* Finca ganadera en el Caquetá. Foto Cortesía: Raúl Arboleda/AFP.

Agricultura & Ganadería

(UNAL – Miércoles 15 de enero de 2025).- Este departamento, conocido por ser la entrada a la Amazonia colombiana, también es la zona con mayor deforestación del país, tanto así, que en 2021 el Observatorio de Conflictos Socioambientales reportó allí la pérdida de 112.899 hectáreas de bosque. Un modelo de ordenamiento rural que impulse actividades como la zoocría sería fundamental para el óptimo manejo del suelo en esta región –afectado por el uso intensivo de la ganadería–, ya que mediante esta práctica se crían especies amenazadas o en vía de extinción como boas, iguanas, babillas y chigüiros.

Durante su trabajo de campo, la investigadora Sofía Estrada Cely, magíster en Ordenamiento Urbano Regional de la Facultad de Artes de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), evidenció que varios de los dueños de fincas con los que conversó prefieren talar los árboles para tener más espacio para acumular ganado, “actividad que perjudica el suelo pues el peso de las vacas lo compacta afectando el hábitat de los microorganismos que viven allí, además de la productividad de la pastura”, señala.

Según el Centro de Memoria Histórica, a pesar de que en Caquetá predomina la mediana propiedad, en las adjudicaciones de baldíos se mantiene una distribución desigual de la tierra, pues mientras los predios de gran propiedad representan el 1,6% de los adjudicatarios y controlan el 14,2% de la superficie, los adjudicatarios de pequeña propiedad representan el 24,7% y controlan solo el 3,1% de la superficie adjudicada, es decir que “la mayor parte de la tierra del Caquetá está concentrada en pocas familias de la región”, anota la magíster.

La investigadora identificó que, aunque la ganadería es la actividad que predomina en el departamento no es la principal fuente de subsistencia pues no deja ganancias, ya que por el clima la carne no se puede transportar hacia los mataderos para venderla porque se daña, esto debido a que las vías de acceso son precarias, lo que alarga los trayectos. En ese sentido, lo único que se aprovecha es la leche, por eso el departamento es reconocido por sus quesos y productos lácteos.

“Los bosquesinos, que son los campesinos que no viven del campo sino del bosque, se han visto obligados a buscar otra fuente de subsistencia cazando animales silvestres como micos, borugas, chigüiros e iguanas, es decir que su principal fuente de proteína proviene del bosque”, afirma.

Zoocría como alternativa

La magíster propone crear zoocriaderos de subsistencia humana, y que la Agencia Nacional de Licencias Ambientales (ANLA) aplique una legalización menos estricta para la preservación de las especies en peligro de extinción. En otras palabras, “los mismos bosquesinos tendrían su criadero, se podrían alimentar y al mismo tiempo asegurarían un número específico de especies para su conservación sin afectar el suelo rural como lo hace el ganado”.

“Cuando un neonato es separado de su madre porque la cazaron para comercializar su piel o para diferentes fines, ese animal sufre de muerte ambiental, es decir que nunca más se podrá incorporar a la vida salvaje porque no sabe cómo sobrevivir, y si se deja libre muere, por eso es importante la zoocría”, explica la investigadora.

Señala además que esta forma de subsistencia garantizaría la incorporación al bosque de especies en peligro de extinción, con la certeza de que no morirán al ser liberadas. Un ejemplo de que estas iniciativas son viables y positivas está en Carmen de Apicalá (Tolima), donde existe un zoocriadero de babillas, en donde el caimán aguja, que estaba cerca de extinguirse, presentó cerca de 45 poblaciones nuevas.

También destaca que otro beneficio es que se puede realizar una variación genética evitando cruces entre familias que podría terminar en la propagación de enfermedades según los animales.

La propuesta de la magíster de implementar la zoocría en Caquetá representa una estrategia innovadora para mitigar la deforestación y ofrecer una alternativa económica sostenible para los campesinos locales.

