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Fisiología de la Producción del Cultivo de Banano en el Trópico

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Octubre de 2018

Autor: Alvaro Segura Monge

El género Musa tiene su centro primario de domesticación en el sudeste asiático (Ploetz et al., 2007). Musa acuminata tiene su origen y mayor distribución en el sudeste asiático (SDA), mientras que para Musa balbisiana corresponde al noroeste de la región del SDA, al sur de China, Laos, norte de Vietnam y Nyanmar (Ploetz et al., 2007; Perrie et al., 2009; Perrier et al., 2011). La zona insular del sureste asiático tiene un clima ecuatorial o tropical húmedo, sin presentar una estación seca definida, con un total de lluvia de 3020 mm y un promedio mensual de 252 mm (datos correspondientes a zonas bajas localizadas a una latitud entre -5° S hasta 5° N, entre Papúa Nueva Guinea hasta el sur de Filipinas) . La temperatura promedio para la región de tierra firme es de 24.2 °C, con mínima y máxima de 19.8 °C y 27.0 °C en los meses de enero y junio, respectivamente. Para la zona insular, la media es de 26.1 °C, con mínima y máxima de 25.9 °C y 26.4 °C en enero y mayo, respectivamente.

A pesar del origen tropical del género Musa, el 85 % de los cientos de variedades cultivadas de bananos y plátanos se cultivan para consumo local en las regiones tropicales y subtropicales, en las cuales algunos de estos materiales se han cultivado por miles de años mediante propagación vegetativa o clonal (Marin et al. 1998, Ploetz y Evans, 2015, Dale et al. 2017).

Gran parte del tiempo las plantas cultivadas en el campo experimentan situaciones de tensión (estrés) tanto de naturaleza biótica como abiótica. Así las situaciones extremas de clima impactan negativamente el potencial productivo de los cultivos. Calberto et al. (2018) informan sobre la frecuencia de alteraciones en el clima en zonas productoras de banano por región, donde se observa que en América Latina es donde hay un mayor impacto de los mismos. Si bien, muchos de estos factores no son controlables, hay formas de atenuarlos a través del uso de buenas prácticas agrícolas y un óptimo uso de los recursos, particularmente la mano de obra.

Figura 1. El banano y plátano se cultivan en regiones tropicales y subtropicales.

Fuente: Aparicio, S. E. 2018.

Cuadro 1. Frecuencia de alteraciones en el clima en zonas productoras de banano por región. Fuente: Calberto, 2018.
Categoría	Asia	ACO	AES	LA	Global
Sequía	33	55	48	97	233
Veranillos durante estación lluviosa	12	20	19	33	84
Retraso en inicio estación lluviosa	10	19	18	38	85
Retraso en inicio de estación seca	11	16	11	26	64
Exceso de agua	50	52	43	105	250
Lluvias muy intensas en el período lluvioso	12	13	14	27	66
Suelos sobresaturados	10	8	6	28	52
Agua permanente en las plantaciones	12	11	6	22	51
Corrientes de agua en las plantaciones	7	10	10	14	41
Prolongado período de alta humedad relativa	9	10	7	14	40
Temperaturas críticas	16	21	23	43	103
Períodos de alta temperatura	9	16	13	27	65
Períodos de baja temperatura sin heladas	5	5	8	12	30
Heladas	2	0	2	4	8
Vientos	30	32	27	60	149
Fuertes vientos prolongados por cortos períodos	13	14	16	28	71
Fuertes vientos prolongados durante la estación seca	8	11	5	22	46
Vientos fuertes prolongados asociados a tormentas/huracanes	9	7	6	10	32
Prolongada nubosidad	8	8	3	10	29
Granizos	5	2	9	4	20

ACO: África central y oeste, AES: África del este y sur, LA: Latinoamérica (tomado de Calberto et al. 2018)

Todas las secciones de las plantas son estructural y funcionalmente dependientes. Esto significa que cualquier factor que tenga influencia sobre la sanidad y funcionalidad de las raíces, tiene impacto sobre la reducción de carbono por parte de las partes aéreas y viceversa. Así en general las raíces además de proveer soporte físico a la planta, permiten la absorción de nutrimentos, oxígeno y agua, elementos que son fundamentales para las funciones básicas de respiración y fotosíntesis. Igualmente son fuente de hormonas, como las citoquininas, sustancias que direccionan en metabolismo de las plantas. Adicionalmente son reservorios de energía que la planta en determinado momento puede hacer uso para abastecer sus necesidades energéticas. En el caso de las partes aéreas, particularmente las hojas verdes, son las responsables de la absorción y reducción del CO₂, así junto con la energía solar y el agua proveniente del suelo vía raíces y sistemas vascular de las plantas, son capaces de generar carbohidratos rico energéticos para sustentar los procesos catabólicos (respiración, crecimiento y producción de materia seca). Por otro lado, las partes aéreas son fuente de energía, agua, oxígeno (particularmente en las especies como el banano, que producen aerénquima en la corteza de las raíces bajo condiciones de ausencia o reducida disponibilidad de oxígeno en las raíces, permitiendo la respiración a expensas del transporte de este elemento desde las partes aéreas). Igualmente hay un intercambio de hormonas partiendo de las partes aéreas que regulan procesos en las raíces.

