02.Higuerilla Final

Directorio Institucional

Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación

Lic. Francisco Javier Mayorga CastañedaSecretario

MC. Mariano Ruiz-Funes MacedoSubsecretario de AgriculturaIng. Ignacio Rivera Rodríguez

Subsecretario de Desarrollo RuralIng. Ernesto Fernández Arias

Subsecretario de Fomento a los AgronegociosMSc. Jesús Antonio Berumen Preciado

Oficial Mayor

Instituto Nacional de InvestigacionesForestales, Agrícolas y Pecuarias

Dr. Pedro Brajcich GallegosDirector General

Dr. Salvador Fernández RiveraCoordinador de Investigación, Innovación y Vinculación

MSc. Arturo Cruz VázquezCoordinador de Planeación y Desarrollo

Lic. Marcial A. García MorteoCoordinador de Administración y Sistemas

Centro de Investigación Pacífico SurDr. René Camacho Castro

Director RegionalDr. Rafael Ariza Flores

Director de InvestigaciónDr. Miguel Ángel Cano García

Director de Planeación y Desarrollo

Guía técnica para la producción de higuerilla (Ricinus communis L.) en Chiapas.

Guía técnica para la producción dehiguerilla (Ricinus communis L.)

en Chiapas.

José Luis SOLÍS BONILLAInvestigador del C.E. Rosario Izapa-CIRPASAlfredo ZAMARRIPA COLMENERO

Líder del Programa Nacional de Investigación en BioenergíaAlfredo GONZÁLEZ ÁVILA

Investigador del C.E. Altos de Jalisco-CIRPACHéctor Rómulo RICO PONCE

Investigador del C.E. Valle de Apatzingán-CIRPACLuis Mario TAPIA VARGAS

Investigador del C.E. Uruapan-CIRPACRodrigo TENIENTE OVIEDO

Investigador del C.E. Valle de Apatzingán-CIRPACManuel ZACARÍAS GUTIÉRREZ

Apoyo Técnico del Programa de Bioenergía del C.E. Rosario Izapa-CIRPAS

Juan Ramón CRUZ RAMÍREZ Apoyo Técnico del Programa de Bioenergía del

C.E. Rosario Izapa-CIRPASMiguel HERNÁNDEZ MARTÍNEZ

Investigador del C.E. Bajío-CIRCE

Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias

Centro de Investigación Regional Pacifico SurCampo Experimental Rosario Izapa

Tuxtla Chico, Chiapas. Noviembre de 2011Folleto Técnico Núm. 25. ISBN: 978-607-425-663-5


Instituto Nacional de InvestigacionesForestales, Agrícolas y Pecuarias

Progreso No. 5, Barrio de Santa CatarinaDelegación Coyoacán, C.P. 04010 México D. F.

Teléfono (55) 3871-8700

Guía técnica para la producción de higuerilla(Ricinus communis L.) en Chiapas.

ISBN: 978-607-425-663-5Primera Edición 2011

LA CITA CORRECTA ES:

Solís-Bonilla, J.L., Zamarripa-Colmenero, A., González-Ávila A., Rico-Ponce H.R., Tapia-Vargas L. M., Teniente-Oviedo R, Zacarías -Gutiérrez M., Cruz Ramírez J.R. y Hernández-Martínez M. 2011. Guía técnica para la producción de higuerilla (Ricinus communis L.) en Chiapas. Folleto Técnico No. 25. Instituto Nacional de Investigaciones Forestales Agrícolas y Pecuarias. Campo Experimental Rosario Izapa, Tuxtla Chico, Chiapas. México. 59 p.

No está permitida la reproducción total o parcial de esta publicación, ni la transmisión de ningunaforma o por cualquier medio, ya sea electrónico, mecánico, fotocopia, por registro u otrosmétodos, sin el permiso previo y por escrito de la Institución.


Contenido

I. INTRODUCCIÓN

II. PROBLEMÁTICA Y MARCO NORMATIVO

III. LA HIGUERILLA; ORIGEN Y DISTRIBUCIÓN

IV. ESTUDIOS REALIZADOS CON Ricinus communis L.

V. DESCRIPCIÓN BOTÁNICA

VI. REQUERIMIENTOS AGROECOLÓGICOS

VII. ÁREAS DE POTENCIAL PRODUCTIVO

VIII. DESCRIPCIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO

IX. TECNOLOGÍA DE PRODUCCIÓN

9.1. Establecimiento del cultivo9.2. Preparación del terreno

9.1.1. Chapeo9.1.2. Barbecho

9.1.3. Rastreo9.1.4. Surcado

9.3. Variedades9.4. Siembra 9.4.1. Distancias de siembra 9.4.2. Sistemas de producción

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9.5. Manejo de la plantación

9.5.1. Fertilización

9.5.2. Control de malezas

9.5.3. Plagas

9.5.4. Enfermedades

9.5.5. Cosecha

9.5.6. Manejo de poscosecha

9.5.7. Almacenamiento

X. CALIDAD AGROINDUSTRIAL DEL ACEITE

XI. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

XII. AGRADECIMIENTOS

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I. INTRODUCCIÓN

Ante problemas ambientales mundiales como el cambio climático y el agotamiento de fuentes fósiles de energía es imprescindible impulsar la investigación, desarrollo e innovación de energías renovables para reducir el efecto invernadero y para diversificar la matriz energética nacional que en México depende en más de 90% de recursos no renovables como el petróleo y el gas.

El biodiesel es un combustible renovable que se obtiene a partir de aceites vegetales que provienen de semillas oleaginosas, y cuyo uso comparado con el de los combustibles de origen fósil permite la reducción de emisiones gaseosas contaminantes.

México carece de suficiente materia prima de especies oleaginosas tales como soya, cacahuate, cártamo y palma de aceite para la alimentación humana, por lo que se tiene que importar más del 90% de grano para atender la demanda nacional; lo anterior hace difícil considerar el uso de cultivos destinados a la alimentación humana para la producción de biodiesel.

Por lo anterior es necesaria la búsqueda de nuevos cultivos generadores de aceite para la producción de biocombustibles que no compitan con los cultivos destinados a la alimentación humana.

La higuerilla (Ricinus communis L.) representa una oportunidad técnica favorable para su aprovechamiento en la producción de insumos para obtener biocombustibles (Zamarripa, 2011).

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Esta publicación tiene el propósito de difundir a técnicos, productores, profesionistas y académicos sobre los avances en el desarrollo de tecnología de producción de higuerilla dentro del Programa de Bioenergía del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP).

II. PROBLEMÁTICA Y MARCO NORMATIVO

El principal problema mundial de orden económico, social, ambiental y de supervivencia de la humanidad, es el cambio climático, que es provocado principalmente por la emisión de gases de efecto invernadero (GEI) los cuales se acumulan en la atmósfera (IPCC, 2007).

Las actividades humanas generan emisiones de GEI como el dióxido de carbono (CO ), metano (CH ), oxido nitroso (N O) e 2 4 2

hidrofluorocarbonos (HFC), perfluorocarbonos (PFC) y hexafluoruro de azufre (SF ) (ONU, 1997).6

El efecto invernadero trae como consecuencia el incremento de la temperatura promedio de la tierra, las sequías, el deshielo de los polos y las inundaciones. Estos fenómenos afectan la vida de miles de personas, la economía familiar y nacional, la producción y productividad agropecuaria y forestal. Las pérdidas económicas por este fenómeno en el año 2005 fueron superiores a los $200 mil millones de dólares (Zamarripa et al, 2009).

Durante la “Convención Marco de las Naciones Unidas” celebrada en Kyoto, Japón en el mes de diciembre del año de 1997, se formuló un protocolo que contiene los mecanismos para hacer frente al efecto invernadero de manera integral.

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Uno de los acuerdos fue reducir el impacto negativo en el ambiente a través de procesos, máquinas e implementos más eficientes mediante el uso de fuentes de energía renovables. Se planteó como objetivo para el periodo 2008-2012 reducir en no menos del 5 % las emisiones de los gases de efecto invernadero de origen humano (ONU, 1997).

