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¿Qué técnicas se pueden utilizar para vincular las condiciones ambientales con el rendimiento de los cultivos?


Estoy interesado en cómo podemos determinar cuáles son las condiciones óptimas para los cultivos y cómo las desviaciones de estas condiciones óptimas afectan el rendimiento. En la literatura he encontrado dos enfoques principales y me interesó si había más formas de usarlas o si alguien puede pensar en una forma más creativa de probar el enlace.

Enfoque uno

Utilice un experimento de invernadero para aislar todas las variables excepto una y variarla. Mida el cambio en el rendimiento con base en esa variable.

Pero este enfoque requiere mucho tiempo y es difícil incluir interacciones.

Enfoque dos

Utilice un modelo que se base en algún conocimiento básico de esa planta, es decir, la temperatura base a la que el crecimiento es cero y una idea aproximada de los rangos óptimos. Pero ya requiere este conocimiento básico.

Enfoque potencial tres

Utilice regresión lineal múltiple en combinación con datos de campo para crear un modelo lineal o polinomial del efecto de cada variable en el rendimiento. Las interacciones se pueden incluir fácilmente. Pero es poco probable que las relaciones sean lineales y sin conocimiento previo es difícil decidirse por modelos no lineales.

¿Alguien puede pensar en otras formas que podrían usarse para probar estos enlaces?


Los trucos fotosintéticos pueden aumentar el rendimiento de los cultivos y conservar el agua

Las plantas son fábricas que producen rendimiento a partir de luz y dióxido de carbono, pero partes de este complejo proceso, llamado fotosíntesis, se ven obstaculizadas por la falta de materias primas y maquinaria. Para optimizar la producción, los científicos de la Universidad de Essex han resuelto dos importantes cuellos de botella fotosintéticos para aumentar la productividad de las plantas en un 27 por ciento en condiciones de campo del mundo real, según un nuevo estudio publicado en Plantas de la naturaleza. Este es el tercer avance del proyecto de investigación Realizing Increased Photosynthetic Efficiency (RIPE); sin embargo, también se ha demostrado que este truco fotosintético conserva el agua.

"Como una línea de fábrica, las plantas son tan rápidas como sus máquinas más lentas", dijo Patricia López-Calcagno, investigadora postdoctoral en Essex, quien dirigió este trabajo para el proyecto RIPE. "Hemos identificado algunos pasos que son más lentos y lo que estamos haciendo es permitir que estas plantas construyan más máquinas para acelerar estos pasos más lentos en la fotosíntesis".

El proyecto RIPE es un esfuerzo internacional dirigido por la Universidad de Illinois para desarrollar cultivos más productivos mediante la mejora de la fotosíntesis, el proceso natural impulsado por la luz solar que todas las plantas utilizan para fijar el dióxido de carbono en azúcares que impulsan el crecimiento, el desarrollo y, en última instancia, el rendimiento. RIPE cuenta con el apoyo de la Fundación Bill & amp Melinda Gates, la Fundación de los Estados Unidos para la Investigación Agrícola y Alimentaria (FFAR) y el Departamento de Desarrollo Internacional del Gobierno del Reino Unido (DFID).

La productividad de una fábrica disminuye cuando los suministros, los canales de transporte y la maquinaria confiable son limitados. Para averiguar qué limita la fotosíntesis, los investigadores han modelado cada uno de los 170 pasos de este proceso para identificar cómo las plantas podrían fabricar azúcares de manera más eficiente.

En este estudio, el equipo aumentó el crecimiento de los cultivos en un 27 por ciento al resolver dos limitaciones: una en la primera parte de la fotosíntesis, donde las plantas transforman la energía luminosa en energía química y otra en la segunda parte, donde el dióxido de carbono se fija en azúcares.

Dentro de dos fotosistemas, la luz solar se captura y se convierte en energía química que se puede utilizar para otros procesos de fotosíntesis. Una proteína de transporte llamada plastocianina mueve electrones al fotosistema para impulsar este proceso. Pero la plastocianina tiene una alta afinidad por su proteína aceptora en el fotosistema, por lo que se queda suspendida y no transporta electrones de un lado a otro de manera eficiente.

El equipo abordó este primer cuello de botella ayudando a la plastocianina a compartir la carga con la adición de citocromo c6, una proteína de transporte más eficiente que tiene una función similar en las algas. La plastocianina requiere cobre y el citocromo requiere hierro para funcionar. Dependiendo de la disponibilidad de estos nutrientes, las algas pueden elegir entre estas dos proteínas de transporte.

Al mismo tiempo, el equipo ha mejorado un cuello de botella fotosintético en el ciclo de Calvin-Benson, en el que el dióxido de carbono se fija en azúcares, aumentando la cantidad de una enzima clave llamada SBPase, tomando prestada la maquinaria celular adicional de otra especie de planta. y cianobacterias.

Al agregar "carretillas elevadoras celulares" para transportar electrones a los fotosistemas y "maquinaria celular" para el ciclo de Calvin, el equipo también mejoró la eficiencia del uso del agua del cultivo, o la relación entre la biomasa producida y el agua perdida por la planta.

"En nuestras pruebas de campo, descubrimos que estas plantas están usando menos agua para producir más biomasa", dijo la investigadora principal Christine Raines, profesora de la Facultad de Ciencias de la Vida en Essex, donde también se desempeña como Pro-Vicerrectora de Investigación. . "El mecanismo responsable de esta mejora adicional aún no está claro, pero seguimos explorando esto para ayudarnos a comprender por qué y cómo funciona".

Se ha demostrado que estas dos mejoras, cuando se combinan, aumentan la productividad de los cultivos en un 52 por ciento en el invernadero. Más importante aún, este estudio mostró un aumento del 27 por ciento en el crecimiento de los cultivos en las pruebas de campo, que es la verdadera prueba de cualquier mejoramiento de cultivos, lo que demuestra que estos trucos fotosintéticos pueden impulsar la producción de cultivos en condiciones de crecimiento del mundo real.

"Este estudio brinda la emocionante oportunidad de combinar potencialmente tres métodos confirmados e independientes para lograr un aumento del 20 por ciento en la productividad de los cultivos", dijo el director de RIPE, Stephen Long, catedrático de Ciencias de los Cultivos y Biología Vegetal de Ikenberry Endowed University en el Instituto Carl R. Woese de Genómica. Biología en Illinois. "Nuestro modelo sugiere que unir este avance con dos descubrimientos previos del proyecto RIPE podría resultar en ganancias de rendimiento aditivo de hasta 50 a 60 por ciento en cultivos alimentarios".

El primer descubrimiento de RIPE, publicado en Ciencias, ayudó a las plantas a adaptarse a las condiciones cambiantes de luz para aumentar los rendimientos hasta en un 20 por ciento. El segundo avance del proyecto, también publicado en Ciencias, creó un atajo sobre cómo las plantas lidian con una falla en la fotosíntesis para aumentar la productividad entre un 20 y un 40 por ciento.

A continuación, el equipo planea traducir estos descubrimientos del tabaco, un cultivo modelo utilizado en este estudio como banco de pruebas para mejoras genéticas porque es fácil de diseñar, cultivar y probar, para cultivos alimentarios básicos como la yuca, el caupí. , maíz, soja y arroz que se necesitan para alimentar a nuestra creciente población en este siglo. El proyecto RIPE y sus patrocinadores se comprometen a garantizar el acceso global y hacer que las tecnologías del proyecto estén disponibles para los agricultores que más las necesitan.


Materiales y métodos

Se probaron dos modelos de simulación de cultivos, DSSAT-NWheat (15) y SIMPLE (16), con datos detallados de un experimento de trigo en interiores informado por Monje y Bugbee (13). La cosecha de trigo en este experimento se cultivó bajo 20 h / d de luz a una intensidad de 1400 μmol / m 2 / sy una atmósfera de CO2 concentración de 330 ppm. Los dos modelos de cultivo se utilizaron para simular el crecimiento y el rendimiento sin limitaciones de agua o nutrientes con 1.800, 1.900 y 2.000 μmol / m 2 / s durante 24 h / dy con una eficiencia de uso de radiación (RUE) de ± 10% para crear un modelo conjunto. El índice de cosecha teórico más alto para el trigo, confirmado en 0,64 en observaciones de campo (23, 24), se aplicó luego a la biomasa total simulada para estimar el posible rendimiento máximo de grano de trigo en condiciones interiores controladas. Se presenta la media del conjunto de simulación con incertidumbre del modelo, expresada como ± la media de los percentiles 10 y 90.

Los costos de construcción y operación y las relaciones costo / retorno se calcularon para una instalación de producción de trigo vertical interior de 10 capas y 1 ha, expandible a 100 capas. Los detalles se proporcionan en Apéndice SI.


Materiales y métodos

En un taller sobre “Métodos para analizar la estabilidad del rendimiento en experimentos de campo a largo plazo” en la Universidad de Bonn en 2019, se identificaron nueve temas que son de particular relevancia para analizar la estabilidad del rendimiento en LTE y otros conjuntos de datos a largo plazo. Estos temas son la base de las directrices metodológicas (art. 3). Se utilizan ejemplos para ilustrar cada tema.

Los ejemplos pertenecen a conjuntos de datos de LTE y otros conjuntos de datos de ensayos de variedades a largo plazo (Tabla 1), que representan diferentes condiciones biofísicas y sistemas de cultivo en un clima templado. Los análisis se realizaron con los paquetes estadísticos R y SAS. Los detalles sobre los métodos estadísticos empleados se explican para cada ejemplo por separado.


II. Análisis

La recopilación de datos es el proceso de recopilación y medición de información sobre variables de interés. FAOSTAT proporciona acceso a más de 3 millones de series de tiempo y datos transversales relacionados con la alimentación y la agricultura. Los datos de la FAO se pueden encontrar en formato csv (¡Hurra!). FAOSTAT contiene datos para 200 países y más de 200 productos e insumos primarios en su conjunto de datos básicos. Ofrece estadísticas nacionales e internacionales sobre alimentación y agricultura. Lo primero que hay que obtener es el rendimiento de los cultivos de cada país.

Ahora los datos se ven limpios y organizados, pero eliminando algunas de las columnas, como Código de área, Dominio, Código de artículo, etc., no serán de ninguna utilidad para el análisis. Además, renombrar Valor para hg / ha_yield para que sea más fácil reconocer que nuestros cultivos dan valor a la producción. El resultado final es un marco de datos de cuatro columnas que contiene: país, artículo, año y el rendimiento de los cultivos les corresponde.

Utilizando describir() función, pocas cosas quedan claras sobre el marco de datos, donde comienza en 1961 y termina en 2016, estos son todos los datos disponibles hasta la fecha de la FAO.

Los factores climáticos incluyen la humedad, la luz solar y los factores relacionados con el clima. Los factores ambientales se refieren a las condiciones del suelo. En este modelo se seleccionan dos factores climáticos y uno ambiental, la lluvia y la temperatura. Además de los pesticidas que influyen en el crecimiento y desarrollo de las plantas.

La lluvia tiene un efecto dramático en la agricultura; para este proyecto, se recopiló información sobre la precipitación anual del Banco Mundial de Datos, además de la temperatura promedio de cada país.

El marco de datos final para la precipitación promedio incluye el país, el año y la precipitación promedio por año. El marco de datos comienza de 1985 a 2017, por otro lado, el marco de datos de temperatura promedio incluye el país, el año y la temperatura promedio registrada. El marco de datos de temperatura comienza en 1743 y finaliza en 2013. La variación en años comprometerá un poco los datos recopilados cuando se tenga que unir un rango de año para no incluir ningún valor nulo.

Los datos para plaguicidas se recopilaron de la FAO, se señaló que comienza en 1990 y termina en 2016. Al combinar estos marcos de datos, se espera que el rango de años comience en 1990 y termine en 2013, es decir, 23 años de datos.

La figura anterior muestra el marco de datos final con características seleccionadas para la aplicación del modelo.


Características anatómicas de las hojas que contribuyen a la fotosíntesis y al rendimiento de las plantas.

Las características anatómicas de las hojas varían sustancialmente entre las especies de plantas y dentro de ellas, y están estrechamente relacionadas con la eficiencia fotosintética en diferentes condiciones ambientales. La anatomía de la hoja influye en la fotosíntesis al afectar la distribución de la luz en el mesófilo, CO2 difusión, temperatura foliar y relaciones foliares hídricas (Evans y Loreto, 2000 Niinemets, 1999). Las diferencias anatómicas entre C3 y C4 plantas, y el aumento asociado en la eficiencia fotosintética en C4 plantas, subraya fuertemente la importancia de las características anatómicas para la fotosíntesis y el rendimiento (Sage y Sage, 2009). La característica "anatomía de Kranz" de C4 plantas, una arquitectura de desarrollo especial en la que las células del mesófilo están rodeadas por células de envoltura especializadas en las hojas, ayuda a aumentar la eficiencia fotosintética y permite una mejor fotoasimilación del CO atmosférico2 (Wang et al., 2014). Esto también está estrechamente asociado con un aumento en la densidad de las venas, que probablemente se deba a modificaciones relacionadas con las auxinas, en C4 plantas (McKown y Dengler, 2009). La base genética de estas diferencias de desarrollo entre C3 y C4 las plantas recién comienzan a ser descifradas (Huang et al., 2016). En particular, el ESPANTAPÁJAROS (SCR) y RAÍZ CORTA (SHR) los genes parecen ser importantes para establecer la vaina del haz especializado y las células mesófilas en C4 sale de. Aunque el mecanismo detallado subyacente SCR / SHREl patrón mediado de la anatomía de Kranz necesita más investigación, es probable que SCR restrinja el movimiento de SHR a las células que se convertirán en envolturas de haces (Slewinski et al., 2012). Varios otros genes del desarrollo también se han asociado con esta diferencia (Liu et al., 2013 Wang et al., 2013) y podrían tener como objetivo desencadenar una C3-to-C4 conversión. De hecho, un consorcio global con sede en el Instituto Internacional de Investigación del Arroz (Filipinas) tiene como objetivo convertir C3 arroz a C4 manipulando la bioquímica y la anatomía de la planta (von Caemmerer et al., 2012 http://c4rice.irri.org/).

