrededor de un 80% de la producción de hortalizas en el país se comercializa en mercados mayoristas o ferias libres, con muchos intermediarios y no operan exigencias formales de cumplimiento de estos parámetros. Es decir, es una combinación de falta de exigencias en la cadena y producción en manos de agricultores que por diversas razones, culturales y socioeconómicas, presentan dificultades estructurales que dificultan el correcto uso de los plaguicidas” explica Michel Leporati.

Bajo este panorama es que el Ministerio de Agricultura cuenta con una iniciativa que busca fomentar el desarrollo, registro y uso de plaguicidas y fertilizantes de origen natural, las que contemplan sustancias de origen biológico, vegetal o mineral para el control de plagas, enfermedades y nutrición de cultivos.

En opinión de Patricia Estay, coordinadora del Programa Nacional de Sanidad Vegetal de INIA, hoy en día se requiere incorporar en la paleta plaguicidas naturales, que están autorizados para la agricultura orgánica. Según indica, en el año 2014 se firmó una resolución que define lo que es un plaguicida natural y establece que todos estos productos tienen que cumplir con la misma normativa que los convencionales. “Estamos trabajando para desarrollar un protocolo que permita que todos estos plaguicidas naturales no tengan las mismas exigencias que los productos convencionales y que esta información se incorpore en el concepto de aplicabilidad, es decir, que baste con información que se haya desarrollado en países que lo están utilizando”, aclara.

Hoy en día el SAG se encuentra elaborando una resolución específica para este tipo de productos, que si bien son una alternativa en la tendencia mundial de contar con una producción más sustentable, en la actualidad pasan a ser un complemento de los agroquímicos.

Un trabajo conjunto

El punto no es decidir si se quiere lo químico o lo biológico, sino tener una mejor agricultura, más eficiente y más limpia, contexto en el que los productos biológicos se transforman en un importante complemento a la agricultura convencional. Así lo da a conocer Dr Freddy Boehmwald, coordinador de desarrollo de Bioproductos en UC Davis Chile, quien agrega que con la tecnología que existe hoy en día es muy difícil contar con una agricultura 100% biológica, siempre se va a utilizar algún químico, por lo que se trata de una complementariedad cada vez más necesaria.

Según indica el experto, lo que se busca es reemplazar los pesticidas más dañinos por productos biológicos, los que son igual de efectivos, pero tienen una persistencia menor, impactando positivamente en la inocuidad de los alimentos, el medio ambiente y los trabajadores.

Hay  algunas cosas que se van a mantener de los agroquímicos, hay otras cosas que se van a cambiar por biológicos y otras que se van a complementar. Por eso digo que es una complementación. No es una competencia, es imposible que sea así porque necesitas algunos complementos químicos, como el NPK”, comenta.

Es por esto que existe una tendencia mundial a incorporar los productos biológicos en los procesos productivos agronómicos intensivos, sin embargo, Boehmwald advierte que para que este tipo de productos tengan un uso extensivo, al igual que los agroquímicos, se debe respetar el plan de manejo “lo que lamentablemente, muchas veces,  no ocurre con total efectividad sobre todo en procesos productivos destinados a producir alimentos de consumo local”.

El rol del monitoreo 

En el control de plagas, y bajo la tendencia mundial de ir hacia una agricultura más sustentable, la industria considera otra alternativa: el Manejo Integrado de Plagas (MIP). El productor puede hacer una correcta utilización del plaguicida de acuerdo a la BPA establecida en la etiqueta respecto de la dosis, forma de aplicación, frecuencia, periodo de carencia y los cultivos en los que se pueda aplicar.

Pero el MIP es más amplio, ya que según explica Leporati, considera el monitoreo de plagas como una herramienta que permite establecer la real justificación del uso del plaguicida de acuerdo a la BPA. “Un agricultor puede hacer una o más aplicaciones del plaguicida (a calendario o por precaución) y estar cumpliendo la BPA. Bajo el esquema MIP, va a realizar una o más aplicaciones del plaguicida de acuerdo a la BPA sólo si la presión de la plaga de acuerdo al monitoreo lo exige”, revela.