El protocolo de Kyoto es el primer acuerdo global que vincula a varios países para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI). Hoy en día son 184 países incluyendo México los que han ratificado el protocolo. Dichos países generan el 61.6 % de las emisiones de GEI (ONU, 1997).

Aunado al problema mundial del cambio climático, esta el agotamiento de las reservas de petróleo de México, cuya duración se estima en 8 años. Además el aumento constante del precio del petróleo, justifica sobremanera la necesidad de explorar nuevas fuentes de energía renovable como el biodiesel a partir de especies agrícolas (Mergier, 2007).

En este sentido, el Gobierno de México decretó en el mes de febrero de 2008, la Ley de Promoción y Desarrollo de Bioenergéticos la cual impulsa el uso de energías renovables más eficientes y limpias como los biocombustibles para disminuir los efectos del cambio climático mediante la disminución de GEI con el uso de estos biocombustibles (LDPB, 2008)


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III. LA HIGUERILLA; ORIGEN Y DISTRIBUCIÓN

La higuerilla (R. communis L.) es una planta oleaginosa que tiene gran capacidad de adaptación, es cultivada en todas las regiones tropicales y subtropicales, aunque es típica de regiones semiáridas.

De acuerdo a Purseglove (1974), la higuerilla es originaria de África, encontrándose en forma silvestre en la República de Yemen al Norte de África, y en el Cercano y Medio Oriente. De Candolle (1983) menciona que es una planta originaria del África Tropical.

Vavilov (1992) sitúa un centro primario de origen de plantas de higuerilla en Etiopía, antiguamente conocida como Abisinia o Alta Etiopía. El mismo autor reconoce la existencia de un centro secundario de origen en Irán (antiguamente Persia) y Afganistán.

El cultivo de la higuerilla se ha extendido en el mundo, debido a que su aceite es el único en la naturaleza que es soluble en alcohol. Además es el más denso y viscoso; por lo que tiene un amplio mercado por sus múltiples usos en diversas industrias como la automotriz, farmacéutica, cosmetología, química, fertilizantes, pesticidas, aeronáutica y actualmente la industria de los biocombustibles (Mejía, 2000).

En el 2009, el área cosechada a nivel mundial de higuerilla fue de más de 1.4 millones de ha con un rendimiento estimado de 1.02 t

-1ha con una producción mundial total de 1,499,111 t de grano. En el Cuadro 1, se pueden apreciar los principales países productores de higuerilla; India con 840,000 ha, cosechadas; China con 210,000 ha; Brasil con 159,205 ha con una producción de grano de 1.09, 0.190 y 0.09 millones de toneladas, respectivamente (FAOSTAT, 2011).


La FAOSTAT (2011), reportó en México una superficie cosechada de 500 ha con una producción de 100 t de grano en el año 2009.

En el 2011, el Servicio de Información Agroalimentaria y Pesquera (SIAP), reporta en su anuario estadístico de la producción agrícola una superficie sembrada de higuerilla en el Estado de Michoacán de 5 ha, con un rendimiento promedio de

-1700 kg ha con una producción total de 3.5 t, la cual alcanzó un precio medio rural de $4,000 pesos por tonelada de grano (SIAP, 2011).

En México, la higuerilla se encuentra distribuida en los estados de Chiapas, Chihuahua, Coahuila, Colima, Distrito Federal, Guanajuato, Guerrero, Jalisco, Estado de México, Michoacán, Morelos, Nayarit, Oaxaca, Sinaloa, Sonora, Tabasco, Tamaulipas, Tlaxcala, Veracruz y Yucatán (Villaseñor y Espinosa, 1998).

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Cuadro 1. Principales países productores de R. communis.

Fuente: FAOSTAT | © FAO Dirección de Estadística 2011

País Área cosechada

(ha) Producción

(t) India 840000 1098000 China 210000 190000 Brasil 159205 90384

Paraguay 11000 13000 República Árabe Siria 637 1312 Federación de Rusia 600 350

Filipinas 240 120 México 500 100


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IV. ESTUDIOS REALIZADOS CON Ricinus communis L.

Los primeros estudios de esta especie en México, para otros fines, lo realizaron los Drs. Sánchez Robles y Leodegario Quilantán en el año 1962, en el extinto Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas (INIA). Dichos trabajos se desarrollaron en el Campo Experimental Río Bravo, Tamaulipas. Los investigadores evaluaron cuatro variedades de porte bajo y reportaron

-1rendimientos promedios de 1.9 kg ha .

En el sur de Jalisco en el ciclo primavera-verano de 1996, se evaluaron cinco híbridos de higuerilla, tres de porte normal y dos de porte bajo. El objetivo de la evaluación fue conocer su grado de adaptación, potencial de rendimiento y características agronómicas. Según los reportes, se alcanzaron rendimientos de

-1grano de 2.4 t ha y contenido de aceite de 52.3 % (González, 1996).

González (1999) realizó un estudio de 10 híbridos de higuerilla en dos localidades del sur de Jalisco. Los resultados indicaron que los mejores materiales alcanzaron rendimientos de 3.2 toneladas de grano por hectárea, con contenidos de aceite de 52 %.

En el estado de México se trabajó con R. communis para obtener los mejores materiales genéticos. Las especies de la entidad, silvestres, mostraron 35 y 38 % de contenido de aceite, mientras que una colecta realizada en Hidalgo rindió hasta el 58 % (Velásquez, 2004).

La “Dove Biotech Limited,” ha desarrollado una serie de investigaciones, en las que se ha concluido que para las regiones áridas y semiáridas con tierras marginales el cultivo de la higuerilla ofrece una solución viable (DOVE, 2006).


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En Brasil se realizó un estudio de 10 colectas de R. communis, se encontró que el contenido de aceite depende de la variedad, condiciones de la plantación y factores agronómicos; además de la precipitación y altitud. Los porcentajes de aceite extraído fluctuaron entre el 49.7 y 54.5 % (Fraga, et al., 2002). Por otra parte, Freire (2001) reporta que las variedades más comunes de R. communis en Brasil poseen en sus semillas entre 40 y 60 % de aceite.

El Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP) cuenta con colectas de higuerilla de los estados de Jalisco, Chiapas, Guanajuato, Veracruz, Oaxaca, Michoacán, Guerrero, Morelos y Yucatán, que constituyen la base para la obtención de materiales elite (Zamarripa, 2011).

Con el objetivo de conocer la diversidad genética de accesiones de R. communis del estado de Chiapas, Pecina et al. (2011), realizaron un estudio en los años 2009 y 2010, en el que se usó marcadores Short Sequence Repeat (SSR) y la técnica de Amplified Fragment Length Polymorphism (AFLP) con 82 accesiones de higuerilla de Chiapas y 5 genotipos testigo de otros estados de la República Mexicana. En general se detectó un alto nivel de diversidad genética mayor al 70 %. Mientras, en los estudios de diversidad genética realizados por Allan et al. (2008) mediante AFLP y SSR con 41 accesiones de germoplasma originarios de 35 países, indicaron una baja diversidad genética.

En la búsqueda de biocombustibles, el uso del aceite de Higuerilla R. communis ha demostrado tener ventajas técnicas por lo que ofrece una alternativa para el desarrollo agrícola en áreas áridas y empobrecidas de las zonas tropicales y subtropicales (Zamarripa, 2011).


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La planta R. communis tiene diferentes nombres comunes: higuerilla, tártago, higuera del infierno, ricino, palma de cristo, “castor bean” (Martínez, 1979).

Los nombres comunes de la higuerilla en algunas lenguas indígenas de México se enlistan a continuación: Al-pai-ue en lengua chontal de Oaxaca; en la zoque en Chiapas se escribe cashilandacu: cashtilenque en lengua totonaca de Veracruz; kòoch, xkoch, x-kòoch en maya en el estado de Yucatán; degha en lengua otomí en Hidalgo; thiquela en lengua huasteca en San Luis Potosí; québeènogua idioma mayo en Sonora; y xoxapajtzi en Morelos (Martínez, 1979).