Además de convertir C3 plantas a C4 plantas, hay muchas otras formas potenciales de cambiar las características anatómicas de las hojas para aumentar la fotosíntesis. Mantener una distribución uniforme de la luz dentro de una hoja podría ser un enfoque importante para aumentar la fotosíntesis de la hoja, ya que la distribución de la luz dentro de una hoja es muy heterogénea (Johnson et al., 2005). Ciertas modificaciones a las características anatómicas de la hoja, como las extensiones de la vaina del haz, que son células del parénquima o esclerénquima sin cloroplastos que conectan la epidermis y los haces vasculares, pueden ayudar a proporcionar una distribución más uniforme de la luz a través de hojas más gruesas, mejorando así la fotosíntesis (Buckley et al. , 2011). Sin embargo, es necesario evaluar los efectos cuantitativos de estos cambios anatómicos sobre la fotosíntesis. El grosor de las hojas también afecta los niveles de fotosíntesis. Por ejemplo, una hoja de espesor mínimo, que contenga toda la maquinaria fotosintética necesaria, permitiría una absorción y un uso más eficientes de la energía luminosa. Este grosor mínimo de la hoja variará de una especie a otra y también dependerá de las condiciones ambientales. La forma y el tamaño de las células del mesófilo también pueden ser factores críticos para la distribución de la luz, así como para el CO.2 difusión a RuBisCO, un CO clave2-enzima fijadora (Sage and Sage, 2009 Tholen et al., 2012). Existe la posibilidad de aumentar la eficiencia fotosintética en aproximadamente un 20% al reducir la resistencia al CO2 difusión y optimización de la forma y tamaño de las células del mesófilo (Tholen et al., 2012 Zhu et al., 2010).

Aunque se ha avanzado mucho en la comprensión de los mecanismos reguladores genéticos que controlan el crecimiento de las hojas, los mecanismos moleculares que regulan los rasgos anatómicos de las hojas que influyen en la fotosíntesis aún se desconocen en gran medida. Para permitir la ingeniería de una anatomía de hoja específica que lograría una distribución de luz interna más homogénea, CO más eficiente2 entrega y una capacidad mejorada de transporte de agua, se requieren más esfuerzos para estudiar los mecanismos genéticos subyacentes a las diferentes estructuras de las hojas.


Contenido

    (aire, solución nutritiva, zona de la raíz, hoja) (% HR) (CO2) (intensidad, espectro, duración e intervalos)
  • Concentración de nutrientes (PPM de nitrógeno, potasio, fósforo, etc.)
  • PH de nutrientes (acidez)
  • Plagas

Las instalaciones de CEA pueden variar desde sistemas de circuito cerrado cerrados totalmente controlados por el medio ambiente, hasta invernaderos totalmente automatizados con controles informáticos para el riego, la iluminación y la ventilación, hasta soluciones de baja tecnología como campanas o películas de plástico en cultivos de campo y túneles cubiertos de plástico. [4]

Los métodos de CEA se pueden utilizar para cultivar literalmente cualquier cultivo, aunque la realidad es que un cultivo tiene que ser económicamente viable y esto variará considerablemente debido a los precios del mercado local y los costos de los recursos.

Los cultivos se pueden cultivar para aplicaciones alimentarias, farmacéuticas y nutritivas. También se puede utilizar para cultivar algas como alimento o para biocombustibles.

El uso de métodos de CEA aumenta la seguridad alimentaria al eliminar las fuentes de contaminación y aumenta la seguridad del suministro, ya que no se ve afectado por las condiciones ambientales externas, y al eliminar la estacionalidad, se crea un precio de mercado estable que es bueno tanto para el agricultor como para el consumidor.

El CEA se utiliza en la investigación para poder aislar un aspecto específico de la producción mientras que todas las demás variables permanecen iguales. El vidrio tintado podría compararse con el vidrio simple de esta manera durante una investigación sobre la fotosíntesis. [5] Otra posibilidad sería una investigación sobre el uso de iluminación suplementaria para el cultivo de lechuga bajo un sistema hidropónico. [6]

Un artículo de febrero de 2011 en la revista Ciencia ilustrada afirma: "En la agricultura comercial, el CEA puede aumentar la eficiencia, reducir las plagas y enfermedades y ahorrar recursos ... Replicar una granja convencional con computadoras y luces LED es costoso pero resulta rentable a largo plazo al producir hasta 20 veces más productos de alta gama sin pesticidas como una parcela de tierra de tamaño similar. 14.000 pies cuadrados de plantas monitoreadas de cerca producen 15 millones de plántulas al año en la fábrica de energía solar. Dichas fábricas serán necesarias para satisfacer la creciente demanda de calidad de las zonas urbanas de China frutas y vegetales." [7]

A partir de 2018, se estima que existen 40 granjas verticales de interior en los Estados Unidos, algunas de las cuales producen productos que se venden comercialmente y otras que aún no se venden a los consumidores. [8] Otra fuente estima más de 100 nuevas empresas en el espacio de 2018. [9] En Asia, la adopción de la agricultura de interior ha sido impulsada por la demanda de calidad de los consumidores. [10] La Recirculating Farms Coalition es una organización comercial estadounidense para agricultores hidropónicos. [11]

AeroFarms, fundada en 2011, recaudó $ 40 millones en 2017 y, según se informa, abrió la granja cubierta más grande del mundo en Newark, Nueva Jersey en 2015 [12] para 2018 construyó su décima granja cubierta. [12]

Plenty, Inc., con sede en South San Francisco, recaudó más de $ 200 millones en 2017. [8] [13]

Economía Editar

La economía de la agricultura de interior ha sido un desafío, particularmente el precio de la electricidad, y como resultado, varias empresas emergentes cerraron. [14] Los avances en la iluminación LED han sido uno de los avances más importantes para mejorar la viabilidad económica. [8] El alto costo financiero de invertir en CEA presenta un desafío que solo puede superarse mediante la investigación y el desarrollo para innovar en prácticas sostenibles. El potencial de producción de estas redes agrícolas justifica la inversión en valor de infraestructura y contribuye a los ODS 2030 para combatir la huella de carbono. [3]

Agricultura ecológica Editar

En 2017, la Junta Nacional de Normas Orgánicas de EE. UU. Votó para permitir que los productos cultivados hidropónicamente se etiqueten como orgánicos certificados. [11]


PUNTOS DE RESUMEN

La mejora de los rendimientos de los cultivos a un ritmo acorde con el crecimiento de la demanda de alimentos probablemente requerirá reducciones significativas en las brechas de rendimiento actuales en todo el mundo.

Existen varios métodos para medir el potencial de rendimiento de los cultivos y las brechas de rendimiento asociadas, cada uno de los cuales tiene distintas ventajas y desventajas. Las estimaciones del potencial de rendimiento a menudo pueden diferir en un 50% o más, y la estimación es especialmente difícil para las condiciones de secano.

Se observa una amplia gama de brechas de rendimiento en todo el mundo, con rendimientos promedio que van desde aproximadamente el 20% al 80% del potencial de rendimiento.

Muchos sistemas de cultivo de regadío, incluido el maíz en los Estados Unidos, el trigo en el sur de Asia y México, y el arroz en Japón y Corea, tienen rendimientos cercanos al 80% del rendimiento potencial. Esto implica que las ganancias de rendimiento en estas regiones serán pequeñas en el futuro cercano, y los rendimientos pueden incluso disminuir si el potencial de rendimiento se reduce debido al cambio climático. En cambio, muchos sistemas de cultivo de secano parecen tener brechas de rendimiento relativamente grandes que podrían cerrarse con las tecnologías existentes, pero que persisten en gran medida por razones económicas.

Aumentar los rendimientos promedio por encima del 80% del potencial de rendimiento parece posible, pero solo con tecnologías que reduzcan sustancialmente las incertidumbres que enfrentan los agricultores al evaluar las condiciones climáticas y del suelo o respondan dinámicamente a los cambios en estas condiciones (por ejemplo, gestión de nutrientes y agua basada en sensores). Aunque estas herramientas se analizan con más frecuencia debido a su capacidad para reducir los costos y los impactos ambientales, su papel en la mejora de los rendimientos futuros de los cultivos puede ser igualmente importante.


¿Qué técnicas se pueden utilizar para vincular las condiciones ambientales con el rendimiento de los cultivos? - biología

Los cuadros 1 y 2 a continuación resumen las principales áreas de cultivo, sistemas de cultivo y rendimientos promedio en el país, así como en las tres gobernaciones del norte.

Cuadro 1. Superficie, producción y rendimiento promedio (14 años) de varios cultivos en Irak

Cuadro 2. Superficie, producción y rendimiento medio de varios cultivos en tres gobernaciones del norte

I. Cultivos de campo de tierra seca

En términos generales, una amplia gama de cultivos de campo se cultiva en las áreas de secano en Irak. Los principales cultivos de tierra seca incluyen trigo y cebada en cereales, girasol y sésamo en semillas oleaginosas, garbanzos, lentejas y haba seca en legumbres y remolacha azucarera en cultivos industriales. En ciertas áreas de tierras de arrastre, también se proporciona cierto riego suplementario cuando la lluvia no está asegurada.

El trigo es el alimento básico más importante de Irak. La cebada se utiliza principalmente para la alimentación animal. La superficie media anual (14 años) cubierta por trigo y apenas es de 1,5 millones de ha cada una. La producción es de aproximadamente 1 millón de toneladas cada una (base de datos FAOSTAT). El trigo, la cebada, el garbanzo, la lenteja, la haba seca y la remolacha azucarera se cultivan durante el invierno como cultivos de secano en las gobernaciones del norte del país, donde se reciben entre 400 y 1000 milímetros de lluvia al año y se considera que la región está asegurada para el producción de cultivos de secano. El trigo también se cultiva en un área semisegurada (200 a 400 milímetros de lluvia anual) con riego suplementario. El girasol y el sésamo se cultivan durante la temporada de verano principalmente bajo riego. En algunas áreas de alta precipitación en las gobernaciones del norte, el girasol también se cultiva como cultivo de secano. Dado que la cebada tiene cierta capacidad de resistencia a la sequía, la cebada generalmente se cultiva en áreas comparativamente más secas que el trigo.

Los niveles actuales de rendimiento de los cultivos en Irak son significativamente más bajos que los promedios internacionales. El rendimiento medio de trigo es de unos 727 kg / ha, mientras que la cebada es de unos 624 kg / ha. Debido a la guerra prolongada, las sanciones, los conflictos civiles y la sequía de 1999 y 2000, Irak no pudo mejorar el potencial de productividad de sus principales cultivos. Las infraestructuras para los servicios de investigación y extensión y la producción de insumos establecidas antes de la guerra de 1990 sufrieron daños durante la guerra o se deterioraron posteriormente debido a la escasez de fondos para el mantenimiento y la operación.

En las gobernaciones del norte, el trigo, la cebada, el garbanzo, la lenteja y el girasol son los cultivos de secano más importantes. El garbanzo se ha convertido en un cultivo comercial popular entre los agricultores principalmente debido a la idoneidad del área para su producción, el atractivo precio de mercado, la rotación de cultivos y la mejora de la fertilidad del suelo. La superficie total de tierra seca en las tres gobernaciones del norte se estima en unas 656.280 ha (FAO 2001). Los niveles de rendimiento son ligeramente superiores a los del centro y sur. El rendimiento medio de trigo es de 839 kg por hectárea y de cebada de 690 kg por hectárea. La introducción de la canasta de alimentos, que se abastece principalmente de granos importados, tuvo un impacto deprimente en los precios internos del trigo y provocó que muchos agricultores cambiaran a la producción de cebada para la alimentación animal.

Ii. Cultivos de regadío

Los cultivos de arroz, maíz, algodón y girasol se cultivan principalmente con riego durante la temporada de verano. El arroz es el segundo cultivo alimentario básico más importante y el tercer cultivo de cereales más importante en el Iraq. El arroz cubre una superficie media anual de alrededor de 110 000 por hectárea y su producción se estima en alrededor de 212 000 toneladas (Base de datos FAOSTAT). La superficie media anual de maíz es de alrededor de 73 000 ha y la producción es de alrededor de 137 000 toneladas. El rendimiento medio de arroz es de unos 2 000 kg por ha, mientras que el rendimiento de maíz es de 1 900 kg por ha (Base de datos FAOSTAT). El maíz es comparativamente un nuevo cultivo en Irak, introducido para complementar la producción de alimentos para aves de corral. Los cultivos de arroz y maíz se rotan con hortalizas, girasol y algodón. La productividad del arroz y el maíz disminuyó durante el período de las sanciones debido principalmente a la escasez de insumos como fertilizantes, plaguicidas y agua de riego, así como a la reducción sustancial de los servicios de investigación y extensión en el país. En la gobernación septentrional de Irak, el girasol y el arroz se cultivan como cultivos de regadío.

Generalmente, los cultivos de invierno se cultivan durante el período de octubre a mayo y los cultivos de la temporada de verano se cultivan de marzo a septiembre.

Frutas y vegetales

Tomate, pepino, sandía, cebolla, quimbombó, berenjena, melón dulce, judía verde ancha, judía verde, pimiento dulce, calabaza, lechuga, espinaca, acelga, zanahoria, repollo y coliflor son los principales vegetales y palmera datilera, cítricos, uva , granada, frutas de hueso (albaricoque, ciruela, melocotón, almendra), pera, aceituna, manzanas e higos son los principales cultivos de frutas que se cultivan en Irak. Se considera que Irak es el mayor productor de fruta de palmera datilera del mundo.

La superficie cultivada de hortalizas se estima en alrededor del 9% (450.000 ha) del área total cultivada y alrededor del 6% (300.000 ha) está cubierta por árboles frutales permanentes. Las verduras y las frutas proporcionan un buen alimento suplementario y nutritivo en la dieta diaria y también tienen un precio atractivo para los productores. Las hortalizas se cultivan durante todo el año en Irak. De manera similar, se cultivan árboles frutales en todo Irak, ya que el clima se considera muy adecuado para diversas frutas. La palmera datilera es la fruta más popular en Irak, que se cultiva en la parte central y sur del país. El área cubierta solo por palmeras datileras en el 2002 fue de 150.000 ha y la producción fue de alrededor de 650.000 toneladas (Base de datos FAOSTAT).

Las frutas de hoja caduca se cultivan principalmente en el centro y norte de Irak debido a la presencia del clima frío. Las frutas frescas de temporada están disponibles casi todo el año.

La calidad de las frutas producidas en Irak es generalmente baja. Las técnicas de cosecha inadecuadas y el manejo poscosecha son las razones más importantes de la baja calidad. En Irak se secan y consumen cantidades importantes de uvas, higos y albaricoques de diversas formas. Las granadas se utilizan para la extracción de jugo y el jugo se usa para cocinar y otros fines.