A ojos de Patricia Estay, el MIP se trata de un mecanismo que incorpora varias otras herramientas de manejo. Destaca que se debe conocer la plaga por lo que es muy relevante estudiar el ciclo biológico, para determinar en qué periodos está más susceptible y sobre qué hospedante está para poder conocer la fenología de uno y del otro. “En lo que se refiere a Manejo Integrado de Plagas, nosotros lo primero que hacemos es monitorear la plaga, determinar qué infección hay, qué porcentaje y en la mayoría de los casos de las plagas que son claves, que en Chile no son tantas, se estudian los umbrales de daño económico; es decir, con cuántos ejemplares de un determinado insecto se podría producir un detrimento económico y por lo tanto, tienes que entrar a utilizar medidas de control químico por ejemplo”, profundiza.

Asimismo, Lermanda destaca que el MIP toma todas las herramientas y utiliza aquella en la medida que sea eminentemente necesaria. Ejemplifica que en cuanto a las prácticas culturales se puede atrasar o adelantar la fecha de siembra, que puede ser sustancial para el ataque de algún insecto. Además puede ser relevante la densidad de planta desde el punto de vista de la humedad.

Hablar de agricultura en Chile es sinónimo de exportación, ámbito en el que es de vital relevancia cumplir con las normas de los mercados de destino. Pero nuestro país también se caracteriza por incorporar las tendencias mundiales, muchas veces adaptadas a la realidad local. Así sólo queda ver cómo evoluciona el uso de agroquímicos en el mundo, en el que por ahora Chile cumple de manera correcta, pero con margen para mejorar.

La era del Big data ha llegado. Su promesa: optimizar la productividad humana en sus múltiples dimensiones. Su insumo más fundamental: el extraordinario volumen de datos digitales que generamos durante nuestras actividades rutinarias, desde una compra de supermercado que registra nuestras preferencias alimenticias hasta un control médico anual que detecta cambios en nuestra salud. Muchos especulan que el potencial del Big data para transformar la agricultura es enorme, mayor incluso que el de la Revolución verde, a la que se le atribuye rescatar a mil millones de personas de la inanición.

Antes de justificar este potencial, es importante entender por qué la agricultura exige una nueva revolución. En solo tres décadas, nuestro planeta tendrá que alimentar a tres mil millones de personas más que hoy. Este número equivale a la totalidad de la población mundial en 1960, a principios de la Revolución verde.

Según la FAO, un tercio de esas tres mil millones de personas, es decir, uno de cada siete habitantes del planeta en la actualidad, padecen de hambre hoy. Para mayor alarma, el capital natural del que dependemos para producir alimentos ha sido críticamente sobregirado: la frontera agrícola agotada, el sistema climático perturbado, los servicios ecosistémicos degradados y la biodiversidad amenazada. Ante este apocalíptico panorama, ¿cómo pretende el Big data revolucionar la agricultura?

Oferta de valor

La oferta de valor del Big data yace en ayudar a los agricultores a tomar mejores decisiones. Se estima que producir un cultivo involucra, al menos, cuarenta decisiones en cada temporada. Estas incluyen, por ejemplo, qué semilla usar, cuándo sembrarla, a qué densidad, y qué insumos elegir para nutrirla y protegerla de plagas y enfermedades.

Cada resolución ofrece una oportunidad para acercar al cultivo a su óptimo productivo en una determinada localidad. Múltiples estudios indican que, en promedio, ese potencial bordea el doble de la producción actual, lo suficiente para responder a la creciente demanda de alimentación global. Esto sugiere que ayudar a los agricultores a tomar mejores decisiones encierra un enorme potencial para transformar la agricultura, lo que es justamente la fortaleza diferenciadora del Big data.

Pruebas de conceptos

La aplicación del Big data para optimizar el Manejo Integrado de Plagas (MIP) ejemplifica este potencial. Debido a su alta complejidad, las ineficiencias del MIP destacan entre las más relevantes de la agricultura moderna. A nivel global, el uso de plaguicidas se ha multiplicado más de quince veces desde 1960.

Paradójicamente, a pesar de ello, las pérdidas por plagas se han mantenido constantes, promediando 25% en la agricultura industrial y 45% en la agricultura de subsistencia. Por eso, resolver esta ineficiencia encierra no sólo la oportunidad de aumentar la producción agrícola, sino también la de reducir su huella ambiental.

Estudios pioneros en la U. de California, Davis (UC Davis, Estados Unidos), liderados por el Dr. Jay Rosenheim, han revelado prometedores avances en este frente. Poniendo a prueba el potencial del Big data en el MIP, Rosenheim compiló una masiva base de datos de producción de algodón en California integrando: (1) registros históricos de rendimiento obtenidos de productores participantes; (2) registros de monitoreo y manejo del insecto plaga Lygus hesperus, de los asesores agrícolas que ofrecieron servicios a los productores del estudio; y (3) datos meteorológicos de fuentes públicas disponibles en internet.