Clasificación taxonómica de acuerdo a SIIT*mx (2011):

Reino Plantae Subreino Tracheobionta División Magnoliophyta Clase Magnoliopsida Subclase Rosidae Orden

Euphorbiales

Familia Euphorbiaceae Género Ricinus Especie communis


La planta de higuerilla tiene una raíz pivotante que puede alcanzar hasta 3 m de profundidad, constituyendo el anclaje principal de la planta, además presenta raíces secundarias y terciarias, las cuales se encuentran en su mayoría a poca profundidad (Rzedowski y Rzedowski, 2001).

La lámina foliar es casi orbicular, de 10 a 60 cm de diámetro, profundamente palmatilobada, las divisiones ovado-oblongas a lanceoladas, agudas o acuminadas, el borde es irregularmente dentado-glanduloso; pecíolo tan largo o más largo que la lámina; con glándulas entre la lámina y el pecíolo (Rzedowski y Rzedowski, 2001) (Figura 2).

R. communis es una planta de hábito anual o perenne de acuerdo a las condiciones ambientales (Vibrans, 2009). La planta es de porte alto, a veces algo arbustiva, de color verde claro a azul-grisáceo, en ocasiones rojiza, con tallo erecto que mide hasta 6 m de altura (Figura 1). El tamaño de planta tiende a ser mayor en climas tropicales y tierras fértiles, los genotipos enanos son de gran interés económico porque facilitaran la cosecha mecanizada (Rzedowski y Rzedowski, 2001)

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Figura 1. a) Plantación de higuerilla en el soconusco Chiapas, b) genotipo de higuerilla tonalidad rojiza.

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La higuerilla es una planta monoica y generalmente unisexual, en sus inflorescencias llevan las flores masculinas y femeninas, y su proporción es variable. Las flores masculinas están localizadas en la base de la inflorescencia, mientras que las femeninas están ubicadas en su ápice (Rzedowski y Rzedowski, 2001).

En el cultivo de la higuerilla prevalece la autopolinización, por ser considerada una planta monoica con las flores unisexuales masculinas y femeninas en cada planta. La dehiscencia de la antera permite lanzar el polen a grandes distancias. Este mecanismo de la planta favorece la polinización cruzada, principalmente por el viento e insectos, debido a la ligereza y alta producción de polen (Macêdo y Wagner, 1984; Bonjean, 1991).

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Figura 2. Hojas de higuerilla en la región Soconusco, Chiapas.


El fruto es una cápsula subglobosa, de 1.5 a 2.5 cm de largo, con espinas cortas y gruesas (equinado); semillas elipsoides, algo aplanadas, de 10 a 17 mm de largo, lisas, brillantes, frecuentemente jaspeadas de color café y gris, conspicuamente carunculadas (Rzedowski y Rzedowski, 2001).

Según Mazzani (1983), el porcentaje de polinización cruzada es variable, y rara vez es menor al 30 %.

De acuerdo a Távora (1982), la mayor liberación del polen ocurre en las horas de mayor calor del día, tiempo durante el cual permanece viable por un periodo de 48 h. El estigma de las flores femeninas permanece receptivo por un periodo de 5 a 10 días.

Las flores masculinas tienen un perianto de 6 a 12 mm de largo, el de las flores femeninas es de 4 a 8 mm de largo, ovario densamente cubierto por largos tubérculos blandos, que parecen pelos gruesos (Figura 3).

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Figura 3. Inflorescencia de higuerilla en el Soconusco, Chiapas


Las semillas de higuerilla son de forma oval aplastada, redondeadas en un extremo, y con una giba en el otro llamada carúncula de superficie brillante y lisa (Figura 5); además presentan color variable que suele ser gris con manchas rojizas y parduzcas de tamaño variable que va de 0.5 a 1.5 cm de largo. La semilla tiene una cubierta dura y quebradiza exterior y otra inferior muy fina de color blanquecino, ambas protegen la semilla, la cual consta de un embrión pequeño con sus dos cotiledones delgado y el albumen que es blando, compacto y aceitoso, el albumen es el que contiene el aceite (Rzedowski y Rzedowski, 2001).

Los frutos inmaduros son generalmente verdes y algunas veces rojos, que después se tornan de color café en la maduración (Figura 4). Los estigmas permanecen en el fruto en forma leñosa. Los frutos pueden ser de maduración dehiscentes o indehiscentes, según la variedad, la temperatura y la humedad del aire, pero esta característica está determinada principalmente por el espesor del pericarpio en la unión de los lóbulos (Rzedowski y Rzedowski, 2001). Gvozdeva y Podkuichenko (1976) observaron menor tendencia a la dehiscencia en los frutos cuya quilla tiene menor espesor.

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Figura 4. Frutos de higuerilla. a) frutos inmaduros b) frutos en estado optimo para corte.

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VI. REQUERIMIENTOS AGROECOLÓGICOS

La higuerilla tiene buen potencial de producción en altitudes de 0 a 1800 msnm, con precipitación de 400 a 1000 mm anuales, temperaturas que oscilan entre 15 y 30 °C. (Cuadro 3). Además requiere de suelos fértiles.

La semilla contiene toxinas como ricina (albúmina) y la ricinina (alcaloide), las cuales quedan en el bagazo o torta que sobra en la extracción del aceite. El contenido de aceite puede variar en la proporción del tegumento, aspecto y de la carúncula el cual puede ser de un 45 a 50 % de aceite (Rzedowski y Rzedowski, 2001).

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Figura 5. Semillas de higuerilla en el Soconusco, Chiapas.


A pesar de que existen cultivos en altitudes desde el nivel del mar hasta 2300 m, Weiss (1983) recomienda sembrar la higuerilla en áreas donde la altitud oscile entre 300 y 1500 m. Los vientos fuertes puede causar daños a las ramas y comprometen la producción de los frutos (Sudene, 1989).

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Cuadro 3. Requerimientos agroecológicos para el cultivo de la higuerilla

VARIABLE POTENCIAL PRODUCTIVO

ALTO MEDIO BAJO Temperatura media anual

15 - 30°C 15 - 19°C 30 - 35°C

< 15°C > 35°C

Precipitación anual

400 - 1000 mm 1000 - 1500 mm < 400 mm

> 1500 mm

Altitud

0 - 1,800 m 1,800 - 2,500 m > 2,500 m

Textura de suelos

Media Gruesa

Media Gruesa

Fina

Uso de suelo

Uso agrícola Uso agrícola Uso agrícola

Suelo Regosol Cambisol y

feozem

Vertisol, litosol y rendzina



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VII. ÁREAS DE POTENCIAL PRODUCTIVO

Los resultados de la zonificación agroecológica muestran que existen más de 10 millones de hectáreas con potencial alto y medio para el establecimiento de plantaciones de higuerilla. Existen más de 3.9 millones de hectáreas con potencial alto y 6.3 millones de hectáreas con potencial medio (Figura 6).

Figura 6. Mapa de potencial productivo de higuerilla en zonasagrícolas de temporal (Zamarripa, 2011).


Los estados de la República Mexicana que registraron la mayor superficie con potencial alto para el cultivo de higuerilla superiores a las 200 mil hectáreas fueron Tamaulipas, Sinaloa, Nuevo León y Jalisco con 841, 678, 372 y 367 mil hectáreas, respectivamente. Las superficies identificadas presentan una altitud de 0 a 1,800 msnm, una temperatura entre 15 y 30 °C y una precipitación pluvial entre los 400 y 1000 mm anuales así también un uso de suelo predominante agrícola de temporal con un tipo de suelo Regosol. De los 32 estados en 2 no se detectaron áreas con potencial (Zamarripa, 2011)

Los estados de Coahuila, Sonora, Oaxaca, Michoacán, Yucatán, San Luis Potosí, Puebla y Guerrero presentan superficies superiores a 100 mil y menores a 200 mil hectáreas con alto potencial productivo para higuerilla. Trece estados presentaron menos de 50 mil hectáreas con alto potencial productivo mientras que Colima y Chiapas cuentan con 90 mil y 91 mil hectáreas, respectivamente, de potencial alto para el establecimiento de esta especie (Zamarripa, 2011)

A nivel nacional el INIFAP estimó más de 6.3 millones de hectáreas con potencial medio, áreas con una altitud de 1800 a 2,500 msnm, precipitaciones de 100 a 1500 mm anuales y temperatura media de 30 a 35 °C. Con un uso de suelo predominante agrícola de temporal con un tipo de suelo Cambisol y Feozem.