Algunas posibilidades de aumentar la producción de hortalizas se han aprovechado principalmente mediante el uso de variedades importadas de alto rendimiento, modernos sistemas de riego y estructuras de plástico. Pero el sector frutícola está muy por detrás de su potencial para una posible mejora de la productividad y la producción. Las sequías de 1999/2000 y 2000/2001 destruyeron muchos huertos. La mezcla de variedades, la falta de poda y mantenimiento, las plagas y enfermedades y la recolección inadecuada y el manejo poscosecha son algunos de los principales problemas de la producción de frutas en Irak.

Las gobernaciones del norte de Irak son ricas en frutas y hortalizas de hoja caduca. El programa Petróleo por Alimentos fue fundamental para mejorar la productividad de las hortalizas en el norte de Irak. Los niveles de rendimiento de las principales hortalizas, especialmente el tomate, han aumentado significativamente durante los últimos años. Esto se debió principalmente al suministro de variedades de alto rendimiento y al apoyo técnico adecuado en el marco del programa.

Fertilidad del suelo y rendimiento de los cultivos.

Con el tiempo, los suelos de Iraq se han deteriorado considerablemente tanto en sus propiedades físicas como químicas. El deterioro de la fertilidad se debió principalmente a la constante remoción de residuos de cultivos (materia orgánica) para la alimentación de los animales, ausencia de rotación de cultivos y barbecho, compactación del suelo debido a la alta ganadería y uso de maquinaria pesada y alta erosión impuesta por el monocultivo. Otro factor del deterioro de la fertilidad del suelo ha sido la aplicación limitada de fertilizantes causada por la escasez y el alto costo. El monocultivo se introdujo con la introducción de la mecanización agrícola en Irak. El monocultivo también aumentó la población de malezas, enfermedades y plagas junto con el agotamiento de la fertilidad del suelo. El deterioro de la fertilidad del suelo ha hecho que los niveles actuales de rendimiento de la mayoría de los cultivos en Irak sean significativamente más bajos que el promedio internacional.

Semillas

El requerimiento medio anual de semillas de trigo y cebada es de unas 167.000 toneladas y 150.000 toneladas, respectivamente. Antes de las sanciones, Irak había establecido tres empresas de semillas de propiedad estatal con casi 80.000 toneladas de capacidad de producción y procesamiento de semillas. Pero durante las sanciones, la capacidad de producción y procesamiento de semillas de estas empresas prácticamente se ha derrumbado.

Actualmente, casi el 95% de las semillas de los cultivos extensivos, incluidos los cereales, se plantan como semillas guardadas por los propios agricultores. La falta de semillas de buena calidad siguió siendo el principal obstáculo para el aumento de la producción agrícola en el Iraq. Las semillas producidas y distribuidas durante el período de sanción han sido en general de mala calidad. Los niveles de pureza tanto física como genética han sido bajos.

La industria de las semillas se ha visto afectada por la falta de mantenimiento oportuno de las plantas de procesamiento y de incentivos para el personal. Dado que la investigación agrícola también se ha deteriorado, la provisión de nuevas variedades de cultivos en el flujo de producción de semillas a través de la investigación sigue siendo prácticamente inexistente. Se han realizado algunas mejoras durante los últimos tres años en las actividades de prueba y control de calidad de semillas con la financiación del PNUD y la asistencia técnica de la FAO a la Junta Estatal de Prueba y Certificación de Semillas (SBSTC) con sede en Bagdad. Sin embargo, los sectores de desarrollo de variedades, multiplicación y procesamiento de semillas se encuentran en una situación desesperada que necesita un programa de mejora urgente y fuerte. Por lo tanto, el Gobierno del Iraq ha propuesto la introducción de cinco unidades adicionales de instalaciones de procesamiento de semillas con una capacidad de 80.000 toneladas para el centro y el sur de Iraq en el marco del Programa de petróleo por alimentos (DPX). Sin embargo, las plantas aún no han llegado al país.

En las tres gobernaciones septentrionales del Iraq, se proporcionaron siete limpiadores de semillas móviles, cada uno con una capacidad de una tonelada por hora, a través del programa Oil-for-Food, que contribuyeron de manera significativa a mejorar el suministro de calidad de las semillas de trigo y cebada . Durante el año 2001, los limpiadores móviles limpiaron 12.000 toneladas de semillas para los agricultores. También se han propuesto tres plantas de procesamiento de semillas adicionales para atender los requisitos de procesamiento de semillas en las tres gobernaciones del norte. La FAO también ha iniciado un sistema informal mejorado de producción de semillas de trigo en las gobernaciones septentrionales. La calidad de la semilla de trigo en el norte ha mejorado mucho.

Las semillas para hortalizas como pepino, tomate, sandía, cebolla, pimiento dulce, repollo, coliflor y melón se importan tradicionalmente. De manera similar, antes y durante el período de sanciones, el Iraq ha estado importando semillas de girasol híbridas y certificadas. Durante el período de 1999 a 2002, el Gobierno de la India importó 512 toneladas de semillas de tomate, pepino, sandía, cebolla, pimiento, berenjena, calabaza y judías verdes que cubrieron sólo el 25% de la necesidad total en el centro y sur de Irak (Base de datos de la FAO en Bagdad). . Una gran proporción de semillas de hortalizas son suministradas por el sector privado.

Los esfuerzos para desarrollar el sector agrícola y de semillas deben comenzar con la definición de políticas en investigación / producción agrícola, en particular para la disponibilidad de recursos fitogenéticos y su uso en el fitomejoramiento para obtener variedades de cultivos adaptadas a las condiciones locales, el desarrollo posterior de toda la cadena de producción de semillas (semillas básicas, de base, etc.) procesamiento de semillas / control de calidad de campo y laboratorio / almacenamiento / distribución, responsabilidades del sector público y privado, incluido el fitomejoramiento participativo en conjunto con los SNIA y los IARS.

Un elemento que podría aplicarse con éxito, al menos en los primeros años de todo el proceso de semillas a desarrollar, es el uso de Semillas de Calidad Declarada según lo propuesto por la FAO y aplicado con éxito en otras situaciones difíciles similares (Afganistán, Ruanda) o en condiciones pacíficas (Costa Rica, Zambia).

En conclusión, es necesario establecer un sistema de semillas en el país para agregar valor a sus actividades locales relacionadas con las semillas, incluida la conservación y el uso sostenible de los RFAA. AGPS está dispuesta a participar en la elaboración y establecimiento de programas y proyectos de políticas locales de semillas y RFAA.

Suministro de fertilizantes

Irak era autosuficiente en fertilizantes compuestos (N.P) y urea (nitrogenados) antes de las sanciones. Durante el período de sanciones, debido a la falta de un adecuado mantenimiento y disponibilidad de repuestos, la capacidad de producción de las tres fábricas de fertilizantes existentes se deterioró marcadamente llegando al virtual colapso. En consecuencia, esto redujo la producción de fertilizantes requeridos y condujo a una disminución sustancial en las tasas de aplicación de fertilizantes que, a su vez, resultó en una reducción significativa de la fertilidad del suelo y la productividad de los cultivos. Antes de las sanciones, Irak tenía una capacidad anual de producir 1,2 millones de toneladas de compuesto (N.P) y 1 millón de toneladas de fertilizante de urea. Alguna producción excedente solía ser exportada. La producción nacional actual cubre sólo alrededor del 10% del fosfato compuesto (130 000 toneladas métricas) y el 40% de los fertilizantes nitrogenados (400 000 toneladas métricas). Durante el período de 2000 a 2002, el Gobierno de la India importó 40.000 toneladas de fosfato de diamonio y 17.000 toneladas de sulfato de potasio a través del Programa de petróleo por alimentos para el centro y el sur de Irak (base de datos de la FAO en Bagdad).

Según estimaciones de la FAO, el requerimiento para las tres gobernaciones del norte de Irak es de aproximadamente 134.000 toneladas de fertilizantes NPK por año. Los registros de la FAO en el programa del norte muestran que entre 1997 y 2002 el programa de petróleo por alimentos importó cerca de 83.000 toneladas de fertilizante de fosfato de diamonio principalmente para las tres gobernaciones del norte. Esto representó alrededor del 20% de las necesidades de la región. Los sectores informal y privado han estado llenando el vacío en las gobernaciones del centro, sur y norte de Irak. Debido al bajo precio del trigo y la cebada, la mayoría de los agricultores no pueden permitirse aplicar los fertilizantes necesarios para una producción óptima de cultivos a menos que estén muy subvencionados.

Sostenibilidad de la producción agrícola y la agricultura de conservación

La agricultura de conservación va más allá de las prácticas agrícolas únicas aplicadas para la producción de un cultivo específico. Se trata de todo el sistema agrícola donde la producción de cultivos juega un papel importante. La agricultura de conservación debe comenzar con la adopción de procedimientos simples, como evitar la quema y preservar los residuos de cultivos en la superficie del suelo, utilizando la población adecuada de plantas utilizando sistemas adecuados de labranza y siembra. La implementación de estos procedimientos agrícolas conducirá a la agricultura de conservación y, por sí misma, aumentará el rendimiento y estabilizará la producción con sostenibilidad. La adopción de prácticas agrícolas más complejas, como la rotación de cultivos y la no labranza, requiere un estándar más alto de manejo agrícola y lleva mucho más tiempo para integrarse.

Plan de proteccion

En general, las plagas, enfermedades y malezas de las plantas suponen una grave amenaza para la producción agrícola en Irak. La población de malezas, plagas de insectos y enfermedades aumentó con la introducción del monocultivo en el país. La plaga solar y el carbón vegetal en el trigo y la cebada, la chinche y el barrenador Dubas en la palmera datilera, la mosca blanca en los cítricos y hortalizas y los ácaros en las frutas y hortalizas son las plagas y enfermedades más importantes que han causado graves pérdidas en la producción agrícola de Iraq. De manera similar, varias malezas de hojas anchas y estrechas en cultivos importantes también han sido responsables de los bajos rendimientos de los cultivos en Irak.

Tradicionalmente, Irak ha dependido en gran medida de los agroquímicos para el control de diversas malezas, plagas y enfermedades. Durante los años 1998 a 2002, Irak importó un total de 655 toneladas de fungicidas, 2.573 toneladas de herbicidas, 3.538 toneladas de insecticidas y 117 toneladas de nematicidas para el centro y sur de Irak. Esto cubrió el 25% de sus necesidades de plaguicidas (base de datos de la FAO en Bagdad). La brecha se llena con los sectores informal y privado.

Los pesticidas se aplican mediante aspersión terrestre o aérea. La Junta Estatal de Protección Vegetal controla el uso y distribución de pesticidas. Los pesticidas de volumen ultrabajo (ULV) se aplican principalmente para controlar plagas graves como plagas solares, saltamontes y enfermedades de la palmera datilera a través de procedimientos de aplicación de control aéreo o terrestre realizados únicamente por la Junta Estatal de Protección Vegetal. Sin embargo, los plaguicidas concentrados en emulsión (CE) se administran a los agricultores de acuerdo con sus necesidades. Una vez recibidas las solicitudes específicas de los agricultores, el personal de protección vegetal determina el tipo, la cantidad y la dosis de aplicación requerida para cada caso individual.

En las tres gobernaciones del norte, desde la fase I a la VIII, de los Planes de Distribución del Programa Petróleo por Alimentos se importaron y distribuyeron cerca de 2.100 toneladas de diversos agroquímicos y 23.544 pulverizadores y 2.097 espolvoreadores manuales a más de 50.000 familias campesinas de más de 4.000 aldeas. a precios subvencionados. El programa también ha capacitado a un número significativo de agricultores y personal del gobierno local en técnicas de protección vegetal.

Manejo integrado de plagas de plantas (IPPM)

El Manejo Integrado de Plagas de Plantas (IPPM) aún se encuentra en una etapa temprana de comprensión, desarrollo y adopción en Irak. Dado que muchos insectos graves han desarrollado resistencia a la mayoría de los pesticidas, el control de tales plagas se ha vuelto extremadamente difícil, especialmente en algunos cultivos como el algodón y las hortalizas. De manera similar, el precio de los plaguicidas también se ha vuelto tan alto que se está volviendo imposible que los agricultores comunes puedan pagarlo. Esto obligó al gobierno y los agricultores a buscar alternativas a los pesticidas para controlar plagas y enfermedades en la producción de cultivos en Irak. Desde 2002, el gobierno ha iniciado el uso de IPPM en el algodón mediante la introducción del control biológico del insecto gusano de la cápsula del algodón.Los agricultores que aplicaron un método biológico para controlar el gusano de la cápsula del algodón se sintieron extremadamente felices por el éxito obtenido en la producción de algodón este año (evaluación del algodón de la FAO, enero de 2003). Esto demuestra que IPPM tiene un gran papel que desempeñar en el campo de la protección vegetal en Irak. Pero, como se señaló anteriormente, la ausencia de infraestructura básica para la investigación y la extensión sigue siendo el principal obstáculo para el avance y la continuidad de una actividad tan importante en el Iraq.

En las tres gobernaciones del norte, la actividad de Manejo Integrado de Plagas Vegetales se ha iniciado desde los últimos dos años y se ha logrado un progreso significativo en el campo del control de plagas solares y pastos en el trigo y otros cultivos.

Apicultura

La apicultura es una actividad tradicional en Irak. Las abejas son importantes para la polinización de los cultivos, la producción de miel y la mejora de los ingresos de los agricultores. Antes del Programa Petróleo por Alimentos debido a la guerra, los disturbios civiles y las sanciones, la actividad apícola se deterioró gravemente. El Programa ha proporcionado una cantidad limitada de insumos, como colmenas modernas, cera de abejas, máquinas de extracción y pesticidas para reactivar la industria apícola. Sin embargo, la escasez de insumos necesarios, enfermedades, plagas y servicios limitados de extensión y apoyo fueron las principales limitaciones para la apicultura en Irak. Los niveles de rendimiento son generalmente bajos (9 kg por colmena por año frente a 15-20 kg por colmena por año). Se ha estado reemplazando la colmena tradicional por otras mejoradas. Sin embargo, muchos agricultores todavía utilizan colmenas locales que producen mucho menos rendimiento que las colmenas mejoradas. Hay un amplio margen para mejorar la productividad de la apicultura en Irak. El rendimiento y la calidad podrían mejorarse significativamente reemplazando las colmenas locales, reduciendo la incidencia de enfermedades y plagas y brindando apoyo para mejorar la pureza genética de la raza de abejas y el procesamiento de la miel.