Los primeros análisis de esta base de datos permitieron estimar el impacto de L. hesperus en el rendimiento de algodón contando con 1.118 observaciones, más de cien veces el número de observaciones que ofrece el típico experimento diseñado con ese mismo propósito. Gracias a la insólita magnitud del estudio, basado en datos reales de producción y no en datos experimentales, Rosenheim logró caracterizar ineficiencias previamente no reconocidas en el manejo químico de L. hesperus en California, sugiriendo el potencial de reducir aplicaciones y, al mismo tiempo, aumentar rendimientos.

Bajo el asesoramiento de Rosenheim, mi investigación doctoral en Los Andes peruanos fue similarmente alentadora. Trabajando junto a 140 pequeños productores paperos, generamos una base de datos con 33 variables relacionadas al impacto de gorgojos de papa (Premnotrypes spp.) en sus campos.

Los datos se basaron en imágenes aéreas, registros de producción, y análisis de suelos; y fueron sujetos a más de 130 mil algoritmos predictivos para detectar patrones de asociación relevantes al MIP de esta plaga.

También en este estudio los resultados caracterizaron ineficiencias significativas en el uso de insecticidas, sugiriendo estrategias para maximizar su impacto. Más interesantemente, detectamos que algunas prácticas ecológicas, entre ellas la rotación de papa con otros cultivos andinos, aparentan tener una efectividad comparable al uso racional de insecticidas. Estas experiencias demuestran que el Big data ofrece una metodología versátil para identificar y corregir ineficiencias en el MIP, ya sea en la agricultura industrial como en la de subsistencia.

Tendencias habilitadoras

Como lo ilustran estos ejemplos, Big data aprovecha dos tendencias habilitadoras que caracterizan la agricultura de hoy. La primera es la explosión en la disponibilidad de datos que documentan la actividad agrícola. Estos resultan principalmente de la proliferación de imágenes satelitales, la democratización del acceso a sensores y drones, y la progresiva migración de los registros de producción de papel a medios digitales.

La segunda tendencia es la amplificación exponencial en nuestra capacidad para gestionar y analizar estos datos. Al integrarlas sinérgicamente, Big data tiene un potencial titánico para extraer inferencias que facilitan la toma de decisiones, en una magnitud inalcanzable aún para el más sofisticado de los experimentos científicos.

Un negocio emergente

Un indicador optimista de este potencial son las crecientes inversiones en emprendimientos que ofrecen servicios Big data a agricultores. La más grande de estas inversiones fue la adquisición de Climate Corporation por Monsanto en 2013, por la notable suma de mil millones de dólares. Monsanto estima que el mercado potencial de servicios Big data en la agricultura es de veinte veces su inversión; es decir, veinte mil millones de dólares.

Bajo el alero de Monsanto, hoy la plataforma FieldView de Climate Corporation factura por sus servicios prestados a 5,6 millones de hectáreas, lejos todavía de sus proyecciones iniciales. Otros emprendimientos destacados en este sector incluyen a Farmers Business Network (FBN) y Farmers Edge.

Hasta la fecha, los servicios de estos emprendimientos se han enfocado en las grandes extensiones de producción de granos en los Estados Unidos.

Qué hace UCDavis Chile

UC Davis Chile reconoce el potencial único que ofrece el Big data para facilitar la agricultura del futuro. Nuestra experiencia demuestra que una de las oportunidades más valiosas yace en transformar el creciente volumen de datos de producción -estérilmente archivados en registros de papel y archivos Excel- en instrumentos potentes para la optimización productiva.

La plataforma de investigación Climate Smart Agro ha sido diseñada justamente para responder a esta oportunidad. Su misión es catalizar la aplicación práctica del Big data para lograr una agricultura más rentable, productiva y eco-eficiente.

Alianza UCDavis Chile + Mundoagro

UCDavis ha reconocido la necesidad de poner al servicio del agro no tan sólo conocimiento y capacidades, con el objetivo de desarrollar herramientas biotecnológicas que potencien la productividad y la competitividad de la agroindustria nacional de manera eficiente e innovadora.