Los estados que registraron la mayor superficie con potencial medio para el cultivo de higuerilla fueron Zacatecas con 913,061 ha; Jalisco con 691,380 ha; Durango con 564,382 hectáreas; Guanajuato con 504,288 ha; y Veracruz con 406,164 ha (Zamarripa, 2011).

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VIII. DESCRIPCIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO

El estado de Chiapas tienen una extensión de 75,344 kilómetros cuadrados de superficie, se localiza en la base del sureste de la República Mexicana, limitando al norte con el estado de Tabasco, al este con la República de Guatemala, al sur con el océano Pacifico y al oeste con los estados de Oaxaca y Veracruz. Las coordenadas geográficas extremas del estado están delimitadas por los paralelos 17º59' y 14°32', de latitud norte; y los meridianos 90º22' y 94º14' de longitud oeste (INEGI, 2011).

El territorio Chiapaneco presenta un relieve sumamente variado y prolífico, clasificado en tres provincias fisiográficas;

Ø La llanura costera del Golfo, al norte del Estado, donde predominan lomeríos con llanuras de reciente formación.

Ø La sierra de Chiapas, que incluye la Sierra del Norte, los Altos de Chiapas y la Depresión Central. Estas zonas están caracterizadas por sierras con vistosas mesetas, cañadas, llanuras y valles.

Ø La Cordillera Centroamericana, al sur del Estado, que comprende las Sierras del Sur, la Llanura Costera y las zonas Frailesca, Sierra, Soconusco e Istmo, costeña, con sierras altas y laderas escarpadas.

Debido a su ubicación y la heterogeneidad de su relieve, Chiapas presenta una gran riqueza de climas. Este varía desde un tipo cálido húmedo al norte del Estado, con lluvias todo el año y una temperatura media de 20 °C, hasta los Altos de Chiapas-la zona más fría-con un clima templado subhúmedo, lluvias en verano y una media de 14 °C. En la vertiente del Pacífico el clima es cálido, con temperaturas de hasta 28 °C y abundantes lluvias en verano (INEGI, 2011).

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Las actividades económicas principales son la agricultura de temporal y de riego, ganadería, silvicultura, pesca, recursos petroleros y turismo. Cuenta con una superficie total de 3 972 673 ha de las cuales 3 059 530 ha tienen actividad agropecuaria o forestal y 913 142 ha no reportan ninguna actividad. En Chiapas existen 2 200 155 ha de superficie agrícola de las cuales 2 154 335 ha son de temporal y 45 820 ha son de riego (INEGI, 2011).

El INEGI en su Censo Agropecuario 2007 reporta que en promedio en cada ciclo agrícola en Chiapas se dejan sin sembrar alrededor de 124,207 ha de terrenos agrícolas por tener terrenos pocos fértiles y erosionados y por la falta de apoyos al campo (INEGI, 2011). En dichos terrenos se puede propiciar el establecimiento y desarrollo del cultivo de higuerilla para la producción de insumos energéticos.

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IX. TECNOLOGÍA DE PRODUCCIÓNA continuación se describe la tecnología de producción para el cultivo de la higuerilla en el estado de Chiapas.

9.1. Establecimiento del cultivo

La higuerilla representa una nueva opción de diversificación para los productores de Chiapas que podría incrementar las ganancias, contribuir al desarrollo sustentable y mitigar la emisión de gases contaminantes (GEI). Sin embargo, a pesar de su gran importancia, la investigación nacional en el tema de bioenergía y en específico con R. communis es reciente, por lo que aún se requiere de investigación e innovaciones en este cultivo.

Para el establecimiento de una plantación de higuerilla es muy importante la selección del sitio de siembra, el cual debe reunir las condiciones agroecológicas con potencial productivo alto, descritas anteriormente.

9.2. Preparación del terreno

La preparación del suelo, conocida como labranza busca crear condiciones favorables para el buen desarrollo de los cultivos, es decir, para la germinación de las semillas, el crecimiento de las raíces y plantas, y en la mayoría de los casos, para la formación del fruto; además puede ayudar a incrementar significativamente la producción (Márquez, 2001; Leyva,2009).

La preparación del terreno debe realizarse en el mes de mayo, para que permita la siembra con humedad en el mes de junio. Las actividades que se deben realizar en esta etapa se enlistan y describen a continuación.

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9.2.1. Chapeo

Esta actividad se realiza con la finalidad de eliminar toda maleza que se encuentre presente en el terreno y facilitar su incorporación como fuente de materia orgánica además facilita el paso de los implementos agrícolas.

9.2.2. Barbecho

Con esta labor rompemos la capa compactada del suelo y propiciamos mejores condiciones de aireación y de retención de humedad para el desarrollo de raíces. Se realizan dos pases con el arado de discos a una profundidad de 20 a 30 cm.

9.2.3. Rastreo

Esta actividad se debe realizar una a dos semanas después de haber realizado el barbecho, se deben efectuar dos pases cruzados de rastra de 24 discos a una profundidad de 10 a 20 cm, dependiendo de la textura y características del terreno. Esto permitirá mullir bien el suelo.

9.2.4. Surcado

Se sugiere realizar el surcado a una distancia de 2 metros para los genotipos de porte medio, y a 3 metros para los portes altos. La profundidad de los surcos depende del tipo de semilla o genotipo a sembrar, puede ser de 15 a 20 cm en siembra de granos.

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9.3. Variedades

En el INIFAP a partir del año 2008, se iniciaron los trabajos de descripción y evaluación de variedades de higuerilla. De acuerdo con Zamarripa (2011), la obtención de variedades propias con alta eficiencia energética y rendimiento agroindustrial, otorgará seguridad y rentabilidad a los productores nacionales para enfrentar la competencia en el mercado nacional e internacional.

La adaptación de variedades se puede definir como el comportamiento de un genotipo o una población genotípica en un ambiente, es decir, la adaptación corresponde al rendimiento de un cultivo en un ambiente determinado (Vavilov, 1992).

Así mismo, la adaptabilidad se define como la capacidad de hacerlo en una serie de ambientes, expresado de otra manera, es la forma como rinde la variedad en los diferentes ambientes (Vavilov, 1992).

Dada la gran heterogeneidad de ambientes presentes en México resulta imprescindible realizar experimentos en una gama de condiciones ambientales para conocer tanto la adaptación como la adaptabilidad de las variedades de higuerilla.

Actualmente, el INIFAP dispone de más de 375 genotipos de higuerilla provenientes de los estados de Michoacán, Chiapas, Veracruz, Jalisco, Oaxaca, Guanajuato, Yucatán, Morelos y Guerrero (Zamarripa, 2011). Del Banco de Germoplasma de higuerilla del INIFAP se seleccionaron por características morfológicas y agronómicas, 16 líneas para su evaluación en 14 estados del país, con el objetivo de conocer la adaptación, adaptabilidad y comportamiento agroindustrial.

27


El análisis de resultados de los ensayos de evaluación y selección de variedades mostró gran variación en el comportamiento agronómico de los materiales en estudio, en función de los sitios experimentales. Es importante anotar que se evaluó el contenido de aceite en algunos ambientes y se encontró que el ambiente no influyó en el contenido de aceite (Zamarripa, 2011).

Según Parente (2003), R. communis puede llegar a producir 47 % de aceite respecto al 18 % de la soya, 15 % del algodón y 44 % del girasol. El rendimiento en aceite de estas cuatro

-1oleaginosas se aproxima a 800, 600, 500 y 650 kg ha , respectivamente.

9.3.1. Resultados de la evaluación de genotipos en Chiapas

El análisis de resultados del ensayo de evaluación y selección de genotipos elite de higuerilla en Chiapas mostró gran variación en el comportamiento agronómico de los materiales en estudio.