La apicultura en las gobernaciones del norte tiene un mejor potencial que en el centro y sur de Irak. En el norte, hay mucha vegetación (bosques naturales y agricultura) para sustentar la apicultura. La FAO, a través del Programa Petróleo por Alimentos en el norte, ha proporcionado artículos similares a los del centro y el sur, pero cubriendo un número mucho mayor de apicultores. Además de proporcionar los insumos básicos antes mencionados, la FAO también ha brindado oportunidades de capacitación a un número considerable de apicultores.

Instituciones y servicios

El Ministerio de Agricultura y el Ministerio de Riego son las instituciones gubernamentales responsables del desarrollo agrícola en Irak. Varios departamentos dependientes del Ministerio de Agricultura son responsables de las actividades de producción y protección de plantas. Los departamentos principales incluyen: Junta Estatal de Prueba y Certificación de Semillas (SBSTC), Junta Estatal de Investigación Agrícola Aplicada (SBAAR) para actividades de investigación, Compañía de Suministro Agrícola (ASCO) para adquisición y distribución de insumos. La empresa iraquí y la empresa Mesopotamia son las principales responsables de la producción y el procesamiento de semillas, y la Junta Estatal de Protección Vegetal (SBPP) de las actividades de protección vegetal. El Ministerio de Riego y su departamento denominado Centro de Recursos Hídricos y Suelos (CSWR) son responsables del suministro de agua de riego. Las facultades de agricultura de Bagdad y Mosul se centran principalmente en la investigación y la formación agrícolas.

Principales limitaciones para la producción agrícola

La escasez de insumos, la falta de servicios de extensión e investigación y la ausencia de rotación de cultivos han provocado una disminución sustancial de la productividad de los cultivos, la degradación de la base de recursos naturales y un aumento de las enfermedades y plagas. Los principales insumos que son especialmente escasos incluyen semillas de calidad, fertilizantes, maquinaria y repuestos, pesticidas y aspersores, vehículos para movimiento e instalaciones de transporte. El salario extremadamente bajo de los empleados del sector agrícola es también uno de los factores importantes de la baja productividad agrícola en Irak.

Capacidad de los servicios de investigación y extensión

Uno de los trampolines para el mejoramiento agrícola es la generación de información tecnológica relevante y su extensión a los agricultores. La capacidad en este campo se ha visto gravemente deteriorada durante muchos años debido principalmente a la falta de incentivos para el personal y de infraestructura física.

Suministros limitados de semillas, fertilizantes y pesticidas de buena calidad

Irak era autosuficiente en la producción y el suministro de semillas de trigo de calidad y fertilizantes antes de las sanciones. La capacidad de producción y procesamiento de semillas y la producción de fertilizantes se ha deteriorado severamente durante la última década. La producción actual puede suplir menos del 20% de las necesidades totales del país.

Salinidad y fertilidad del suelo

Se estima que casi el 70% de la tierra cultivable sufre amenazas de salinidad. La escasez de fertilizantes obligó a los agricultores a reducir las tasas de aplicación, lo que redujo en gran medida los niveles generales de fertilidad del suelo. Esto se vio agravado aún más por la introducción de la tradición del monocultivo tras la alta mecanización de la agricultura en Irak. Esta práctica que provocó un rápido agotamiento de la fertilidad del suelo y un aumento de la erosión del suelo. La agricultura de monocultivo ha provocado un aumento de la población de malezas, plagas y enfermedades en los campos de cultivo. Durante la severa sequía de 1999 y 2000, hubo una severa escasez de alimento y área de pastoreo necesaria para los animales. Esta escasez obligó a los agricultores a pastar en los residuos de los cultivos, lo que provocó un agotamiento significativo de la materia orgánica del campo y una alta erosión del suelo.

Las plagas de insectos como la plaga del sol en el trigo y la cebada, la chinche y el barrenador de dubas en la palmera datilera, la mosca blanca en los cítricos y hortalizas y los ácaros en las frutas y hortalizas han causado graves daños a la producción agrícola en Iraq. De manera similar, varias malezas de hojas anchas y estrechas en los cultivos principales también han dado lugar a bajos rendimientos de los cultivos. Muchas enfermedades causan pérdidas sustanciales en la producción de frutas y verduras.

Maquinaria envejecida y servicios de apoyo deficientes

Antes de las sanciones, Irak tenía alrededor de 40.000 tractores y 5.000 cosechadoras. Todas estas maquinarias han atravesado la vida normal y necesitan un reemplazo urgente. Aunque en los últimos años se han realizado algunas mejoras en la sustitución de maquinaria vieja y el suministro de repuestos, todavía queda mucho por hacer para hacer frente a la escasez de maquinaria y repuestos.

Propiedad de la tierra, tenencia y facilidades crediticias

Con un tamaño de finca promedio de menos de 10 ha, tenencia incierta y ausencia de un sistema de crédito que funcione, los agricultores tienen oportunidades limitadas para mejorar el producto agrícola y los ingresos.

La mayoría de los frutos rojos y hortalizas entregados a los mercados mayoristas se han dañado por una manipulación, envasado y transporte inadecuados. La calidad de los granos es mala debido principalmente a la mezcla de materias extrañas y semillas de malezas.

La inteligencia de mercado, los mecanismos de fijación de precios y las instalaciones físicas no son suficientes para motivar a los agricultores a esforzarse por obtener mayores ganancias mediante el aumento de la producción o la mejora de la calidad.

Fuerte infestación de malezas en las orillas de los ríos y canales sedimentados

Debido a la sequía, los niveles de agua bajaron a un mínimo histórico en los 30 años de historia de Irak durante 1999 y 2000, lo que aumentó la población de malezas a lo largo de las orillas de los ríos y canales.

Si bien el suministro de la canasta de alimentos ha contribuido en gran medida a la disponibilidad de alimentos y la ingesta nutricional de la población iraquí, tuvo un impacto negativo en la agricultura iraquí. Todos los artículos de la canasta de alimentos son importados. Dado que no existe la posibilidad de comprar productos locales para la canasta de alimentos, no existe ningún incentivo para que los agricultores mejoren o aumenten la producción de cultivos.

Ventajas naturales de la agricultura iraquí

El clima con días frescos durante el invierno y días secos, cálidos y soleados durante el verano con abundantes instalaciones de riego es una condición favorable para el cultivo de una variedad de cultivos de alto valor. Las precipitaciones estacionales varían de 200 a 1000 mm repartidas en 4-8 meses.

Irak tiene una superficie considerable de suelos de buena textura con buena capacidad de retención de agua (los más comunes son los francos arcillosos limosos) que son adecuados para una amplia gama de producción de cultivos.

Suministro adecuado de recursos hídricos para riego.

Se estima que la fuente de agua anual de los ríos Tigris y Éufrates y sus afluentes es de 44 mil millones de metros cúbicos para los años pobres y de 77 mil millones de metros cúbicos para los años buenos. Los recursos hídricos subterráneos se convirtieron en un elemento importante para la producción agrícola desde que el Iraq se enfrentó a dos sequías graves sucesivas durante las temporadas 1998/1999 y 1999/2000. Se estima que alrededor de 8 millones de hectáreas del área total son irrigables.

Una larga tradición de agricultura

Los agricultores han estado practicando una amplia gama de cultivos que crecen tanto en tierra seca como en condiciones de riego durante siglos.

Aproximadamente el 40% de la población reside en el área rural donde el tamaño de la familia es grande y se pueden encontrar trabajadores ocasionales a bajo precio (a menudo por menos de 2 dólares estadounidenses al día).

Alta mecanización y amplio suministro de combustible.

El sistema agrícola está mecanizado incluso a nivel de pequeños agricultores en Irak. La oferta de maquinaria de suministro y sustitución de las antiguas se ha incrementado considerablemente durante los últimos años. Dado que Irak es un país productor de petróleo, el costo del combustible es económico.

Una gran cantidad de subsector ganadero

Irak tiene alrededor de 18 millones de cabezas de ganado ovino y caprino (12 C / S y 6 Norte), 3 millones de bovinos (2,5 C / S y 0,5 Norte) y 240 millones de pollos (213 C / S y 27 Norte). Los ovinos, caprinos y bovinos necesitarán 500.000 toneladas de cereales y 100.000 toneladas de granos de leguminosas únicamente para su mantenimiento. Además, se necesitarán otras 500.000 toneladas de cereales y 100.000 toneladas de leguminosas para la alimentación de las aves de corral.

Potencial para incrementar la producción agrícola

Autosuficiencia y exportaciones

Los rendimientos pueden aumentar potencialmente de 2 a 3 veces o incluso más, lo que permite la diversificación en nuevos cultivos y la posible exportación de excedentes. La producción media de trigo de Irak es de alrededor de 1 millón de toneladas de 1,4 millones de ha (alrededor de 8 toneladas / ha). Las necesidades estimadas para 27 millones de personas (por ejemplo, 150 kg / cabeza) serán de 4,05 millones de toneladas. Si la productividad se incrementa en 3 veces, se cubrirá aproximadamente el 80% de la necesidad nacional de trigo. Si se aumenta la superficie de otras 400.000 ha para el trigo, Irak puede volverse autosuficiente para satisfacer las necesidades de trigo de toda su población. La producción actual de cebada para la alimentación animal y avícola es suficiente para Irak. El clima de Irak es muy adecuado para producir la mayoría de las verduras y frutas para los mercados nacionales y de exportación. Irak es uno de los mayores productores y exportadores de palmera datilera.

En un entorno de riesgo, es aconsejable distribuir el riesgo cultivando más de un cultivo. En Irak pueden crecer muchos cereales y leguminosas forrajeras y cultivos de semillas oleaginosas que beneficiarán a otros cultivos al proporcionar nutrientes (nitrógeno) y minimizar la propagación de malezas, enfermedades y plagas.

La agricultura mejorada puede generar más puestos de trabajo, especialmente en la prestación de servicios al procesamiento local. Si las agroindustrias se descentralizan desde los centros principales, la migración de las aldeas a las ciudades también se reducirá.

El papel vital del programa agrícola en Irak es mejorar la producción nacional de alimentos para mejorar las necesidades dietéticas de la población iraquí. La producción agrícola implica muchos procesos biológicos complejos e interrelacionados que necesitan intervenciones cuidadosas y equilibradas para lograr los objetivos establecidos en la producción de cultivos. Las siguientes son algunas de las intervenciones sugeridas para mejorar el desarrollo agrícola en Irak.

Introducir un sistema de investigación dinámico para generar tecnologías adecuadas, incluidas variedades de cultivos de alto rendimiento para las condiciones locales de Irak.

Presentar un servicio de extensión vibrante para vincular la investigación y la difusión de información desarrollada por la investigación.

Establecimiento de un programa sólido de desarrollo de la industria de semillas vinculado a servicios de investigación y extensión, incluida la participación del sector privado.

Mejorando la fertilidad del suelo mediante,

Labranza mínima para reducir la pérdida de humedad, oxidación de materia orgánica y evitar el enterramiento profundo de semillas de malas hierbas.

Restaurar la materia orgánica del suelo mediante la retención de residuos de cultivos, lo que también dará una ventaja adicional en la reducción de la erosión del suelo y mejorará la retención de la humedad del suelo.

Introducción de una rotación de cultivos adecuada con leguminosas, incluidos forrajes y pastos, para romper el ciclo de enfermedades y proporcionar nutrientes nitrogenados a las plantas de cultivo.

Mejora de las prácticas agronómicas: ajuste del tiempo de siembra, uso óptimo de fertilizantes (macro y micronutrientes) basados ​​en pruebas de suelo y tejidos, uso de variedades de alto rendimiento y práctica mejorada de control de malezas.

Apoyar la diversificación de la producción de cultivos mediante la introducción o cultivo de una amplia gama de nuevos cultivos y variedades de cereales, leguminosas, oleaginosas, hortalizas, frutas, forrajes y cultivos industriales.

Desarrollo de un sistema de protección vegetal sostenible y respetuoso con el medio ambiente mediante la introducción del sistema de Gestión Integrada de Plagas Vegetales (IPPM).

Apoyar la mejora de la infraestructura que incluye instalaciones de investigación, extensión, manejo poscosecha y comercialización.


El ajuste de los parámetros de la sembradora para que coincidan con las condiciones del campo puede maximizar la emergencia y el rendimiento.

El rendimiento de la sembradora es un componente crítico a la hora de sentar las bases para una temporada de cultivo exitosa. Las condiciones ambientales y del suelo pueden afectar significativamente la germinación y emergencia de los cultivos y ayudar o dificultar el desarrollo de un cultivo adecuado al comienzo de la temporada. Ajustar los componentes y la configuración específicos de la sembradora para que coincidan con las condiciones actuales del campo puede garantizar una emergencia maximizada y aumentar el rendimiento en la mayoría de los casos.

Los parámetros clave de la sembradora que se utilizan para maximizar la emergencia de los cultivos incluyen un establecimiento uniforme y en un rodal alto, una profundidad constante de la semilla al momento de la siembra y una colocación precisa de la semilla. Para identificar la mejor configuración para cada parámetro, Wesley Porter, un especialista en riego y agricultura de precisión de extensión en la Universidad de Georgia, realizó una investigación de profundidad y carga aerodinámica del algodón, en la que probó tres configuraciones de carga aerodinámica, tres aplicaciones de riego antes de la siembra, tres profundidades de siembra y dos tamaños de semillas.

Porter descubrió que las condiciones de campo más húmedas y las profundidades más profundas reducían la emergencia en general, pero el uso de una semilla más grande producía un ligero aumento en la emergencia. Además, se encontró que la plantación en pendientes superaba algunas condiciones inadecuadas del campo y, en algunos casos, las plantas pudieron compensar la falta de establecimiento de rodales. En general, Porter descubrió que las condiciones ambientales son un factor crítico para una siembra exitosa y recomienda que los productores monitoreen estas condiciones y ajusten la profundidad de la sembradora y la carga aerodinámica en consecuencia.

Porter explica la investigación en detalle en el webcast "Importancia de la profundidad de la sembradora y la fuerza descendente en la producción de algodón" y ofrece más consejos a los productores de algodón. Esta presentación de 28 minutos está disponible a través del recurso "Focus on Cotton" en la Plant Management Network. Este recurso contiene más de 100 webcasts, junto con presentaciones de varias conferencias, sobre una amplia gama de aspectos del manejo de cultivos de algodón: prácticas agronómicas, enfermedades, cosecha y desmotado, insectos, riego, nematodos, agricultura de precisión, salud del suelo y cultivos. fertilidad y malezas. Estos webcasts están disponibles para los lectores en acceso abierto (sin suscripción).