Escrito por e Coordinador de Programas Agronomía y Medioambiente U. de California, Davis en Chile (UC Davis Chile)

El riego ha sido decisivo en el aumento de la producción de alimentos para sostener a una población que crece dramáticamente. En la actualidad, el 70% del alimento mundial -300 millones de hectáreas- es producido por la agricultura de riego. Por supuesto, estas hectáreas representan una amplia gama de situaciones de suelos, climas y cultivos, además de distintos niveles de disponibilidad de agua, de situaciones culturales y de sistemas de riego.

Todo esto ha llevado al desarrollo de un sinnúmero de tecnologías de riego, concepto que agrupa a todas aquellas herramientas o prácticas de manejo que nos ayudan a hacer un mejor uso del agua. Estas tecnologías han permitido aumentar los rendimientos y la eficiencia de nuestros sistemas de regadío y es probable que nuestra habilidad para crear nuevas tecnologías definirá la rapidez con la que podremos adaptarnos al cambio climático.

En este artículo, las tecnologías de riego fueron divididas en dos grandes grupos: (1) Sensores y sistemas de monitoreo capaces de proporcionar información sobre los requerimientos hídricos de los cultivos para una toma de decisión informada, y (2) tecnologías inalámbricas que persiguen mejorar la conectividad en el campo para permitir la adquisición de datos en tiempo real y/o el control remoto de válvulas.

La evolución de los sensores

La industria de los sensores es dinámica y diversa. En los últimos años, su crecimiento ha sido impulsado por disminución de costos, reducción en tamaño y facilidad de uso. En paralelo, los sensores se han vuelto más precisos, inteligentes y conectados al mundo. Existe un enorme potencial en mejorar prácticas agrícolas gracias al empleo de información proporcionada por sensores, la cual debe ser procesada e integrada a sistemas de soporte de decisión, para entregar al agricultor información en forma amigable y oportuna.

En general, las tecnologías que buscan determinar el requerimiento hídrico de cultivos han seguido dos tendencias, aquellas que se basan en el balance hídrico del sistema suelo-planta y el estado hídrico de las plantas.

En el primer caso, se considera que el sistema está compuesto por entradas de agua (riego o lluvia), un reservorio donde se acumula (suelo) y salidas de agua (evapotranspiración, escorrentía superficial, percolación profunda, etc.). En la actualidad, existen sensores y modelos que pueden ayudarnos a determinar cada uno de los componentes de este balance.

Por ejemplo, caudalímetros o pluviómetros monitorean las entradas; sensores de humedad de suelo, el agua acumulada, y modelos de evapotranspiración basados en el balance de energía, las salidas. En este último caso, los requerimientos hídricos pueden ser obtenidos monitoreando la evapotranspiración (reponiéndola a través del riego) o el contenido de agua en el suelo (manteniéndolo en un nivel deseado).

Sin embargo, ninguno de estos métodos considera el estrés hídrico de la planta en forma directa, aun cuando hay evidencia que señala que éstas pueden regular el flujo de agua en situaciones de estrés. Es por esto que también existe interés en determinar los requerimientos de agua por medio del estado hídrico de las plantas.

Contenido de agua del suelo

Las técnicas más comunes para determinar el contenido de agua en el suelo están basadas en el contenido gravimétrico, las propiedades eléctricas del suelo, el potencial del agua en el suelo y los métodos radioactivos.

Si bien las técnicas gravimétricas suelen ser consideradas el estándar, su uso requiere de tiempo y trabajo, ya que para determinar el contenido de agua se deben pesar muestras de suelo antes y después de ser secadas en un horno. Para suplir esta deficiencia, varios sensores capaces de medir el contenido de agua del suelo in situ han sido incorporados en el mercado.

Los sensores basados en las propiedades eléctricas del suelo son los más comunes debido a su bajo costo, facilidad de uso y capacidad de adquirir datos en forma continua. Un ejemplo son los sensores de capacitancia, que poseen dos electrodos que detectan la constante dieléctrica del suelo (foto 1a).

Tienen la ventaja de ser económicos, pero dependen del tipo de suelo (requieren de calibraciones en terreno) y presentan un volumen de influencia pequeño, por lo que tienen el riesgo de que sus mediciones no sean representativas, lo que es especialmente importante en cultivos con gran desarrollo radicular.

Los sensores TDR (Time-Domain Reflectometry) también se basan en la constante dieléctrica del suelo y se caracterizan por tener mediciones independientes de la textura y la temperatura. Sin embargo, su costo inicial suele ser más alto que los sensores de capacitancia.