En la Figura 7, se muestran los resultados del comportamiento productivo de 16 genotipos seleccionados. El rendimiento

-1expresado en t ha de grano varió de 0.31 a 2.53. Destacan los genotipos INIFAP RIRIC-274, INIFAP RIRIC-C29 e INIFAP

-1RIRIC-C19 con rendimientos de 1.86, 1.92 y 2.53 t ha .

Para la determinación del contenido de aceite de semillas de R. communis se utilizó el método Soxhlet de acuerdo a la norma oficial NMX-F-089-S-1978. El genotipo INIFAP RIRIC-19 presentó 47.2 % de aceite, el genotipo INIFAP RIRIC-29 mostró contenidos de aceite del 55.9 % mientras el INIFAP RIRIC-274 presentó 47 % (Cuadro 4).

28


Genotipo Rendimiento de grano (t ha-1)

Contenido de aceite (%)

Rendimiento de aceite (L ha-1)

INIFAP RIRIC-19 2.53 a 47.20 ab 1195.73 a INIFAP RIRIC-29 1.92 ab 55.90 ab 1074.68 ab INIFAP RIRIC-274 1.86 ab 47.00 ab 874.20 abc INIFAP RIRIC-10 1.79 abc 50.80 ab 909.32 abc INIFAP RIRIC-2 1.70 abcd 57.90 ab 984.30 abc INIFAP RIRIC-273 1.61 bcd 52.40 ab 843.64 abc INIFAP RIRIC-26 1.44 bcd 50.00 ab 718.75 abc INIFAP RIRIC-1 1.41 bcde 50.20 ab 707.78 abc INIFAP RIRIC-39 1.27 bcde 66.30 ab 839.80 abc INIFAP RIRIC-275 1.26 bcde 46.60 ab 587.16 abc INIFAP RIRIC-271 1.12 cde 43.10 b 481.64 abc INIFAP RIRIC-270 1.08 cdef 52.70 ab 567.40 abc INIFAP RIRIC-202 1.05 cdef 61.50 ab 645.75 abc INIFAP RIRIC-272 0.90 def 53.00 ab 475.68 abc INIFAP RIRIC-203 0.72 ef 58.00 ab 416.15 bc INIFAP RIRIC-199 0.31 f 57.10 ab 177.01 c

0.31

f

0.72

ef0.90

def1.

05cd

ef

1.08

cdef

1.12

cde

1.26

bcde

1.27

bcde

1.41

bcde

1.44

bcd

1.61

bcd

1.70

abcd

1.79

abc

1.86

ab1.92

ab

2.53

a

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

INIF

APRIR

IC-1

9

INIF

APRIR

IC-2

9

INIF

APRIR

IC-2

74

INIF

APRIR

IC-1

0

INIF

APRIR

IC-2

INIF

APRIR

IC-2

73

INIF

APRIR

IC-2

6

INIF

APRIR

IC-1

INIF

APRIR

IC-3

9

INIF

APRIR

IC-2

75

INIF

APRIR

IC-2

71

INIF

APRIR

IC-2

70

INIF

APRIR

IC-2

02

INIF

APRIR

IC-2

72

INIF

APRIR

IC-2

03

INIF

APRIR

IC-1

99

Genotipos

Ren

dim

ien

to(t

ha

-1)

Figura 7. Comportamiento productivo (t ha-1) de 16 genotipos para alto rendimiento y contenido de aceite en Tuxtla Chico, Chiapas. Ciclo P.V. 2010. Medias con letra diferente en la

columna son estadísticamente diferentes (LSD a ? 0.05)

29

Cuadro 4. Rendimiento de aceite de 16 genotipos en Tuxtla Chico, Chiapas Ciclo P.V. 2010.


En la producción de aceite por hectárea, los genotipos INIFAP RIRIC-29 e INIFAP RIRIC- 19 destacaron con rendimientos de

-11074 y 1195 L ha . También se detectaron genotipos con altos contenidos de aceite como es el caso de los genotipos INIFAP RIRIC-10 e INIFAP RIRIC-2 con 50.80 y 57. 90 % de aceite y

-1rendimientos de aceite de 909.32 y 984.30 L ha , respectivamente(Figura 8).

30

707.

78ab

c

984.

30ab

c

909.

32ab

c

718.

75ab

c

839.

80ab

c

645.

75ab

c

587.

16ab

c

874.

20ab

c

843.

64ab

c

475.

68ab

c

481.

64ab

c56

7.40

abc

177.

01c

416.

15bc

1074

.68

ab1195

.73a

0.00

200.00

400.00

600.00

800.00

1000.00

1200.00

1400.00

1600.00

INIF

APRIR

IC-1

INIF

APRIR

IC-2

INIF

APRIR

IC-1

0

INIF

APRIR

IC-1

9

INIF

APRIR

IC-2

6

INIF

APRIR

IC-2

9

INIF

APRIR

IC-3

9

INIF

APRIR

IC-1

99

INIF

APRIR

IC-2

02

INIF

APRIR

IC-2

03

INIF

APRIR

IC-2

70

INIF

APRIR

IC-2

71

INIF

APRIR

IC-2

72

INIF

APRIR

IC-2

73

INIF

APRIR

IC-2

74

INIF

APRIR

IC-2

75

Genotipos

Ren

dim

ien

to(L

ha

-1)

-1Figura 8. Rendimiento de aceite (L ha ) de 16 genotipos seleccionados en Tuxtla Chico, Chiapas. Ciclo P.V. 2010.Medias con letra diferente en la columna son estadísticamente diferentes (Tukey a ≤ 0.05)

En base a estos resultados se cuentan con selecciones preliminares adaptadas para el ambiente de Chiapas, los cuales se describen a continuación:


31

INIFAP RIRIC-19

La planta presenta una altura promedio de 2.9 m con una cobertura de 2.3 m; El tallo es de color verde y libre de cera con diámetro de 3.7 cm; el racimo es cónico casi pegado al tallo principal; el pedúnculo es corto con frutos de color verde, espinas grandes y gruesas; presentan poca dehiscencia (Figura 9).

La semilla es de color blanco con manchas de color café, presentan una forma ovalada; tienen una longitud promedio de 1.75 cm, 1.32 cm de ancho y 0.75 cm de grosor. En la región de Chiapas este genotipo presenta contenidos de aceite de 47.2 %

a b

Figura 9. Características morfológicas de planta y semilla del genotipo elite INIFAP RIRIC-19 a) Fruto, b) semilla.


INIFAP RIRIC-29

El tallo es de color rojo cubierto de cera blanca y diámetro de 4.5 cm; el racimo es esférico con abundancia de frutos, se encuentran cerca del tallo principal; el pedúnculo es largo con frutos de color verde cubierto de espinas pequeñas y gruesas. Los frutos presentan una dehiscencia moderada. La altura promedio de planta es de 3.4 m y una cobertura de 2.5 m (Figura 10).

El grano es de color gris con pequeñas manchas de color café, su forma es ovalada. Presentan una longitud promedio de 1.47 cm, 1.02 cm de ancho y 0.63 cm de grosor. Este genotipo presenta contenidos de aceite de 55.9 %

32

a b

Figura 10. Características morfológicas del genotipo elite INIFAP RIRIC-29 a) fruto, b) semilla.


INIFAP RIRIC-10

El tallo es de color rojizo sin presencia de cera; el racimo es esférico, la infrutescencia es corta con frutos de color verde y espinosos; presentan un diámetro de 3.0 cm; la planta tiene una altura de 3.14 m.

La semilla es ovalada de color blanco con manchas de color café. Presentan una longitud promedio de 1.95 cm, un ancho de 1.43 cm y un grosor de 0.79 cm. Este genotipo tiene la característica de ser moderadamente dehiscente (Figura 11). En el estado de Chiapas este genotipo presenta contenidos de aceite de 50.80 %.

33

Figura 11. Características morfológicas del genotipo elite INIFAP RIRIC-10 a) fruto, b) semilla


9.4. Siembra

La época de siembra influye en el rendimiento y calidad de las semillas de higuerilla. De acuerdo a Távora (1982), en áreas de poca precipitación las siembras deben ser realizadas después del inicio de las lluvias, mientras que en áreas de alta precipitación la siembra debe ser realizada al final del temporal.