La página de inicio de "Focus on Cotton" también proporciona acceso a "Cotton Cultivated", un recurso de Cotton Incorporated que ayuda a los usuarios a encontrar rápidamente la información disponible más actualizada sobre la producción de algodón. Estos y otros recursos están disponibles gratuitamente por cortesía de Cotton Incorporated en http: // www. Plantmanagementnetwork. org / foco.

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El cultivo y el impacto ambiental de las setas

La palabra hongo puede significar diferentes cosas para diferentes personas en diferentes países. Los estudios especializados sobre el valor de los hongos y sus productos deben tener una definición clara del término hongo. En un sentido amplio, "El hongo es un cuerpo fructífero distintivo de un macrofungus, que produce esporas que pueden ser epígeas o hipogeas y lo suficientemente grandes como para ser vistas a simple vista y recolectadas a mano". Por lo tanto, los hongos no necesitan ser miembros del grupo Basidiomicetos, como comúnmente asociados, ni aéreos, ni carnosos, ni comestibles. Esta definición no es perfecta, pero se ha aceptado como un término viable para estimar el número de hongos en la Tierra (aproximadamente 16.000 especies según las reglas del Código Internacional de Nomenclatura). Los hongos más cultivados son saprófitos y son heterótrofos para compuestos de carbono. Aunque sus células tienen paredes, carecen de clorofila y no pueden realizar la fotosíntesis. También carecen de xilema vascular y floema. Además, sus paredes celulares contienen quitina, que también se encuentra en el exoesqueleto de insectos y otros artrópodos. Absorben O2 y liberan CO2. De hecho, pueden estar funcionalmente más relacionados con las células animales que con las plantas. Sin embargo, son lo suficientemente distintos tanto de las plantas como de los animales y pertenecen a un grupo separado en el Reino de los Hongos. Surgen de los desechos lignocelulósicos: sin embargo, se vuelven abundantes y nutritivos. Los hongos pueden beneficiar enormemente las condiciones ambientales. Biosintetizan sus propios alimentos a partir de residuos de cultivos agrícolas, que, como la energía solar, están fácilmente disponibles, de lo contrario, sus subproductos y desechos causarían riesgos para la salud. El abono / sustrato gastado podría usarse para cultivar otras especies de hongos, como forraje para el ganado, como acondicionador y fertilizante del suelo, y en la biorremediación ambiental. El cultivo de setas se remonta a muchos siglos. Auricularia auricula-judae, Lentinula edodes, y Agaricus bisporus se han cultivado, por ejemplo, desde el año 600 d. C., 1100 d. C. y 1650 d. C., respectivamente. Durante las últimas tres décadas, ha habido un aumento dramático en el interés, la popularidad y la producción de hongos a través del cultivo en todo el mundo. Los métodos de cultivo pueden implicar una actividad agrícola relativamente simple, como con Volvariella volvacea y Pleurotus pulmonarius var. stechangii (= P. sajor-caju), o una industria de alta tecnología, como con Agaricus bisporus, Flammulina velutipes, y Hypsizygus marmoreus. En cada caso, sin embargo, la producción continua de cultivos exitosos requiere tanto experiencia práctica como conocimiento científico.

Los hongos se pueden utilizar como alimento, tónicos, medicinas, cosmecéuticos y como agentes de control biológico naturales en la protección de plantas con actividades insecticidas, fungicidas, bactericidas, herbicidas, nematocidas y antifitovirales. Se presenta la naturaleza multidimensional de la industria mundial del cultivo de hongos, su papel para abordar los problemas críticos que enfrenta la humanidad y sus contribuciones positivas. Además, los hongos pueden servir como agentes para promover un crecimiento económico equitativo en la sociedad.Dado que los desechos de lignocelulosa están disponibles en todos los rincones del mundo, se pueden usar adecuadamente en el cultivo de hongos y, por lo tanto, podrían ser un piloto de la llamada revolución agrícola blanca en los países menos desarrollados y en el mundo en general. Los hongos demuestran un gran impacto en la agricultura y el medio ambiente, y tienen un gran potencial para generar un gran impacto socioeconómico en el bienestar humano a nivel local, nacional y global.

Palabras clave

Asignaturas

Introducción

El cultivo de hongos no solo es una fuente de alimentos nutritivos ricos en proteínas, sino que también puede contribuir a la producción de medicamentos eficaces (Chang & amp Wasser, 2012 Wasser, 2010, 2014). Otro aspecto importante del cultivo de hongos es ayudar a reducir los contaminantes en el medio ambiente. La bioconversión de biomasa lignocelulósica en alimentos y productos útiles ha tenido un impacto significativo en los niveles de contaminación nacionales y regionales y seguirá aumentando. (Chang, 1984 Chang & amp Buswell, 2003a Koutrotsios, Mountzouris, Chatzipavlidis y amp Zervakis, 2014). La biorremediación utiliza el micelio de los hongos para eliminar y descomponer los contaminantes y eventualmente absorberá los contaminantes (proceso de biosorción), presentando otro papel influyente de los hongos en el ecosistema (Dai, 2016 Miller, 2013 Stamets, 2005). Los hongos cultivados se han vuelto populares en todo el mundo. En 2012, la producción total de hongos comestibles y medicinales en el mundo se estimó en más de 31 millones de toneladas, valorada en más de 20 mil millones de dólares (Chang & amp Wasser, 2012). Sin efectos adversos legales, éticos o de seguridad, esta forma de tecnología de bioconversión no solo tiene beneficios socioeconómicos, nutricionales y de salud favorables, sino que también aumenta las posibilidades de empleo (aumenta la oportunidad de trabajo) y tiene un impacto ambiental positivo (Mshigeni & amp Chang, 2013) .

¿Qué son las setas?

Los hongos son únicos, como se describe en la siguiente cita:

Sin hojas, sin capullos, sin flores, sin embargo, forman frutos como alimento, como tónico, como medicina, toda la creación es preciosa.

Los hongos son parte de la biota fúngica caracterizada por la maravilla. Diferentes personas de diferentes países tienen diferentes definiciones de un hongo. Debido a esto, nadie puede proporcionar una estimación de cuántas especies de hongos hay en la Tierra. Un uso amplio del término champiñón abarca todos los hongos grandes, o todos los hongos con tallos y sombreros, o todos los hongos carnosos grandes. Un uso más restringido incluye solo aquellos hongos más grandes que son comestibles y / o de valor medicinal. El uso más extremo del término champiñón se refiere solo a las especies comestibles del género Agaricus. Por ejemplo, la industria de los hongos en el Reino Unido y otros países occidentales está dominada casi al 100% por A. bisporus. Esto podría llevar a la idea errónea de que esta es la única especie considerada hongos. Algunas industrias incluso consideran que los hongos marrones son exóticos. Según los micólogos, existen miles de especies diferentes de hongos. Estos especialistas clasifican los hongos como un grupo de macro hongos, que tienen cuerpos fructíferos más grandes y distintivos (Chang & amp Miles, 1992). Según la definición dada por Chang y Miles (1992), un hongo es, en un sentido más amplio, “un macrofungus con un cuerpo fructífero distintivo. Pueden ser epígeos (que crecen por encima del suelo) o hipógenos (que crecen completamente en el suelo) y lo suficientemente grandes para ser vistos a simple vista y para ser recogidos a mano ". Diferentes especies de hongos pueden pertenecer a uno de los dos phylla en el sub-reino Dikarya (hongos comunes) Basidiomycetes y Ascomycetes. Esto se refleja en una gran variedad de características físicas, incluida la relativa comestibilidad. Esta definición no es perfecta, pero puede aceptarse como un marco (Hawksworth, 2001) para estimar el número de hongos en la Tierra. El tipo más común de hongo tiene forma de paraguas, con un píleo (sombrero) y un estipe (tallo), como Lentinula edodes (Figura 1). Otras especies también tienen una volva (copa), Volvariella volvacea (Figura 2), o solo un anillo (anillo), Agarius campestris (Figura 3), o tener ambos, como en Amanita muscaria, (Figura 4) y / o solo tienen cuerpos fructíferos, como en la trufa Kalahari, Terfezia pfeilii (Figura 5). Además, algunos hongos tienen forma de copas flexibles, otros son redondos como pelotas de golf. Algunos tienen la forma de pequeños garrotes, algunos se parecen al coral, otros son globos amarillos o anaranjados con forma de gelatina y algunos incluso se parecen mucho al oído humano. De hecho, sus formas y formas son innumerables, y sus colores muestran todos los elementos del arco iris. Sus paredes celulares contienen quitina, que también se encuentra en el exoesqueleto de insectos y otros artrópodos. Absorben O2 y suelte CO2. De hecho, pueden estar más estrechamente relacionados con las células animales que con las células vegetales (Baldauf, Roger, Wenk-Siefert, & amp Doolittle, 2000 Dal Campo & amp Ruiz-Trillo, 2013 Feeney, Dwyer, Hasler-Lewis, Milner, Noakes, Rowe, et al., 2014 Steenkamp, ​​Wright y Baldauf, 2006).

Figura 1. Lentinus edodes, un tipo típico de hongo con pileus y estipe.

Figura 2. Volvariella volvacea, con pileus, stipe y volva.

Figura 3. Agarius campestris, con pileus, estipe y anillo.

Figura 4. Amanita muscaria, con pileus, estipe, un anillo, y también la base bulbosa adornada con varias zonas concéntricas de escamas blancas que representan la volva.

Figura 5. Terfezia pfeilii, solo con cuerpo fructífero.

Los hongos carecen de hojas y de tejidos que contengan clorofila. También carecen de xilema vascular y floema. Por lo tanto, son incapaces de producir alimentos fotosintéticos y dependen en cambio de la materia orgánica sintetizada por las plantas verdes circundantes, incluidos los productos orgánicos contenidos en los residuos de cultivos agrícolas. Los materiales orgánicos de los que los hongos obtienen su nutrición se denominan sustratos. Procesan sus alimentos secretando enzimas degradantes que sirven como la clave para desbloquear y descomponer los materiales alimenticios complejos presentes en la biomasa donde crecen para generar compuestos más simples, que pueden ser absorbidos y luego transformados en nuevos tejidos de hongos frescos. Los hongos carecen de raíces verdaderas, pero en cambio se anclan a través de sus micelios parecidos a hilos estrechamente entrelazados, que colonizan los sustratos, degradan sus componentes bioquímicos y extraen los compuestos orgánicos hidrolizados para su propia nutrición. Estos materiales de sustrato van desde material en descomposición en ecosistemas naturales, desde el suelo subyacente a los pisos de los bosques hasta subproductos y desechos de la industria, los hogares y la agricultura.

La estructura que llamamos hongo es, en realidad, solo el cuerpo fructífero del hongo. La parte vegetativa del hongo, llamada micelio, comprende un sistema de hilos ramificados y hebras en forma de cordón, llamado hifas que se ramifican a través del suelo, abono, troncos de madera u otro material lignocelulósico, en el que el hongo puede crecer. Después de un período de crecimiento y en condiciones favorables, el micelio establecido (madurado) produce la estructura del fruto, que llamamos hongo. En términos de utilidad humana, los hongos se pueden agrupar en cuatro categorías: (a) los que son carnosos y comestibles se incluyen en la categoría de hongos comestibles, como Agaricus bisporus b) los hongos que se considera que tienen aplicaciones medicinales, se denominan hongos medicinales, como Ganoderma lucidum (c) los que se ha probado o se sospecha que son venenosos se denominan hongos venenosos, como Amanita phalloides y (d) una categoría miscelánea, que incluye un gran número de hongos cuyas propiedades siguen estando menos definidas, puede tentativamente agruparse como "otros hongos". Ciertamente, este enfoque de clasificación de los hongos no es absoluto ni mutuamente excluyente. Muchos tipos de hongos no solo son comestibles, sino que también poseen cualidades tónicas y medicinales.

Los hongos también se pueden clasificar en varios grupos ecológicos. Los grupos más importantes son los saprofitos y los basados ​​en el suelo (que viven sobre materia orgánica muerta), los micorrízicos (relación simbiótica con el micelio de los hongos y las raíces de casi todas las plantas verdes), los lignícolas (que viven en la madera de los árboles u otras sustancias que contienen lignina, algunas se encuentran en plantas vivas y se llaman parásitos), entomógenos (asociados con insectos) y hongos coprófilos (que crecen en el estiércol de diferentes animales).

Las setas y los hongos en general son extremadamente abundantes y diversos en todo el mundo. Las estimaciones recientes del número de hongos en la Tierra varían de 500.000 a más de 5 millones de especies, con una cifra de trabajo ampliamente aceptada de alrededor de 1,5 millones, publicada a principios de la década de 2000 (Hawksworth, 2001). Hasta la fecha, se recomienda que se acepten hasta 3 millones de especies de hongos (Blackwell, 2011). Mientras tanto, el número total de hongos de todo tipo descritos es actualmente de 110.000 especies. La cifra se basa en el total alcanzado sumando el número de especies de cada género que figura en la última edición de la Diccionario de hongos (Kirk, Cannon, David y Stalpers, 2008) y otras publicaciones recientes e incluye todos los organismos tradicionalmente estudiados por los micólogos: mohos limosos, hongos cromistan, hongos quitridiáceos, hongos formadores de líquenes, hongos filamentosos, mohos y levaduras. De estas, las setas constituyen 16.000 especies, calculadas a partir de la Diccionario de hongos y otras publicaciones de los últimos años (Hawksworth, 2012 Kirk et al., 2008 Wasser, 2010). Pero el número real de especies de hongos en la Tierra se estima actualmente en 150.000-160.000, por lo que hasta ahora solo alrededor del 10% de las especies de hongos existentes son conocidas por la ciencia (Blackwell, 2011 Wasser, 2010). Un análisis de las localidades de las cuales se han descrito y catalogado hongos nuevos para la ciencia en el índice de hongos en los últimos 10 años reveló que alrededor del 60% de todos los hongos recién descritos son de los trópicos. Este es también el caso de los hongos, especialmente las especies que forman ectomicorrizas (asociaciones simbióticas de raíces) con árboles nativos, aunque se siguen descubriendo nuevas especies en Europa y América del Norte. En varias áreas tropicales, aún no se han descrito entre el 22% y el 55% (en algunos casos hasta el 73%) de las especies de hongos (Hawksworth, 2012). Los métodos de secuenciación modernos sugieren que existen hasta 5 millones de especies de hongos. Por lo tanto, necesitaríamos más de 4.000 años para describir esta diversidad de hongos en base a la tasa de descubrimiento actual de alrededor de 1.200 nuevas especies por año, que ha sido un promedio durante los últimos 10 años. Resumiendo estos datos, podemos suponer que aproximadamente el 2% de la biota fúngica mundial y alrededor del 10% de la biodiversidad mundial de hongos han sido descubiertos por micólogos hasta la fecha, por lo que la mayor parte de la biodiversidad fúngica aún permanece oculta.