También han sido ampliamente usados sensores basados en la resistencia eléctrica (foto 1b), la que puede ser determinada directamente en el suelo o en un material que está en equilibrio con éste, como yeso o cerámica. El costo de esta tecnología suele ser bajo y su volumen de influencia amplio, ya que muchos de estos sensores basan sus mediciones en el potencial del agua que se encuentra en equilibrio con el medio. Sus desventajas son que requieren de calibraciones individuales y en el caso de los sensores que miden potencial, también de información adicional para convertir sus valores en contenido volumétrico de agua.

Otra alternativa son las técnicas radiactivas, como la dispersión de neutrones, cuyas mediciones son consideradas precisas, pero con un alto costo inicial.

Evapotranspiración del cultivo

Los métodos basados en la estimación de evapotranspiración son probablemente los que presentan un mayor grado de aceptación en la actualidad. Tradicionalmente, la evapotranspiración (ET) ha sido calculada usando estimaciones de evapotranspiración de referencia (ET0), que corresponde a la evapotranspiración de un pastizal con características específicas, el cual se corrige usando un coeficiente de cultivo (Kc) para estimar la evapotranspiración del cultivo (ETc). Sin embargo, los valores de Kc han sido cuestionados, ya que dependen de la localidad y del manejo. A esto se suma que las estaciones meteorológicas no son siempre bien mantenidas, por lo que los valores de ET0 pueden no ser confiables.

La evapotranspiración del cultivo, también puede ser obtenida directamente mediante técnicas como el Surface Renewal, considerada como una alternativa interesante debido a su bajo costo en relación con otras técnicas similares, como el Eddy Covariance o el lisímetro.

Surface Renewal estima ET analizando el balance energético de parcelas de aire que se mueven al interior de la canopia por flujo turbulento. Una termocupla es usada para obtener el flujo de calor sensible; luego esta información junto con valores de radiación neta y flujo calor del suelo son usados para determinar ET (foto 2). Combinando los valores estimados por Surface Renewal y por las estaciones de evapotranspiración de referencia, los coeficientes de cultivos pueden ser estimados para diferentes condiciones de pendiente, exposición, orientación, etc.

Ha habido interés además por desarrollar técnicas basadas en percepción remota por medio de imágenes satelitales o aéreas. Estas generalmente se basan en modelos de balance de energía y radiación neta. Liou and Kar (2014) revisaron distintas técnicas para estimar ET y concluyeron que las precisiones obtenidas varían dependiendo del modelo ocupado y de la escala temporal y espacial utilizada. Adicionalmente, las herramientas de percepción remota pueden ser usadas en conjunto con mediciones de terreno para crear zonas de manejo y definir la posición de sensores o de estaciones de monitoreo.

El centro de innovación UC Davis Chile está liderando en nuestro país las investigaciones relacionadas con la estimación de evapotranspiración. Actualmente, desarrolla un proyecto con VSPT Wine Group, en el cual investigadores de UC Davis (Estados Unidos), con el apoyo de las universidades de Talca y de Tarapacá, están usando estaciones de Surface Renewalpara determinar los requerimientos hídricos de la vid bajo distintos niveles de producción, sistemas de conducción y variedades. El propósito de esta iniciativa es usar la información generada por las estaciones para desarrollar herramientas que permitan mejorar el manejo del riego en la viña.

Estado hídrico de la planta  

El Riego Deficitario Regulado (RDR) busca aumentar la eficiencia en el uso del agua aplicando un riego inferior al requerido para el crecimiento óptimo del cultivo. Este método ha sido sugerido para lugares con escasez de agua, aunque también puede ser usado para mejorar la calidad en cultivos como la vid. El éxito de implementar RDR dependerá de nuestra capacidad para evaluar el estado hídrico de las plantas, ya que el estrés debe mantenerse en un nivel que no genere pérdidas excesivas en la producción.

Métodos basados en el balance hídrico no se relacionan directamente con el estrés hídrico. Esto, debido a que las plantas tienen la capacidad de desarrollar estrategias para tolerar o evitar el estrés, por lo que estas técnicas por sí solas no proporcionan la información necesaria para implementar RDR. Por esta razón, se han hecho esfuerzos por desarrollar sistemas que permitan medir alguna respuesta fisiológica de la planta al estrés.

En la práctica, el éxito del RDR también dependerá de si los agricultores pueden disponer de información sobre el estado hídrico de las plantas en forma oportuna. Actualmente, el estándar para medirlo es la cámara de presión (foto 3b). Sin embargo, esta tecnología no ha sido ampliamente adoptada por los agricultores debido a que sus mediciones requieren de considerable tiempo y trabajo.