Para el área de influencia de la zona centro, la fecha idónea de acuerdo a los resultados de investigación obtenidos es del 15 de mayo al 15 de junio. En promedio se requiere de 7 Kg de semillas para el establecimiento de una ha de higuerilla y se utilizan 2 semillas por golpe considerando un 50 % de falla.

La profundidad de siembra de la semilla es de 2 a 3 cm dentro de la capa húmeda del suelo, no es conveniente sembrar a mas profundidad debido a que se retarda la emergencia de la plántula y se corre el riesgo de que se ahogue la semilla. Después de la emergencia de las plantas se debe realizar un raleo dejando una planta por sitio.

La semilla de higuerilla puede presentar un determinado grado de latencia o dormancia. La impermeabilidad de la cáscara puede restringir la entrada de agua o dificultar el intercambio de gases (oxígeno necesario para la germinación o dióxido de carbono producido durante la respiración celular). Por lo tanto, la germinación puede no producirse o resultar retrasada, incluso cuando la semilla cuenta con condiciones favorables de humedad, aireación y temperatura (Weiss, 1983).

Heith (1949), admite que la dormancia depende de la variedad y del estado de madurez de las semillas en el momento de la recolección de los frutos de higuerilla.

34


Cabe destacar que la emergencia de las plántulas puede ocurrir entre 8 y 12 días después de la siembra, y que depende de factores ambientales, tales como la temperatura y la humedad del suelo (Rocha, 1986). En nuestras condiciones ambientales, la plántula emerge de 15 a 20 días después de la siembra.

En un estudio realizado por la Asociación de Fomento de Cultivos Oleaginosas (AFCO), en 1970, en el Estado de Bahía, Brasil, se encontraron más de noventa tipos diferentes de semillas, demostrando el grado de heterogeneidad del cultivo (Crisóstomo et al.,1975). La situación actual no debe ser muy diferente. El gran número de variedades locales de higuerilla utilizadas constituye una verdadera mezcla genética. Por ello resulta imprescindible y preciso el mejoramiento genético de la higuerilla R. communis, para generar variedades mejoradas y producir semilla certificada que mantenga su identidad y pureza genética, con características favorables como el alto rendimiento en campo, alto rendimiento en aceite y alta calidad industrial.

9.4.1. Distancias de siembra

Mazzani (1983) recomienda utilizar para los genotipos de porte medio y alto el marco de plantación de 3.0 x 1.0 m, con densidad de

-1población de 3,333 plantas ha . Este mismo autor menciona que para variedades de porte bajo es recomendable la densidad de

-110,000 plantas ha , dependiendo del tipo de suelo, siendo el marco de siembra de 1.0 x 1.0 m.

En México se realizaron experimentos de evaluación de densidades de población en diferentes ambientes. Se evaluaron diversas

-1densidades que varían de 1,100 a 10,000 plantas ha . De acuerdo al ambiente y principalmente a la temperatura, para la zona templada resultaron favorables las densidades más altas, debido al menor crecimiento de las plantas (Zamarripa, 2011).

35


Con respecto al número de semillas producidas, este varió de 912 a 585 semillas por planta, obteniendo el mayor valor con la

-1densidad de 1,250 plantas ha (4 x 2 m), mientras que la -1densidad de 2,500 plantas ha alcanzó valores de 589.5 y 585.1

semillas por planta respectivamente.

Para la variable peso de semilla por planta el rango fluctúo de 362.2 a 622.2 g el mayor valor lo presentan las plantas del tratamiento 4 x 2 m y el menor valor los tratamientos 4 x 1 y 2 x 2, con densidades de población de 2,500 plantas con valores de 353.1 y 362.3, respectivamente.

36

En el Cuadro 5, se muestra el resultado del comportamiento productivo en las tres densidades evaluadas. El mayor número de frutos se observó en el tratamiento 4 x 2 con densidad de

-1población de 1,250 plantas ha .

En la densidad de 1,250 plantas por ha (4 x 2 m) se encontró el mayor peso con un total de 1015.9 g por planta, mientras que la densidad de 2,500 plantas por ha (4 x 1 y 2 x 2 m), alcanzaron valores de 647.4 y 630.1 g por planta, respectivamente.

Densidad de

población

Numero de frutos planta

peso de fruto ( g planta)

Numero de semillas

Peso de semilla ( g planta)

4 x 1 m 2500

274.5 ± 120.2 a 647.4 ± 338.4 a 589.5 ± 347.4 a 353.1 ± 182.3 a

4 x 2 m 1250

329.4 ± 11.5 a 1015.9 ± 3.8 a 912.0 ± 94.7 a 622.2 ± 38.4 a

2 x 2 m 2500

209.2 ± 32.9 a 630.1 ± 101.1 a 585.1 ± 91.6 a 362.2 ± 74.3 a

Cuadro 5.- Resultados del experimento de densidades de Higuerilla en Tuxtla Chico, Chiapas. Ciclo P.V. 2010.

Medias con letra diferente en la columna son estadísticamente diferentes (Tukey a ≤ 0.05)


-1 En la variable de rendimiento expresado en kg ha se puede -1apreciar en la Figura 12, que varió de 1156.48 a 546.61 kg ha ,

-1siendo el tratamiento 2 x 2 m (2500 plantas ha ), el cual presentó el valor más alto, seguido por el tratamiento 4 x 1 m, con la misma densidad de población, que presentó un valor de

-1882.83 kg ha (Figura 12).

882.83 ± 159.7 a

777.75 ± 79.0 a905.63 ± 92.9 a

0.00

200.00

400.00

600.00

800.00

1000.00

1200.00

1400.00

Tratamientos

1Re

ndim

ient

o de

gra

no (

kg h

a)

-1Figura 12. Rendimiento promedio de semilla (kg ha ) en tres densidades de población de Higuerilla en Tuxtla Chico, Chiapas. Ciclo P.V. 2010.

37


9.4.2. Sistemas de producción

La higuerilla se puede establecer en asociación con otros cultivos, intercalando maíz, calabaza, piña o el cultivo de la región. Se sugiere la siembra de este sistema utilizando distancias para la higuerilla de 2 a 3 m entre calle y 1 a 1.5 m entre plantas de higuerilla.

En Chiapas, en el municipio de Tuxtla Chico, se estableció un experimento para la evaluación del sistema de producción maíz (Zea mays L.) asociado con higuerilla (R. communis L.) con el objeto de obtener el mejor arreglo de plantación que permita optimizar la productividad y el uso eficiente del suelo (Cuadro 6).

38

Cuadro 6. Arreglo de plantación del experimento de higuerilla asociada con maíz en Tuxtla Chico, Chiapas Ciclo P.V. 2010

Arreglo Densidad de

higuerilla (p ha-1)

Densidad de maíz (p ha-1)

Unicultivo de higuerilla 5,000 -- 6 surcos de maíz entre 2 surcos de higuerilla 1,666 48,000 5 surcos de maíz entre 2 surcos de higuerilla 1,666 40,000 3 surcos de maíz entre 2 surcos de higuerilla 3,333 49,000 1 surco de maíz entre 2 surcos de higuerilla 5,000 25,000 Unicultivo de maíz -- 66,500

-1El rendimiento de maíz en asociación varió de 2.5 a 5.1 t ha con densidades de población de 25,000 a 66, 500 plantas por hectárea. Con el arreglo de unicultivo de maíz se obtuvo el

-1máximo rendimiento con 6.2 t ha , seguido del arreglo 3 (tres surcos de maíz entre dos surcos de higuerilla) donde se produjeron 5.1 t de maíz y del arreglo 1 (seis surcos de maíz entre dos surcos de higuerilla), con una producción de maíz de

-14.9 t.ha (Figura 13).