De las 1,5 millones de especies de hongos estimadas, Hawksworth (2012) estimó que 160.000 especies producen cuerpos fructíferos de tamaños suficientes y estructuras adecuadas para ser consideradas macrofungi. Estos se pueden llamar hongos de acuerdo con la definición anterior. De las especies de hongos reconocidas, se considera que alrededor de 7,000 especies (50%) poseen diversos grados de comestibilidad, y más de 3,000 especies de 231 géneros se consideran hongos comestibles principales (Wasser, 2002, 2010 Wasser & amp Weis, 1999). Pero solo unos 200 de los principales hongos comestibles se cultivan experimentalmente, 100 se cultivan económicamente, alrededor de 60 se cultivan comercialmente y más de 10 se producen a escala industrial en muchos países. Además, de las 16.000 especies de hongos conocidas, aproximadamente 700 se consideran especies seguras con propiedades medicinales (Wasser, 2010). El número de hongos venenosos se aproxima a 500 especies. Cabe destacar especialmente que algunos hongos silvestres no identificados pueden ser venenosos y letales. Por lo tanto, si no está absolutamente seguro de si un hongo determinado es comestible o no, ¡no lo toque! ¡Deja en paz al hongo desconocido!

El cultivo de hongos

Breve historia del cultivo de hongos

A lo largo de la historia registrada, hay repetidas referencias al uso de hongos como alimento y con fines medicinales, y no es sorprendente que el cultivo intencional de hongos haya tenido un comienzo muy temprano. China puede presumir de haber sido el primero en cultivar con éxito muchas especies de hongos populares, por ejemplo, Auricularia auricula-judae (fecha estimada, 600 d. C.), Velutipes de flammulina (800–900 d. C.), Lentinula edodes (1000-1100 anuncios), Volvariella volvacea (1700 d.C.), y Tremella fuciformis (1800 d.C.). Antes de la década de 1900, Agaricus bisporus (1650 d.C. en Francia) fue la única especie de hongo importante cultivada comercialmente que no se cultivó por primera vez en China (Chang & amp Miles, 2004). El uso extensivo de técnicas de cultivo mecanizadas para producir hongos en grandes cantidades para la alimentación, como tantas otras actividades agrícolas a gran escala, es un fenómeno del siglo XX. Agaricus bisporus ha sido un hongo favorito en los países occidentales, donde se le conoce como el hongo botón, el hongo blanco, el hongo cultivado o el champiñón. Las técnicas de cultivo de hongos se introdujeron desde Francia a otros países europeos, a América del Norte y, recientemente, a países de todo el mundo. Después de la Segunda Guerra Mundial, hubo un gran impulso en la producción de Agaricus, y las últimas décadas también han visto grandes aumentos en la producción de Lentinula, Flammulina, y Pleuroto y en un grado menor, Volvariella. (Chang & amp Buswell, 2008) El desarrollo de la tecnología de cultivo de hongos ha sido en gran parte responsable del aumento en la producción de hongos. En la siguiente sección, se describen muchas de las técnicas de cultivo que se han desarrollado para diferentes hongos en varias partes del mundo.

Principios del cultivo y producción de hongos

El cultivo de hongos abarca desde una actividad agrícola relativamente primitiva hasta una industria altamente tecnológica. En cada caso, sin embargo, la producción continua de cultivos exitosos requiere tanto experiencia práctica como conocimiento científico. El cultivo de hongos es una ciencia y un arte. La ciencia se desarrolla a través de la investigación, el arte se perfecciona a través de la curiosidad y la experiencia práctica. La dinámica del crecimiento de los hongos involucra algunos aspectos de desarrollo, que están en consonancia con los que exhiben nuestras plantas de cultivo agrícolas comunes. Por ejemplo, hay una fase de crecimiento vegetativo, en la que los micelios crecen profusamente, y una fase de crecimiento reproductivo (fructífero), cuando se desarrolla el cuerpo en forma de paraguas que llamamos hongo maduro. En plantas agrícolas como los girasoles, cuando las plantas cambian del crecimiento vegetativo al crecimiento reproductivo, cualquier crecimiento adicional de las puntas se retarda y se dice que la planta está madura. Una vez que la fase vegetativa (micelial) ha alcanzado la madurez, lo que debe hacer el cultivador de hongos a continuación se denomina inducción de la fructificación. Este es el momento en el que el crecimiento del micelio en las puntas debe ralentizarse y reorientarse mediante la regulación de factores ambientales específicos. Estos factores, generalmente llamados "desencadenantes" o "choques ambientales", pueden ser encender la luz, proporcionar aire fresco, bajar las temperaturas, rociar los lechos de hongos con agua y, en algunos casos, reducir los nutrientes para desencadenar la fructificación (Figura 6).

Figura 6. Las dos fases principales del crecimiento y desarrollo de los hongos: fase vegetativa y fase reproductiva (modificado de Chang, 2001). Los desencadenantes de la transición de la fase vegetativa a la fase reproductiva comprenden los diversos factores ambientales importantes para la inducción de la fructificación. Las dos líneas discontinuas sin etiquetas pueden ser factores nutricionales o valores de pH, dependiendo de los hongos cultivados.

Aunque los principios de cultivo suelen ser similares para todos los hongos, los enfoques prácticos pueden ser bastante diferentes para las diferentes especies cultivadas. Los enfoques deben modificarse y ajustarse de acuerdo con las condiciones climáticas locales, los materiales disponibles para los sustratos y las variedades de hongos utilizados.

Los principales pasos prácticos del cultivo de hongos

El cultivo de hongos es un negocio complejo que requiere precisión. De hecho, no es tan simple como algunas personas suponen. Requiere el cumplimiento de procedimientos precisos. Los principales pasos / segmentos prácticos del cultivo de hongos, descritos por Chang y Chiu (1992), y Chang y Mshigeni (2013), son:

Selección de una especie de hongo aceptable.: Antes de tomar cualquier decisión de cultivar un hongo en particular, es importante determinar si esa especie posee cualidades organolépticas aceptables para la población indígena o para el mercado internacional si los sustratos adecuados para el cultivo son abundantes y si los requisitos ambientales para el crecimiento y la fructificación se puede lograr, sin sistemas de control mecánico excesivamente costosos.

Asegurar un cultivo fructífero de buena calidad: Un “cultivo fructífero” se define como un cultivo con la capacidad genética de formar cuerpos fructíferos en condiciones de crecimiento adecuadas. El cultivo madre seleccionado debe ser aceptable en términos de rendimiento, sabor, textura, tiempo de fructificación, etc.

Desarrollo de un desove de hongos robusto.: Un medio a través del cual ha crecido el micelio de un cultivo fructífero y que sirve como inóculo de "semilla" para el sustrato en el cultivo de hongos, se denomina "desove de hongos". La falta de obtención de una cosecha satisfactoria puede atribuirse a menudo al uso de desove insatisfactorio. También debe tenerse en cuenta la naturaleza del sustrato de desove, ya que esto influye en la rapidez del crecimiento en el medio de desove, así como en la tasa de crecimiento micelial y el llenado de los lechos después de la inoculación.

Preparación de sustrato / compost selectivoSi bien un sustrato estéril libre de todos los microorganismos competitivos es el medio ideal para cultivar hongos comestibles, los sistemas que implican una higiene tan estricta son generalmente demasiado costosos y poco prácticos para operar a gran escala. Los sustratos para cultivar hongos comestibles normalmente requieren diversos grados de pretratamiento para promover el crecimiento del micelio del hongo hasta la práctica exclusión de otros microorganismos. El sustrato debe ser rico en nutrientes esenciales, en formas que estén fácilmente disponibles para el hongo, y también libre de sustancias tóxicas que inhiban el crecimiento de la semilla. El contenido de humedad, el pH y un buen intercambio de gases entre el sustrato y el entorno circundante son factores físicos importantes a considerar.

Cuidado del micelio (spawn) corriendo: Después del compostaje, el sustrato se coloca en lechos, donde generalmente se pasteuriza con vapor para eliminar los posibles microorganismos competitivos.Una vez que el compost se haya enfriado, la semilla puede sembrarse sobre la superficie del lecho y luego presionarse firmemente contra el sustrato para asegurar un buen contacto, o puede insertarse a una profundidad de 2 a 2,5 cm en el sustrato. La "puesta en marcha" es la fase durante la cual los micelios crecen desde la puesta y penetran en el sustrato. Un buen crecimiento micelial es esencial para la producción de hongos.

Desarrollo de frutos / hongos: En condiciones ambientales adecuadas, que pueden diferir de las adoptadas para el desove, se produce la germinación natural y luego la producción de cuerpos fructíferos. La aparición de hongos normalmente ocurre en ciclos rítmicos llamados "rubores".

Cosechando hongos con cuidado: La recolección se realiza en diferentes etapas de maduración, según la especie, las preferencias del consumidor y el valor de mercado.

Si ignora un paso / segmento crítico, está provocando problemas, lo que podría conducir a una reducción sustancial del rendimiento de la cosecha de hongos y del valor de comercialización de los hongos.

Breve trasfondo con referencias para el cultivo de algunos hongos seleccionados

El cultivo de hongos implica una amplia gama de tecnologías. La elección de estas tecnologías depende de las especies cultivadas, sustratos, capital disponible, etc. A continuación se presentan ejemplos de seis especies representativas de hongos: Agaricus bisporus, Lentinula eddoes, Pleurotus pulmonarius var. stechangii, Volvariela volvacea, Agaricus brasilienesis, y Ganoderma lucidum. Durante las últimas tres décadas, además de Agaricus hongos, muchas otras especies se han cultivado a mayor escala. En el XIX Congreso de ISMS (Sociedad Internacional para la Ciencia de los Hongos) celebrado en los Países Bajos del 29 de mayo al 2 de junio de 2016, cabe señalar que de las casi 120 conferencias y presentaciones que se presentaron, aproximadamente la mitad se referían a hongos distintos de Agaricus bisporus hongo (Wach, 2016).

Agaricus bisporus

Agaricus bisporus (champiñón, seta botón, Figura 7) es simplemente el hongo más comúnmente cultivado. En los países occidentales, el cultivo de este hongo se ha desarrollado durante los últimos 500 años, pero desde el principio se consideró una empresa arriesgada de llevar a cabo como un proceso industrial predecible y controlable, particularmente en Francia, Gran Bretaña y los Países Bajos. El cultivo de este hongo se originó en París (Francia) en áreas en las que los hongos se obtenían con frecuencia en compost usado procedente de cultivos de melón. Posteriormente, se observó que este hongo podía crecer sin luz. Por lo tanto, su cultivo exitoso se llevó a cabo en el interior de cuevas (Delmas, 1978). Francia continuó liderando el mundo como productor de hongos hasta el estallido de la Segunda Guerra Mundial en 1939. A partir de ese momento, Estados Unidos ha asumido la posición dominante. El método de cultivo de hongos en casa estándar fue desarrollado y adoptado por los países de habla inglesa. Además, en los países occidentales el cultivo de Agaricus El hongo es un negocio profesional y para los agricultores a gran escala es una empresa industrial. Las mejoras de las técnicas de cultivo, por ejemplo, la separación de los cuartos de calor de los cuartos de cultivo, la profundidad de las camas, el compost, el desove y el desove, la tripa, el manejo de cultivos, el control de plagas y enfermedades, la cosecha, entre otros, no solo aumentaron y estabilizaron en gran medida el rendimiento del cultivo. pero también mejoró la calidad del hongo. Otro movimiento fue el uso de variedades híbridas, lo que ha permitido a los productores producir hongos de calidad necesarios para expandir las ventas nacionales y de exportación de hongos frescos. Estos cambios innovadores debían expandirse y satisfacer las necesidades cambiantes de los mercados. En gran medida, este notable logro en el desarrollo industrial moderno de hongos puede atribuirse a contribuciones de vigorosas investigaciones realizadas en laboratorios, centros y estaciones agrícolas de hongos. (p. ej., PB Flegg y D. Wood, Glasshouse Crops Research Institute, Littlehampton, UKG Fritsche y LJ Van Griensven, Mushroom Research Institute, Horst, Holland DJ Royse e IC Schisler, Departamento de Fitopatología, Pennsylvania State University, Filadelfia, PA) .

Los detalles de este hongo se han establecido muy bien a través de los experimentos prácticos repetidos de investigadores como San Antonio (1975) Chang y Hayes (1978) Van Griensven (1988) Quimio, Chang y Royse, (1990) y Kaul y Dhar (2007). ). El proceso de compostaje para Agaricus El cultivo es de particular interés aquí como ilustración básica de la agricultura basada en hongos (Buth, 2016 Hayes, 1977 Hilkens, 2016 Nair, 1993).

Figura 7. Agaricus hongos cultivados en abono de estiércol de caballo.

Generalmente, el compostaje se refiere a la acumulación de sustratos durante un cierto período de tiempo y los cambios debidos a las actividades de varios microorganismos, que dan como resultado que el sustrato compostado se vuelva química y físicamente diferente del material de partida. Esto a veces se denomina fermentación en estado sólido. Comúnmente se describen dos tipos de compostaje. Un tipo involucra la descomposición de montones de desechos orgánicos y la posterior aplicación del residuo al suelo. El objetivo de este tipo de compostaje es reducir, de forma sanitaria, tanto el volumen como la relación carbono-nitrógeno de los residuos orgánicos para que sean aptos para abonar el suelo para mejorar el crecimiento de los cultivos vegetales. Cuando se administra directamente al suelo sin compostar, los desechos orgánicos con una alta proporción de C: N (como la paja) pueden dar lugar a una deficiencia temporal de nitrógeno, que luego dará como resultado una reducción en el rendimiento del cultivo de la planta.