Dendrómetros (foto 3c), psicrómetros, porómetros de hoja y sensores de temperatura infrarrojos son tecnologías que pueden ser usadas para medir en parámetros fisiológicos, como la fluctuación diurna del diámetro del tronco (o la hoja), la presión de vapor de una pequeña cámara que se encuentra en equilibrio con el medio líquido al interior de la hoja, o la resistencia estomática.

La apertura estomática tiene además el efecto de enfriar la hoja por medio de la transpiración. Se ha observado que cuando existe estrés hídrico, los estomas se cierran, la transpiración cesa y la temperatura de la hoja tiende a equilibrarse con la temperatura del aire. Sin embargo, la temperatura de la hoja también depende de otras variables microclimáticas, como humedad, temperatura del aire, velocidad del viento y radiación solar. La contribución de estas variables también ha sido estudiada y sistemas compuestos por múltiples sensores han sido desarrollados para estimar el estado hídrico de las plantas (foto 3a).

Tecnologías inalámbricas

Los sensores proximales –que permiten el monitoreo continuo del estado hídrico de las plantas, humedad de suelo o evapotranspiración del cultivo- se han visto enormemente beneficiados por el desarrollo de las tecnologías inalámbricas, que permiten el acceso a la información en tiempo real.

Estos sistemas pueden estar conectados a redes locales, usando nodos inalámbricos de bajo costo y corto alcance, para establecer redes de comunicación, siendo las más comunes las de tipo mesh, en que varios nodos hablan entre ellos para aumentar el rango de alcance, o star, en el cual todos los nodos hablan con un nodo central para adquirir datos en una zona específica (Ver figura 1).

Usualmente, este tipo de redes tienen la capacidad de enviar la información a la web por medio de un computador con conexión a internet o de un módem con servicio habilitado para usar redes de celular.

Una ventaja de estos sistemas es que permiten conectar a varios sensores o válvulas a una misma red. De manera alternativa, cada sensor/válvula puede estar conectado directamente a una red de celular y enviar la información a la web sin la necesidad de estar conectado a una red local mesh o star. Esta opción puede ser una buena alternativa, puesto que es sencilla de instalar y mantener, pero puede ser más cara dependiendo de la cantidad de dispositivos que se quieran conectar y la distancia a la que se encuentren.

En Chile, el acceso a internet en zonas rurales aún es limitado. Habitualmente, las redes de celulares poseen mejor cobertura.

Sin embargo, hay zonas rurales en donde éstas tampoco llegan, pero en esos casos, aún es posible establecer redes locales para disponer de los datos offline u optar por comunicción satelital. Usando tecnologías inalámbricas, los agricultores pueden usar la información de sensores o estaciones de monitoreo para programar el riego, sin la necesidad de realizar labores intensas en terreno.

En cuanto al manejo de riego a distancia, una tecnología disponible son las válvulas solenoides de tipo latching (no requieren estar energizadas para mantenerse abiertas), las cuales son controladas mediante una corriente eléctrica que pasa a través de un solenoide, cuya polaridad determinará si la válvula se cierra o abre. Un ejemplo de una válvula solenoide de tipo latching integrada en una red meshse puede ver en la foto 4.

Esta tecnología tiene varias ventajas: no es necesario ir a terreno para operarla; facilita un mejor registro del agua ocupada, ya que la información sobre cuánto tiempo las válvulas estuvieron abiertas puede almacenarse en un computador o en la web (esto se puede complementar con la información de caudalímetros y/o sensores de presión); y permite la automatización del riego, debido a que un computador puede abrir y cerrar las válvulas a una hora determinada.

Finalmente, es importante destacar que es posible encontrar sinergias entre las tecnologías descritas en este artículo, las cuales pueden ser aprovechadas para desarrollar herramientas robustas que apunten a manejos eficientes en el uso del agua, como lo son el riego de precisión o el RDR.

Alianza UCDavis Chile + Mundoagro

UCDavis ha reconocido la necesidad de poner al servicio del agro no tan sólo conocimiento y capacidades, con el objetivo de desarrollar herramientas biotecnológicas que potencien la productividad y la competitividad de la agroindustria nacional de manera eficiente e innovadora.

Escrito por Francisco Rojo, Investigador Postdoctoral en Tecnologías Agroclimáticas U. de California, Davis en Chile.