Guía técnica para la producción de higuerilla (Ricinus communis L.) en Chiapas.1

Rend

imie

nto

de g

rano

(t

ha)

Figura 13. Resultados del experimento de higuerilla asociada con maíz en Tuxtla Chico, Chiapas. Ciclo P.V. 2010. Medias con letra

diferente en la columna son estadísticamente diferentes. (LSD a 0.05)≤

39

El sistema de producción recomendado es el arreglo de un surco de maíz entre dos surcos de higuerilla con densidades de población de 25,000 y 5,000 plantas por hectárea, respectivamente. Este sistema permite una buena producción de aceite para generar recursos y de maíz para la alimentación del productor.

3.4 a

1.1 b 1.1 b

2.3 a

3.4 a

4.9 b4.3 b

5.1 ab2.5 c

6.2 a

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00

8.00

Unicultivo de higuerilla

Arreglo 4 Unicultivo de maíz

Arreglo de la plantación

Higuerilla Maiz

Arreglo 3Arreglo 2Arreglo 1

Arreglo 1 = 6 surcos de maíz entre 2 surcos de higuerillaArreglo 2 = 5 surcos de maíz entre 2 surcos de higuerillaArreglo 3 = 3 surcos de maíz entre 2 surcos de higuerillaArreglo 4 = 1 surco de maíz entre 2 surcos de higuerilla


40

9.5. Manejo de la plantación

9.5.1. Fertilización

La higuerilla desarrolla bien en varios tipo de suelos, con excepción de aquellos de textura arcillosa debido a la susceptibilidad de la planta al exceso de humedad (Weiss, 1983). Suelos con fertilidad elevada favorecen el crecimiento vegetativo excesivo, prolongando el periodo de madurez y expandiendo considerablemente el periodo de floración (Azevedo et al., 1997; Hemerly, 1981).

Para el cultivo de higuerilla, se realizaron cuatro ensayos de fertilización en ambientes agroclimáticos diferentes. Se encontró respuesta a la aplicación de Nitrógeno (N) en todos los ambientes.

La fertilización con N incrementó el rendimiento desde 46 hasta 223 %. Así en el Bajío en Guanajuato, la fórmula 60-40-00 (N, P, K) en una sola aplicación, superó al testigo sin fertilizar en 223

-1%, con un rendimiento de 1,680 kg ha . Cabe señalar que el rendimiento promedio en las plantaciones comerciales es de aproximadamente 500 kg. En Chiapas, el hecho de adicionar fertilizante con la fórmula 20-40-20 de N-P-K, permitió aumentar el rendimiento en 46 % en relación al testigo. La dosis óptima de N varió en los ambientes evaluados de 20 a 80 unidades.


41

9.5.2. Control de malezas

La higuerilla presenta un crecimiento inicial lento, por lo que las arvenses son un problema importante en esta etapa de crecimiento, que ocasionan pérdidas considerables en la producción (Mascarenhas, 1981).

El cultivo de higuerilla exige mantener el suelo libre de arvenses durante las primeras fases de desarrollo y hasta que la planta alcance de 60 a 90 días del ciclo vegetativo. Las malezas compiten con el cultivo de higuerilla por agua, luz, nutrientes, espacio y CO , 2

además que diversos autores reportan que algunas malezas segregan sustancias alelopáticas que limitan el crecimiento de la higuerilla.

Entre las especies de maleza que más se encuentran asociadas al cultivo de higuerilla son: zacate gigante (Pennisetum purpureum Schumacher), pepinillo de caballo (Cucumis anguria L.), mozote (Achyranthes indicus), bledo espinoso (Amaranthus spinosus) falsa dormilona (Chomaecripta trichopoda), zarza (Mimosa somnians), dormilona (Mimosa pudica), verdolaga (Portulaca oleracea), zacate Jhonson (Sorghum halapense) y flor amarilla (Melampodium divaricatum)entre otras.

El control de arvenses puede ser realizado de forma manual o química. Para el caso del trópico húmedo se realiza esta actividad de forma integral realizando una limpia manual un mes después de establecido el cultivo, elaborando un cajete en la zona de goteo de la planta. Una semana después de haber realizado esta actividad se

-1realiza la aplicación de herbicida con Paraquat a razón de 1.0 L ha , se debe aplicar generalmente por la mañana cuando lo vientos son menos fuertes. Esta actividad integral se debe hacer por lo menos dos veces al año. Si el sistema de cultivo lo permite, se debe realizar el control mecánico de malezas.


9.5.3. Plagas

Dentro de la plagas que se han reportado en la higuerilla están: las chinches, cigarras y larvas de insectos. Además se ha reportado la presencia de ácaros fitófagos.

Por su parte, Robles (1980) menciona que los trips, gusano bellotero, gusano peludo, ácaros, minadores de la hoja son los insectos más comunes en la higuerilla.

En Chiapas, se ha observado la presencia de ácaros, gusano peludo, chinches de encajes presentes en plantaciones peri urbanas y parcelas de evaluación de higuerilla. La determinación del nivel de daño económico (NDE) esta en proceso para los insectos plaga más dañinas. Con los valores del NDE se podrá tener un umbral económico (UE) para la plaga o plagas más dañinas en el Soconusco. (López-Guillen, 2011, comentario personal).

9.5.4. Enfermedades

Robles (1980) menciona que en las zonas con alta precipitación, suelos pesados y con drenajes deficientes la incidencia de enfermedades es mayor. Algunos hongos presentes en higuerilla son Fusarium oxysporium, Alternaria ricini, Sclerotinia ricino y Cercospora ricinielala. La raíz es susceptible a pudriciones causadas por los hongos Fusarium ricini o Phymatotrichium omnivorum.

42


9.5.5. Cosecha

La falta de uniformidad en la maduración de los frutos de higuerilla dificulta determinar el punto de cosecha, por lo cual se recolectan únicamente los frutos con madurez a corte. Los frutos verdes se cosechan en un segundo o tercer pase hasta alcanzar su maduración. Actualmente esta actividad se realiza de forma manual, requiriendo de 2 jornales para cortar 1250 kg de fruta por unidad de superficie en cada corte.

Mazzani (1983) menciona que debido a la condición de maduración desigual es necesario repetir el proceso de la recolección de cinco a seis veces al año, lo que representa una operación laboriosa.

En las variedades indehiscentes, es posible esperar la madurez total de los frutos para realizar un único corte, siempre y cuando no haya lluvia durante el período de cosecha.

Una vez cortados los racimos, se transportan en canastos, carretas o costales para colocarlos después sobre una lona plástico para completar el secado (Gonçalves et al., 1981). De acuerdo con Ribeiro (1966), el corte de frutos debe realizarse cuando el 70 % del racimo esté seco, ya que la cosecha con la mayoría de los frutos verdes, puede afectar el contenido y la calidad del aceite. Beltrao y Silva (1999), mencionan que lo ideal es realizar la cosecha escalonada, siguiendo el orden en el que los racimos empiezan a madurar.

Investigadores en el cultivo de higuerilla del INIFAP consideran que una buena variedad de higuerilla debe presentar uniformidad en la fructificación y maduración permitiendo que la actividad de cosecha sea posible realizarla con un mínimo de pases.

43


9.5.6. Manejo de poscosecha

El secado de los frutos se realiza de forma natural en el cual los frutos quedan expuestos al sol, después de desprenderlos del racimo mediante tijeras, sobre lonas de plástico, hasta alcanzar la humedad de los frutos de 10 % (Hermely, 1981). Posteriormente se utiliza una descascaradora manual para beneficiar el fruto. El rendimiento de semilla será de 40 % sobre frutos cosechados.

9.5.7. Almacenamiento

Después de las actividades de cosecha, secado y beneficiado, los granos de higuerilla pueden ser envasados en sacos de 50 kg y almacenados para proceso de comercialización (González et al., 2011). El lugar donde se guarden las semillas deberá ser apropiado; es decir, seguro, seco, con posibilidades de aireación y con capacidad para el control de plagas y enfermedades. (Gonçalves et al., 1981]). Popinigis (1977) menciona que cuando se trata de semilla para siembra, la longevidad de estas aumenta considerablemente cuando son almacenadas en envases herméticos, dónde el contenido máximo de humedad de las semillas sea de 5 %.