El papel del segundo tipo de compostaje es la producción de un sustrato selectivo que apoyará preferentemente el crecimiento del micelio del hongo. Sin embargo, la base de esta selectividad no se puede atribuir a un factor o un aspecto de todo el sistema. Los aspectos físicos, químicos y biológicos del compostaje están fundamentalmente interrelacionados, pero pueden separarse artificialmente para facilitar la investigación y el debate.

Los cultivadores de hongos utilizan su sentido de la vista, el olfato y el tacto para evaluar la progresión del proceso de compostaje y la calidad del producto final. Las características generales del compost, generalmente denominadas "estructura", son el resultado de una serie de complejos procesos físicos, químicos y microbianos que componen el compostaje (Nair, 1993).

El compostaje se prepara de acuerdo con procedimientos comerciales bien documentados (Chang & amp Hayes, 1978 Kaul & amp Dhar, 2007 Van Griensven, 1988). En la Fase I del proceso (compostaje al aire libre), las materias primas disponibles localmente se colocan en pilas, que se revuelven y riegan periódicamente. La descomposición inicial de los ingredientes crudos por microorganismos tiene lugar en la Fase I. Esta fase generalmente se completa dentro de los 9 a 12 días, cuando los materiales se han vuelto flexibles, de color marrón oscuro y capaces de retener agua. Normalmente hay un fuerte olor a amoníaco. Recientemente se ha reconocido que la aireación, un buen suministro de oxígeno, es significativamente importante en el compost de fase I (Buth, 2016). La fase II (fermentación en interiores) es la pasteurización, cuando los organismos indeseables se eliminan del compost. Esto se lleva a cabo en una sala de vapor donde la temperatura del aire se mantiene a 60 ° C durante al menos 4 horas. Luego, la temperatura se baja a 50 ° C durante 8 a 72 horas, dependiendo de la naturaleza del compost. CO2 se mantiene entre 1,5 y 2% y el nivel de amoniaco cae por debajo de 10 PPM. Después del compostaje de la Fase II, el sustrato se enfría a 30 ° C para A. bitorquis y a 25 ° C para A. bisporus para el desove. Producción de compost de Fase III o Fase IV para cultivo Agaricus hongos ha sido un desarrollo tecnológico avanzado en los últimos años en los países occidentales. La producción de compost de Fase III es un desove de compost de Fase II ejecutado en un túnel a granel y listo para ser envuelto cuando se entrega al productor. Si el compost de la Fase III se envasa y el desove se convierte en una capa de revestimiento antes de enviarlo a la unidad de cultivo o entregarlo a los productores, se denomina compost de la Fase IV. Los éxitos de la Fase III y la Fase IV a granel dependen en gran medida de la calidad de los procesos de la Fase I y la Fase II.

El compostaje de la Fase II realizado en los estantes produce un promedio de 4,1 cosechas por año. Desde 1999, los productores que utilizan la producción de la Fase III han disfrutado de un promedio de 7,1 cosechas por año. En los últimos años, la Fase IV puede generar de 10 a 12 cultivos por año (Dewhurst, 2002 Lemmers, 2003). Entonces, un buen compost es vital para apoyar el cultivo y representa el 85% del poder detrás de la producción de hongos (Heythuysen, 2015).

Lentinula edodes

Lentinula edodes (Xiang-gu, shiitake, hongo de roble, Figura 8) es uno de los hongos comestibles más importantes del mundo desde el punto de vista de la producción, y es el hongo más popular cultivado en China, Japón y algunos otros países asiáticos. Durante mucho tiempo, este hongo ha sido valorado por su sabor y sabor únicos y como tónico medicinal. Se puede cultivar en troncos de madera o en troncos de sustrato sintético (Chang & amp Miles, 2004 Quimio et al., 1990 Stamets, 2000).

Figura 8. Lentinula edodes cultivado en troncos sintéticos de aserrín.

Lentinula edodes es una especie de hongo de la podredumbre de la madera. En la naturaleza, crece sobre troncos o tocones de árboles muertos. En general, la madera para el crecimiento de hongos consiste en proteína cruda, 0.38% de grasa, 4.5% de azúcar soluble, 0.56% de nitrógeno total, 0.148% de celulosa, 52.7% de lignina, 18.09% y ceniza, 0.56%. En términos generales, la C / N en el sustrato debe estar en el rango de 25 a 40: 1 en la etapa de crecimiento vegetativo y de 40 a 73: 1 en la etapa reproductiva. Si la fuente de nitrógeno es demasiado rica en la fase reproductiva, los cuerpos fructíferos del hongo generalmente no se forman ni se desarrollan.

La temperatura óptima de germinación de las esporas es de 22 a 26 ºC. La temperatura para el crecimiento del micelio varía de 5 a 35 ºC, pero la temperatura óptima es de 23 a 25 ºC. Generalmente hablando, L. edodes pertenece a los hongos de baja temperatura, la temperatura inicial y de desarrollo de la formación del cuerpo fructífero está en el rango de 10–20 ºC, y la temperatura óptima de fructificación para la mayoría de las variedades del hongo es de unos 15 ºC. Algunas variedades pueden dar frutos a temperaturas más altas, 20–23 ºC. Estos hongos de alta temperatura generalmente crecen más rápido y tienen un sombrero más grande y delgado (pileus) y un tallo delgado y largo (stipe). Sus cuerpos fructíferos se abren fácilmente y se convierten en hongos de grado plano, que se consideran de baja calidad. El pH óptimo del sustrato utilizado para hacer la bolsa / tronco de hongos es de aproximadamente 5.0–5.5 (Chang & amp Miles, 2004 Stamets, 2000).

Medios de cultivo y preparación: El hongo puede crecer en una variedad de medios de cultivo y en diferentes formulaciones de agar, tanto naturales como sintéticos, dependiendo del propósito del cultivo. Los medios sintéticos son a menudo costosos y su preparación requiere mucho tiempo, por lo que no se usan comúnmente para propósitos de rutina.

El agar papa dextrosa, o PDA, es el medio más simple y popular para cultivar el micelio del hongo. Se prepara de la siguiente manera:

Ingredientes: Patata cortada en cubitos 200 g de dextrosa (o azúcar de caña blanca ordinaria), 20 g de agar en polvo (o barras de agar), 20 g de agua destilada (o agua del grifo) 1 litro.

Procedimiento: Las patatas peladas se lavan, se pesan y se cortan en cubos. Se hierven en una cazuela con al menos un litro de agua hasta que se ablanden (unos 15 minutos). Se retiran las patatas y se añade agua al caldo para hacer exactamente 1 litro. El caldo se devuelve a la cazuela y se agrega dextrosa y agar. La solución se calienta y se agita ocasionalmente hasta que se derrita el agar. Luego, la solución caliente se vierte en botellas planas limpias. Para cultivos puros o madre, los tubos de ensayo se llenan con al menos 10 ml de la solución de agar líquido. Las botellas o tubos de ensayo se tapan con algodón. Cuando se dispone de placas de Petri, estas se pueden utilizar para producir tapones miceliales para la inoculación de la semilla madre.

los L. edodes El hongo se produce a escala comercial y artesanal. La siguiente sección describe algunos de los problemas asociados con los diferentes estilos de cultivo.

Cultivo a escala de cabaña: Existen muchas fórmulas para la composición del sustrato. Los ingredientes pueden variar de un lugar a otro y de un país a otro, según las materias primas disponibles y las condiciones climáticas locales. En general, después de mezclar los ingredientes secos a mano o con un mezclador mecánico, se agrega agua a la mezcla para que el contenido de humedad final del sustrato esté entre el 55% y el 60%, dependiendo de la capacidad del aserrín para absorber agua. A continuación, los ingredientes se envasan en bolsas de polipropileno o polietileno de alta densidad esterilizables en autoclave. Aunque son más caras, las bolsas de polipropileno son las más populares ya que el polipropileno proporciona mayor claridad que el polietileno. Una vez que las bolsas se han llenado (1,5 a 4 kg de peso húmedo) con el sustrato, el extremo de la bolsa se puede cerrar con cuerdas o taponar con un tapón de algodón. Se dan aquí como referencia cuatro fórmulas en la preparación del sustrato para el cultivo de la seta: (a) Serrín 82%, salvado de trigo 16%, yeso 1,4%, fosfato de potasio, dibásico 0,2% y cal 0,4% (b) Serrín 54%, café molido 30%, salvado de trigo 15% y yeso 1% (c) Serrín 63%, mazorcas de maíz en polvo 20%, salvado de trigo 15%, superfosfato de calcio 1% y yeso 1% (d) Serrín 76 %, salvado de trigo 18%, maíz en polvo 2%, yeso 2%, azúcar 1.2%, superfosfato de calcio 0.5% y urea 0.3%.

Cultivo a escala comercial: En general, la operación puede usar roble u otro medio de aserrín de madera dura para hacer crecer el hongo. Los pasos básicos son (a) mezclar el aserrín, los suplementos y el agua (b) embolsar la mezcla (c) esterilizar en autoclave las bolsas a 121 ° C y enfriar las bolsas (d) inocular y sellar las bolsas (e) incubar durante 90 días para lograr la colonización completa de la mezcla de aserrín, en otras palabras, para permitir que el micelio se establezca para la fructificación fácil (f) frutos los troncos / bolsas / bloques de aserrín colonizados y establecidos 6 veces usando un ciclo de 21 días de 16 a 18ºC y (g) cosechar, recortar escalones, nivelar, empaquetar y almacenar en frío para el mercado fresco, o cosechar, secar, cortar los escalones, nivelar y secar nuevamente antes de empaquetar para el mercado seco.

Los principales equipos utilizados en la producción consisten en mezclador / transportador, autoclave, caldera de gas, túnel de enfriamiento, gabinete de flujo laminar, sellador de bolsas, compresor de aire para humidificación, estantes para incubar.

La incubación se puede realizar en dos salas y en dos contenedores de envío. Los dos contenedores de transporte se pueden instalar cerca de las salas de fructificación. La temperatura durante la incubación se mantiene entre 18 y 25 ºC.

La fructificación se puede realizar en seis habitaciones para que los bloques / troncos se puedan mover como una unidad. Con la compartimentación, los bloques de cada habitación pueden someterse a un ciclo de frío húmedo, calor húmedo y calor seco.

Pleurotus pulmonarius var. stechangii

Pleurotus pulmonarius var. stechangii (= P. sajor-caju) (Hongo ostra de Chang) es comparable a las especies de alta temperatura en el grupo de Pleuroto hongos (ostra), con altas temperaturas requeridas para la fructificación. Este hongo tiene una perspectiva prometedora en áreas tropicales y subtropicales. Su cultivo es fácil con procedimientos relativamente menos complicados (Chang & amp Miles, 2004 Kaul & amp Dhar, 2007 Zmitrovich & amp Wasser, 2016, Figura 9).

Figura 9. Pleurotus pulmonarius var. stechangii cultivado en sustrato de paja de cereales.

La temperatura para el crecimiento del micelio es de 10 a 35 ºC. La temperatura óptima de crecimiento del micelio es de 23-28 ºC. La temperatura óptima de desarrollo del cuerpo fructífero es de 18-24 ºC. El pH óptimo del sustrato utilizado para hacer la bolsa / lecho de hongos es de 6,8 a 8,0. La relación C / N en el sustrato está en el rango de 30 a 60: 1. Se requiere una gran circulación de aire y luz razonable para el desarrollo de los cuerpos fructíferos.

Sustrato de desove: (a) grano de trigo + 1,5% yeso o cal (b) cáscara de semilla de algodón, 88% salvado de trigo, 10% azúcar, 1% y yeso, 1% (c) aserrín, 78% salvado de trigo, 20% azúcar, 1 % y yeso, 1% (d) aserrín, 58% posos de café / hojas de té gastadas, 20% jacinto de agua / paja de cereales, 20% azúcar, 1% y yeso, 1%.

Sustrato de cultivo: (a) cascarilla de semilla de algodón, 95% yeso, 2% cal, 1% y superfosfato de calcio, 2% (b) paja de arroz, 80% desperdicio de algodón, 18% yeso, 1% y cal, 1% (c) agua jacinto, 80% paja de cereal 17%, yeso, 2% y cal, 1%.

Para fines de demostración, este hongo se puede cultivar para que crezca en forma de árbol (Figura 10). El método de cultivo, que ha sido probado con éxito, es el siguiente: como sustrato se utilizan residuos de algodón o paja de arroz mezclada con jacinto de agua. Corte pedazos grandes de desperdicio de algodón en partes pequeñas o corte la pajita y el jacinto de agua en segmentos pequeños. Agregue 2% (p / p) de cal y mezcle con suficiente agua para obtener un contenido de humedad de aproximadamente 60-65%. Apile los materiales, cúbralos con láminas de plástico y déjelos reposar durante la noche. Cargue el sustrato en cestas pequeñas o en estantes para pasteurizar, o cocine el sustrato con agua hervida durante 15 minutos. Después de enfriar a aproximadamente 25 ºC, mezcle alrededor del 2% (p / p) del spawn completamente con el sustrato y empaque en columnas de tubos de 60 cm de largo que tengan tubos de plástico duro (PVC) de 100 cm (4 cm de diámetro) como soporte central y láminas de plástico como envoltorio exterior (Chang, Lau y Cho, 1981).

Figura 10. Crecimiento robusto de Pleurotus pulmonarius var. stechangii como un árbol de setas.

Incubar estas columnas entre 24 y 28 ºC, preferiblemente en la oscuridad. Cuando el micelio del hongo haya ramificado toda la columna de sustrato después de tres o cuatro semanas, retire la envoltura de plástico y encienda la luz blanca. Es necesario regar ocasionalmente para evitar que la superficie se seque. En aproximadamente tres o cuatro días, los primordios blancos comienzan a aparecer en toda la superficie. Después de otros dos o tres días, el Pleuroto las setas están listas para la cosecha. Durante el período de cultivo, el riego es muy importante si se requieren muchas descargas.