Figura 2. El cultivo de banano durante su desarrollo puede está expuesta a condiciones de estrés biótico (plagas) y abióticos (falta o exceso de agua, toxicidad de aluminio, baja fertilidad del suelo).

Fuente: Aparicio, S. E. 2018.

Las plantas son expuestas a condiciones de estrés tanto de naturaleza biótica (plagas) como abiótica (falta o exceso de agua, toxicidad de aluminio, baja fertilidad del suelo, entre algunos). De todos estos factores algunos pueden ser controlables, pero en su gran mayoría no lo son, particularmente los factores de clima. Los bananos (Musa acuminata) tienen su origen y principal centro de domesticación en la región tropical del sudeste asiático, caracterizado por la ausencia de períodos secos durante el año con una precipitación que varía entre 2000 a 3500 mm por año; sin embargo hoy día el cultivo se distribuye en regímenes de lluvia que van desde los 500 mm (Somalia, Israel), hasta los 4500 mm (región caribe de Costa Rica, con regiones de media precipitación, como es la situación de México con valores medios de 1600 mm y una estación seca muy definida de entre cinco y seis meses al año. Este hecho es de vital importancia ya que el banano (planta C3) junto a la caña de azúcar (C4), entre otros cultivos, tienen un alto requerimiento hídrico (30 % por encima del promedio). No obstante, a diferencia de la caña de azúcar, el banano tiene una menor tasa de eficiencia de uso de agua (masa de agua/masa de CO₂ asimilado) y por ello una mayor resistencia estomática y una menor fotosíntesis neta.

Observaciones preliminares del autor, indican que, para lograr un peso promedio de racimo cercano a los 28 Kg en la región de Urabá, Colombia (con épocas secas definidas) se requiere una precipitación o riego equivalente entre 50 a 60 mm por semana (sin considerar la evapotranspiración potencial) lo que es equivalente entre 2600 a 3000 mm anuales. Por otro lado, con la existencia de suelos pesados, como lo son muchos de los suelos de la región bananera de México, y la ocurrencia de una alta frecuencia de lluvia (septiembre y octubre), podría generarse problemas de drenaje en el suelo, que a su vez genera situaciones de anoxia (limitación en la disponibilidad de oxígeno) y con ello reducir el potencial productivo de las plantaciones y aumento en la incidencia de la Sigatoka negra, entre otros problemas.

Evidentemente el uso excesivo de riego, podría también causar problemas de anoxia. Desde el punto de vista biológico, el banano preserva una característica evolutiva de desarrollar aerénquima (lisis de mesófilo a nivel de la corteza de las raíces), lo que le permite movilizar oxígeno desde las partes aéreas hasta la raíz bajo condiciones de anoxia; sin embargo, a pesar de que puede sobrevivir bajo condiciones de inundaciones, si se afecta notablemente la producción primaria de la planta, particularmente el crecimiento de las raíces. Igualmente, como respuesta a la anoxia, se acelera el proceso de generación de etileno, su translocación a las partes aéreas, la producción de especies reactivas de oxígeno, todo lo cual, produce la muerte del follaje, la producción de raíces adventicias y la madurez anticipada de la fruta, lo cual motiva a la eliminación total de los racimos de las áreas afectadas.

El patrón de acúmulo de materia seca es un buen indicador de la magnitud de los reservorios energéticos con que cuenta la planta de banano para sostener sus necesidades de crecimiento. La fuente primaria de producción de materia seca proviene de la reducción de CO₂ atmosférico a través de la fotosíntesis. Las diferentes secciones de la planta tienen la habilidad de constituirse en fuentes o bien en drenos (sumideros) de energía a través del ciclo del cultivo. Partiendo de plantas in vitro, el 60 % de la materia seca se acumula en las hojas, siendo para el cormo, raíces y pseudotallo, equivalente a un 5, 15 y 20 %, respectivamente. El género Musa tiene

su centro primario de domesticación en el sudeste asiático (Ploetz et al., 2007). Musa acuminata tiene su origen y mayor distribución en el sudeste asiático (SDA), mientras que para Musa balbisiana corresponde al noroeste de la región del SDA, al sur de China, Laos, norte de Vietnam y Nyanmar (Ploetz et al., 2007; Perrie et al., 2009; Perrier et al., 2011). La zona insular del sureste asiático tiene un clima ecuatorial o tropical húmedo, sin presentar una estación seca definida, con un total de lluvia de 3020 mm y un promedio mensual de 252 mm (datos correspondientes a zonas bajas localizadas a una latitud entre -5° S hasta 5° N, entre Papúa Nueva Guinea hasta el sur de Filipinas) . La temperatura promedio para la región de tierra firme es de 24.2 °C, con mínima y máxima de 19.8 °C y 27.0 °C en los meses de enero y junio, respectivamente. Para la zona insular, la media es de 26.1 °C, con mínima y máxima de 25.9 °C y 26.4 °C en enero y mayo, respectivamente.