44


El análisis bioquímico de los 239 genotipos de higuerilla mostró una gran variación en el contenido de aceite, en un rango de 25 a 66 % con un promedio de 51.3 % de igual manera se encontraron 25 genotipos con contenidos superiores a 60% (Figura 15). En cuanto a proteínas totales, se encontraron en 114 genotipos valores que fluctuaron entre 17 y 68 % (Figura 16), con un promedio de 43.3 %.

45

X. CALIDAD AGROINDUSTRIAL DEL ACEITE

La caracterización bioquímica de los aceites de especies vegetales con potencial para su uso como biocombustibles, forma parte de la estrategia de investigación y desarrollo del Programa de Bioenergía del INIFAP (Martínez et al., 2011a). El aceite de higuerilla posee múltiples usos en diversas industrias como la automotriz, farmacéutica, cosmetológica, química, fertilizantes, pesticidas, aeronáutica y actualmente en la industria de los biocombustibles (Martínez et al., 2011b).

En el estudio de las semillas de higuerilla, se evaluó el contenido de aceite y de proteínas de 239 variedades establecidas en el banco nacional de germoplasma del INIFAP, ubicado en el Municipio de Tuxtla Chico, Chiapas (Figura 14)

Figura 14. Frutos, semillas y aceite de higuerilla del banco de germoplasma del INIFAP.


Figura 16. Frecuencia del contenido de proteínas totales en genotipos de higuerilla establecidas en el estado de Chiapas.

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Figura 15. Frecuencia del contenido de aceite en genotipos de higuerilla establecidos en el estado de Chiapas.


Propiedades del aceite de higuerilla.

El aceite es un líquido viscoso miscible en alcohol y ácido acético glacial, de densidad 0.9537 g/ml a 25ºC. Debido a su bajo punto de congelación (–10ºC) se puede obtener para empleo en motores de alta revolución. En el siguiente cuadro se resumen las propiedades físicas y químicas del aceite de higuerilla que se evaluaron en el laboratorio de bioenergía del INIFAP.

La prueba de estabilidad de oxidación indica que el aceite de higuerilla puede estar almacenado durante 11 meses aproximadamente a una temperatura de 30°C sin que pierda su calidad, transcurrido ese lapso el aceite comienza a oxidarse, esto es una de las principales causas del deterioro del aceite, favoreciendo la presencia de olores desagradables, conocidos como enranciamiento.

La viscosidad del aceite de higuerilla es alta en comparación con otros aceites vegetales que comúnmente oscilan entre 27 y 40

-1mm2s . Debido a esta propiedad química, el aceite de higuerilla conserva su viscosidad a altas temperaturas y resiste sin congelarse a muy bajas temperaturas, razón por la cual se puede emplear como aceite de lubricación para los motores de los aviones. Un valor elevado del 5% de índice de acidez indica que el aceite contiene alta cantidad de ácidos grasos libres, generado por un alto grado de hidrólisis. Este índice es particularmente importante para el proceso de producción de biodiesel (transesterificación), los ácidos grasos libres reaccionan con el catalizador de la transesterificación (hidróxido de sodio o hidróxido de potasio) formando jabones, e induce menor rendimiento en la producción de biodiesel, el índice de acidez del aceite de higuerilla es menor al 5% lo que representa una ventaja importante (Cuadro 7) (Martínez et al., 2011).

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Cuadro 7. Propiedades fisicoquímicas del aceite de higuerilla (Ricinus communis L.)

En virtud de la gran diversidad bioquímica en higuerilla expresada tanto en contenido de aceites como en proteínas es altamente factible seleccionar materiales genéticos que cumplan con los estándares internacionales de calidad que requiere el aceite, así como otros productos de interés industrial.

En el estudio realizado se puede constatar que existe una variación importante en el contenido de aceite y de proteínas totales, lo que permitirá la selección de mejores genotipos para la formación de nuevas variedades o su uso como progenitores en el programa de mejoramiento genético del INIFAP.

Densidad (g ml) a

40º C

Viscosidad (mm2 s)

Índice de acidez (%)

Índice de yodo

(g I 2/100 g)

Índice de saponificación (mg KOH/g)

Estabilidad de

oxidación (h) a 110°C

0.9455 253.55 1.887 78.82 131.56 16.8


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XI. REFERENCIA BIBLIOGRÁFICAS

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XII. AGRADECIMIENTOS

Los autores manifiestan el agradecimiento al Gobierno Federal a través de la Secretaria de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación por el apoyo al proyecto “Estudio de Insumos para la Obtención de Biocombustibles en México” y la impresión de ésta publicación.

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Centros Nacionales de Investigación Disciplinaria, Centros deInvestigación Regional yCampos Experimentales

Sede de Centro de Investigación Regional Centro Nacional de Investigación Disciplinaria Campo Experimental


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Comité Editorial del CIRPAS

PresidenteDr. René Camacho Castro

SecretarioDr. Rafael Ariza Flores

VocalesDr. Pedro Cadena Iñiguez

Dr. Martín Gómez CárdenasDr. Guillermo López Guillén

MC. Leonardo Hernández AragónMC. Marino González Camarillo

EdiciónIng. José Luis Solís Bonilla

Dr. Alfredo Zamarripa Colmenero

Revisión TécnicaDr. Alfredo Zamarripa Colmenero

M.C. José de Jesús Maldonado MéndezDr. Guillermo López Guillen

Ing. Víctor Hugo Díaz Fuentes

Formación y DiseñoIng. José Luis Solís Bonilla

FotografíaArchivo del Programa en Bioenergía del

Campo Experimental Rosario Izapa

Código INIFAPMX-0-310101-52-07-34-09-25


INVESTIGADOR

Aguirre Medina Juan Francisco, Dr.

Alonso Báez Moisés, Dr.

Avendaño Arrazate Carlos Hugo, Dr.

Castellanos Juárez Marbella, Q.F.B.

Gallardo Méndez Richar Arnoldo, Ing.

Grajales Solís Manuel, M.C.

Hernández Gómez Elizabeth, Ing.

Iracheta Donjuan Leobardo, Dr. López Navarrete María Consepsión, M.C. López Gómez Pablo, Ing. López Guillen Guillermo, Dr. Maldonado Méndez J. de J., M.C. Martínez Valencia Biaani Beeu, M.C. Méndez López Ismael, Dr. Mendoza López Alexander, M.C. Olivera de los Santos Aída, M.C.

Palacio Martínez Víctor, M.C.

Ruíz Cruz Pablo Amín, Ing. Sandoval Esquivez Alfredo. Dr.

Solís Bonilla José Luis, Ing. Zamarripa Colmenero Alfredo, Dr.

PROGRAMA DE INVESTIGACIÓN

Suelo y Agua

Suelo y Agua

Recursos Genéticos

Biotecnología

Bioenergía

Suelo y Agua

Sanidad Vegetal

Biotecnología Frutales Tropicales Biotecnología Sanidad Vegetal Bovinos Doble Propósito Bioenergía Industriales Perennes Sanidad Vegetal Industriales Perennes

Frutales Tropicales

Bioenergéticos Frutales Tropicales

Bioenergía Bioenergía

Centro de Investigación Rosario Izapa

Ing. Víctor Hugo Díaz FuentesJefe de Campo Experimental Rosario Izapa

Lic. Verónica Villa MartínezJefe Administrativo

Personal investigador


Para mayor información sobre el contenido de este documento y otras tecnologías, diríjase a:

INSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGACIONES FORESTALES, AGRÍCOLAS Y PECUARIAS

Progreso Núm.5. Col. Barrio de Santa Catarina 04010 Delegación Coyoacán, México, D.F.

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DIRECCIÓN DE COORDINACIÓN Y VINCULACIÓN DEL INIFAP EN CHIAPAS

Km. 3 Carretera Ocozocoautla. CintalapaTel: 019686882911 al 18

C.P. 29140 Ocozocoautla de Espinosa, [email protected]

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Apartado Postal Núm. 96C.P. 30870 Tuxtla Chico, [email protected]


Esta publicación se terminó de imprimir en el mesde Noviembre de 2011 en la imprenta

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02.Higuerilla Final