Volvariella volvacea

Volvariella volvacea (hongo de paja empanada, hongo chino, Figura 11) es un hongo de los trópicos y subtrópicos y se ha cultivado tradicionalmente en la paja de arroz durante muchos años en China y en los países del sudeste asiático (Chang, 1965). En 1971, los desechos de algodón se introdujeron por primera vez como material de calentamiento para el cultivo del hongo de la paja (Yau & amp Chang, 1972). En 1973, los desechos de algodón habían reemplazado por completo la tradicional paja de arroz para el cultivo de hongos (Chang, 1974).Este fue un punto de inflexión en la historia del cultivo de hongos de paja porque el compost de residuos de algodón a través del proceso de pasteurización llevó el cultivo del hongo a una escala industrial, primero en Hong Kong y luego en Taiwán, Tailandia y China. Se adoptan varias técnicas para el cultivo del hongo, que prospera en rangos de temperatura de 28 a 36 ºC y una humedad relativa del 75-85%. Chang y Miles (2004), Kaul y Dhar (2007) y Quimio et al dan descripciones detalladas de los diversos métodos. (1990). La elección de tecnologías generalmente depende de las preferencias personales, de la disponibilidad de sustratos y de la cantidad de recursos disponibles. Si bien se recomienda una tecnología de interior más sofisticada para la producción de hongos a escala industrial, la mayoría de las otras tecnologías son de bajo costo y apropiadas para el desarrollo de áreas rurales, especialmente cuando la producción se establece a nivel comunitario.

Figura 11. Diferentes etapas de los cuerpos fructíferos del hongo paja (Volvariella volvacea) cultivado en desperdicios de algodón como sustrato.

Agaricus brasiliensis

En años recientes, A. brasiliensis (Royal Sun Agaricus, Himematuatake, Figura 12), anteriormente llamado A. blazei Murrill (Wasser, Didukh, Amazonas, Nevo, Stamets y amp da Eira, 2002) se ha convertido rápidamente en un hongo popular. Ha demostrado ser no solo un hongo de buen sabor y muy nutritivo, sino también un hongo medicinal eficaz, especialmente para los polisacáridos activos antitumorales.

Figura 12. Diferentes etapas de Agaricus brasiliensis hongo cultivado en abono de paja con suelo de caja.

A. brasiliensis se originó como un hongo silvestre en el sureste de Brasil, donde la gente lo consumía como parte de su dieta. El cultivo del hongo se llevó a Japón en 1965, y en 1978 se intentó cultivar este hongo comercialmente. En 1992, este hongo se introdujo en China para su cultivo comercial (Chang & amp Miles, 2004).

A. brasiliensis Pertenece a las denominadas setas de temperatura media. La temperatura de crecimiento del micelio varía de 15 a 35 ºC y la temperatura óptima de crecimiento varía de 23 ºC a 27 ºC. La temperatura de fructificación puede ser de 16 ºC a 30 ºC y la temperatura óptima de desarrollo de los cuerpos fructíferos es de 18 ºC a 25 ºC. La humedad ideal para el suelo de revestimiento es del 60 al 65%. La humedad del aire en una casa de hongos prefiere entre un 60% y un 75% para el crecimiento del micelio y entre un 70% y un 85% para la formación y desarrollo de los cuerpos fructíferos. El pH óptimo del abono que se utiliza para hacer el lecho de hongos es de 6,5 a 6,8. El pH óptimo del suelo de revestimiento es 7.0. Se requiere una buena circulación de aire para el desarrollo de los cuerpos fructíferos. Estas condiciones son similares a las necesarias para el cultivo de A. bisporus. En condiciones naturales, el hongo se puede cultivar en dos cosechas al año. Cada cultivo puede cosechar tres oleadas. De acuerdo con los climas locales, el agricultor puede decidir la época de desove en el año para tener hongos para cosechar dentro de los 50 días posteriores al desove.

Preparación del lecho de setas. (Stamets, 2000): A. brasiliensis es una especie de hongo perteneciente a los hongos del estiércol de paja y prefiere crecer en sustratos ricos en celulosa. Los residuos / materiales agroindustriales subproductivos, como paja de arroz, paja de trigo, bagazo (residuo exprimido de la caña de azúcar), cáscara de semilla de algodón, tallos de maíz, tallos de sorgo e incluso pastos silvestres, pueden utilizarse como componente principal. del compost para el cultivo del hongo. Cabe señalar que estos materiales deben secarse al aire primero y luego mezclarse con estiércol de ganado, estiércol de aves de corral y algunos fertilizantes químicos. Las siguientes fórmulas para hacer abono son solo de referencia. Deben modificarse de acuerdo con los materiales locales disponibles y las condiciones climáticas: (a) paja de arroz, 70% de estiércol de ganado secado al aire, 15% de cáscara de semilla de algodón, 12,5% de yeso, 1% de superfosfato de calcio, 1% y urea, 0,5% ( b) tallos de maíz, 36% cáscara de semilla de algodón, 36% paja de trigo, 11,5% estiércol de pollo seco, 15% carbonato cálcico, 1% y sulfato amónico o urea, 0,5% (c) paja de arroz, 90,6% salvado de arroz, 2,4% aves excrementos, 3.6% cal apagada, 1.9% superfosfato, 1.2% y sulfato amónico / urea, 0.3% (d) bagazo, 75% cáscara de semilla de algodón, 13% excrementos de aves, 10% superfosfato, 0.5% y cal apagada, 1.5%.

Ganoderma lucidum

Aunque el valor medicinal de G. lucidum (lingzhi, Reishi, Figura 13) ha sido atesorado en China durante más de 2000 años, el hongo se encontraba con poca frecuencia en la naturaleza. Esta falta de disponibilidad fue en gran parte responsable de que el hongo fuera tan apreciado y costoso. Durante la antigüedad en China, cualquier persona que recogiera el hongo del entorno natural y se lo presentara a un funcionario de alto rango solía recibir una buena recompensa (Chang & amp Miles, 2004).

Figura 13. Los cuerpos fructíferos de Ganoderma lucidum cultivado en segmentos de madera corta que luego fueron enterrados en la base del suelo para la fructificación.

El cultivo artificial de este valioso hongo se logró con éxito a principios de la década de 1970 y, desde 1980 y particularmente en China, la producción de G. lucidum se ha desarrollado rápidamente. Actualmente, los métodos más ampliamente adoptados para la producción comercial son los procedimientos de troncos de madera, trozos de madera cortos, tocones de árboles, bolsas de aserrín y botellas (Chang & amp Buswell, 1999 Stamets, 2000 Hsu, 1994 Mizuno et al., 1995).

Los métodos de cultivo en troncos incluyen el uso de troncos naturales y tocones de árboles, que se inoculan con semilla directamente en condiciones naturales. La tercera técnica alternativa implica el uso de troncos cortos esterilizados, de unos 12 cm de diámetro y unos 15 cm de largo, que permiten un buen funcionamiento del micelio. Este método proporciona un ciclo de crecimiento corto, mayor eficiencia biológica, buena calidad de los cuerpos fructíferos y, en consecuencia, un beneficio económico superior. Sin embargo, este procedimiento de producción es más complejo y los costos de producción son mucho más altos que los métodos de troncos naturales y tocones de árboles. Para este procedimiento de producción, los troncos de madera deben prepararse a partir de árboles de hoja ancha, preferiblemente de roble. La tala de los árboles generalmente se lleva a cabo durante el período de inactividad, que es después de la defoliación en otoño y antes de la aparición de nuevas hojas en la primavera siguiente. El contenido óptimo de humedad del tronco es de aproximadamente 45 a 55%. La rutina de flujo para el método de cultivo de troncos cortos es la siguiente: selección y tala del árbol aserrado / corte del tronco en segmentos cortos transferencia de segmentos a bolsas de plástico esterilización inoculación spawn entierro del tronco en el suelo tendiendo los cuerpos fructíferos durante el desarrollo desde la etapa de la cabeza de alfiler hasta la madurez cosecha de los cuerpos fructíferos secado de los cuerpos fructíferos mediante embalajes secadores eléctricos. Cabe señalar que los troncos / segmentos preparados generalmente se entierran en el suelo dentro de un invernadero o cobertizo de plástico. El suelo debe permitir condiciones óptimas de drenaje, permeabilidad al aire y retención de agua, pero debe evitarse la humedad excesiva.

Ejemplos de sustratos de cultivo, que utilizan bolsas o botellas de plástico como contenedores, incluyen los siguientes (tenga en cuenta que estos ejemplos son solo para fines de referencia y pueden modificarse de acuerdo con las cepas seleccionadas y los materiales disponibles en diferentes localidades): (a) aserrín, 78% salvado de trigo, 20% yeso, 1% y polvo de soja, 1% (b) bagazo, 75% salvado de trigo, 22% azúcar de caña, 1% yeso, 1% y polvo de soja, 1% (c) cáscara de semilla de algodón , 88% salvado de trigo, 10% azúcar de caña, 1% y yeso, 1% (d) aserrín, 70% mazorcas de maíz en polvo, 14% salvado de trigo, 14% yeso, 1% y ceniza de paja de cereales, 1% (e) polvo de mazorca de maíz, 78% salvado de trigo / arroz, 20% yeso, 1% y ceniza de paja, 1%. Después de la esterilización, las bolsas de plástico se pueden colocar horizontalmente en camas o en el suelo para que fructifiquen.

Rápida expansión de la industria de los hongos a finales del siglo XX

Se ha observado que un equilibrio nutritivo de alimentos y un estilo de vida activo en un ambiente amigable pueden ayudar a lograr una salud óptima durante toda la vida. El uso de hongos como terapia dietética para mantener o mejorar la salud o tratar enfermedades fue utilizado por la gente común y en la corte imperial de China desde hace 2.000 años (Xue & amp O’Brien, 2003). El modelo piramidal de usos de hongos (Figura 14) se ajusta completamente a un antiguo dicho chino "La medicina y la comida tienen un origen común". Esta afirmación es particularmente aplicable a los hongos, cuyas cualidades nutricionales y efectos tónicos como nutriceuticos (Chang & amp Buswell, 1996) o como suplementos dietéticos (SD) y atributos medicinales han sido reconocidos desde hace mucho tiempo (Wasser, 2010). La salud humana se puede dividir en tres estados: salud, sub-salud y enfermedad. Los hongos se pueden utilizar principalmente como alimento para un estado saludable, como medicamento para enfermedades y como SD para un estado sub-saludable, así como para estados sanos y enfermos (Chang & amp Wasser, 2012).

Figura 14. Un modelo piramidal de usos de hongos (industria).

Desde el final de la Segunda Guerra Mundial, la producción de hongos ha aumentado de manera constante en las industrias agrícolas. La producción mundial de hongos comestibles cultivados durante varios años se muestra en el Cuadro 1. En 1981, la producción totalizó 1.257,2 miles de toneladas y en 1986, 2.182,0 miles de toneladas, un aumento del 73,6%. Para 1990, la producción total fue de 3.763,0 miles de toneladas, aumentando a 6.158,4 miles de toneladas en 1997. En general, la producción mundial de hongos aumentó más del 12% anual durante el período de 1981 a 1997. sin embargo, el Agaricus los hongos disminuyeron en porcentaje de la producción total mundial. Esto se debe principalmente a que otros hongos comestibles alternativos se están volviendo más demandados, por ejemplo, Lentinus edodes aumentó en porcentaje del consumo global total de hongos, de 14,3% en 1981 a 25,2% en 1997, y en producción, de 180 mil toneladas a 1,564,4 mil toneladas. Pleuroto las setas aumentaron de 2.8% a 14.2% y su producción pasó de 35 mil toneladas a 875.6 mil toneladas, con un incremento de 25 veces en el mismo período de tiempo. Auricularia los hongos aumentaron del 0,8% en 1981 al 7,9% en 1997, y su producción pasó de 10.000 mil toneladas en 1981 a 485,6 mil toneladas en 1997, con un aumento de 48,5 veces (Chang & amp Wasser, 2012). En general, el aumento de la producción mundial de hongos se ha debido principalmente a las contribuciones de países con economías en desarrollo como China, India, Polonia y Hungría. Por el contrario, la producción de hongos en los países de Europa occidental, Estados Unidos y Japón se ha mantenido sin cambios o incluso ha disminuido. Especialmente China ha sido testigo de un enorme aumento en el cultivo de hongos comestibles y ahora hace la mayor contribución, en más del 85%, a la producción mundial total (Cuadro 2). Además, recientemente se han cultivado y comercializado varias especies nuevas de hongos en China. La producción anual de hongos de la India se duplicó, de 5.000 toneladas en 2001 a 10.000 toneladas en 2004, y se espera que continúe aumentando, alrededor del 25% anual, en el futuro previsible. En América Latina, la producción anual de hongos también ha aumentado de manera constante desde 1995. Durante el período 1995-2001, el nivel estimado de producción comercial de hongos en esta región aumentó en un 32% (49.975 a 65.951 toneladas), lo que equivale a un aumento anual del 5%. Dado que el cultivo de hongos puede ser una actividad agroindustrial intensiva en mano de obra, podría tener un gran impacto económico y social al generar ingresos y empleo tanto para las mujeres como para los jóvenes, especialmente en las zonas rurales de los países en desarrollo. Tomando a China como ejemplo, en 1978 la producción total de hongos en China fue de solo 60 mil toneladas, lo que representó menos del 6% de la producción mundial total de hongos. En 2012 (Cuadro 2), sin embargo, la producción total de hongos en China alcanzó los 28,3 millones de toneladas, lo que representó más del 85%. En 2013 (Royse, Baars y Tan, 2017), la producción mundial de hongos comestibles cultivados había aumentado a 34 millones de toneladas. China es el principal productor de hongos, produciendo más de 30 millones de toneladas. Esto representó alrededor del 87% de la producción total. El resto de Asia produjo alrededor de 1,3 millones de toneladas, mientras que la Unión Europea, las Américas y otros países produjeron alrededor de 3,1 millones de toneladas. En el mismo informe, Lentinula edodes es la especie principal, que aporta alrededor del 22% de los hongos cultivados en el mundo. Pleuroto spp, incluidas 5 a 6 especies cultivadas, contribuye aproximadamente con el 19%, y Auricularia spp, incluidas 2 a 3 especies, aporta el 17%, mientras que Agaricus bisporus El hongo es responsable del 15% del volumen. Además, según Feeney et al. (2014), desde 2009, China ha producido el 65% de las setas y trufas mundiales, la Unión Europea el 24%, los Estados Unidos el 5% y Japón, Indonesia y Canadá el 1% cada uno. Las cifras exactas de la producción mundial de hongos son realmente difíciles de obtener, porque algunas cifras estimadas son el peso total de todo tipo de productos de hongos, incluidos los frescos, secos y enlatados. Eso es incorrecto. Técnicamente, sin embargo, los productos secos, enlatados y otros productos en conserva deben convertirse primero al peso fresco equivalente y luego agregarse.


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