A expensas de una intensa tasa de emisión de hojas (1,29 hojas por semana), las plantas rápidamente tienen la disponibilidad de acumular materia seca y variar esta proporción conforme transcurre el ciclo del cultivo. Se evidencia entonces, que a diferencia de una ¨semilla vegetativa convencional¨ (rebrotes), las vitroplantas no tienen prácticamente reservas, por los que deben producirla vía fotosíntesis. Al momento de la floración, las vitroplantas tienen acumulado el 40 %, 30 %, 20 %, 5 % y 5 % en las hojas, pseudotallo, cormo, hijo de sucesión y raíces, respectivamente. Esto es, ya el pseudotallo y el cormo, constituyen en conjunto el 50 % de las reservas de la planta. A la cosecha, la fruta, el hijo, el pseudotallo, las hojas, el cormo y las raíces constituyen el 30 %, 30 %, 20 %, 10 %, 8 y 2 %, respectivamente.

Figura 3. El banano tiene un falso tallo llamado pseudotallo; mismo que está formado por un conjunto de vainas foliares superpuestas.

Fuente: Vezina, Anne. 2006.

Esto significa que el racimo y el hijo de sucesión en crecimiento son los drenos metabólicos más importantes, a expensas de la energía acumulada particularmente en el pseudotallo y el cormo. A partir de la floración no hay emisión de raíces y hojas en la planta madre, además a partir de este momento la tasa fotosintética se reduce notablemente. A partir de la segunda generación (R1), el hijo de sucesión parte con un reservorio muy importante de energía para sostener sus necesidades y potencializar el máximo tamaño del racimo, lo cual dependerá no solo de la propia capacidad fotosintética, sino también y particularmente del tamaño de la planta que lo originó. Así como regla general, cuanto mayor es el diámetro del pseudotallo, mayor es el peso potencial del racimo. Por otro lado, cuanto más grande es el tamaño del pseudotallo de la planta madre a la cosecha, mayor es el reservorio de energía y nutrimentos que serán movilizados al hijo de sucesión y como consecuencia, mayor será el tamaño potencial del racimo de las próximas generaciones. Según Medina (2007), después de cinco generaciones de evaluación, en conjunto el pseudotallo y el cormo, constituyen el 35 % del total de la materia seca producida por una unidad de producción a la cosecha.

Cita correcta de este artículo

Segura, M. A. 2018. Fisiología de la Producción del Cultivo de Banano en el Trópico. Serie Frutales, Núm. 51. Artículos Técnicos de INTAGRI. México. 5 p.

Literatura citada:

Calberto, G.; Blake, D.; Staver, C.; Carvajal, M.; Brown. 2018. The frequency and effects of weather events on banana productivity – results of a global survey. Acta Hortic. 1196. ISHS 2018. DOI 0.17660/ActaHortic.1196.22 Proc.
Dale, J.; Paul, J.; Dugdale, B.; Harding, R. 2017. Modifying bananas: From transgenics to organics. Sustainability, 9(3): 333.
Marin, H. D.; Sutton, T. B.; Barker, K. R. 1998. Dissemination of Bananas in Latin America and the Caribbean and its Relationship to the Ocurrence of Radopholus similis. Plant Disease 82(9): 964–74.
Medina, L. 2007. Elaboración de curvas de absorción de nutrimentos en una plantación establecida de banano (Musa sp. AAA), variedad Williams en Siquirres, Costa Rica. Tesis MSc. Programa de Estudios de Posgrado en Suelos y Recursos Naturales. Universidad de Costa Rica.
Nelson, S.C. 2007. Banana and Plantain: An Overview with Emphasis on Pacific Island Cultivars". In Elevitch, C.R. Species Profiles for Pacific Island Agroforestry (PDF). Hōlualoa, Hawai'i: Permanent Agriculture Resources (PAR).
Perrier, X.; De Langhe, E.; Donohue, M.; Lentfer, C.; Vrydaghs, L.; Bakry, F.; Carreel, F.; Hippolyte, I.; Horry, J. P.; Jenny, C.; Lebot, V.; Resterucci, A. M.; Tomekpe, K.; Doutrelepont, H.; Ball, T.; Manwaring, J.; Maret, P.; Denham, T. 2011. Multidisciplinary perspectives on banana (Musa spp.) domestication. Proceedings of the National Academy of Sciences, 108(28): 11311–18.
Ploetz, R. C; Evan, E A. 2015. The Future of Global Banana Production. In: Horticulture Review. Volume 43. Jules, J (ed). Wiley‐Blackwell. 311 -352 New Jersey, USA.