“Además, no solo combatiría la deforestación, sino que también generaría variaciones genéticas saludables en especies amenazadas, contribuyendo a la biodiversidad y a la reintroducción exitosa de animales a sus hábitats naturales”.

La investigación fue dirigida por el profesor Gustavo Peralta Mahecha, de la Facultad de Artes de la UNAL Sede Bogotá.

* Plantas de papa 50 días después de la siembra en la zona de ensayo ubicada en Bojacá (Cundinamarca). Foto Cortesía: Omar Yezid Cristancho Rojas, magíster en Geomática de la UNAL.

Agricultura & Ganadería

(UNAL – Miércoles 15 de enero de 2025).- El uso de drones y tecnología multiespectral permite optimizar la fertilización en cultivos de papa Bacatá, variedad de uso agroindustrial. Los resultados mostraron que una dosis de 120 kg de nitrógeno y 300 kg de potasio por hectárea mejora significativamente el rendimiento del cultivo, alcanzando 38 toneladas por hectárea, en comparación con las 25 toneladas de los cultivos sin fertilización.

Omar Yezid Cristancho Rojas Martínez, estudiante de la Maestría en Geomática de la Facultad de Ciencias Agrarias de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Bogotá, evaluó la respuesta de los cultivos de la nueva papa Bacatá –liberada en Colombia hace tres años y utilizada en la producción de papa a la francesa– ante diferentes dosis de fertilización con nitrógeno y potasio. El ensayo se realizó en una finca comercial de Bojacá (Cundinamarca), dedicada a la producción de esta variedad.

“El nitrógeno es parte fundamental tanto de la clorofila como de los aminoácidos y los ácidos nucleicos de la planta, y su presencia les permite a las plantas desarrollarse de manera óptima, pero cuando hay un déficit de ese nutriente ellas se ven amarillas y dejan de crecer”, explica el estudiante, y agrega que “el potasio es muy importante para el crecimiento de los tubérculos, con la dosis adecuada obtendremos papas más grandes”.

El estudio se midió a través de tecnología avanzada, incluyendo sensores de laboratorio y cámaras multiespectrales para analizar la información en múltiples bandas del espectro electromagnético, más allá de lo que puede ver el ojo humano.

Los sensores se montaron en drones que permiten capturar imágenes del cultivo a 40 m de altura. Además, en laboratorio se realizaron mediciones con sensores para estudiar la reflectancia en el rango de 350 a 2.500 nanómetros, cubriendo tanto el espectro visible como el infrarrojo.

“Queríamos ver cómo esos fertilizantes o esas dosis de nutrientes afectan la respuesta espectral del cultivo”, anota el investigador. La respuesta espectral, que se refiere a la porción de luz reflejada por una superficie, es un indicador importante del estado del cultivo. Este comportamiento de reflectancia (capacidad de la superficie del suelo para reflejar la radiación solar), varía en función de factores como el estrés hídrico, el contenido de nutrientes y la humedad en la planta.

Tratamiento de nutrición

En cuanto al proceso experimental, se implementaron 8 tratamientos de nutrición con distintas combinaciones de nitrógeno y potasio, así: en 7 se aplicaron diferentes dosis de estos nutrientes, y el último no incluyó fertilización.

Durante la primera fertilización se distribuyó el 70 % de la dosis total de fertilizantes en el momento de sembrar, variando entre dosis comerciales, mayores y menores, para evaluar su efecto. A los 40 días se realizó una segunda fertilización aplicando el 30 % restante de los nutrientes.

El monitoreo del cultivo se realizó obteniendo muestras de hojas y vuelos con drones a los 65, 79, 94 y 105 días de la siembra. Los drones capturaron imágenes del cultivo para analizar su distribución, y en laboratorio se midieron los contenidos de nitrógeno y potasio utilizando tecnología como el sensor SPAD para medir la clorofila, un indicador esencial de la salud de la planta.

Los resultados arrojaron que el tratamiento con 121 kg de nitrógeno y 300 kg de potasio por hectárea fue el más eficiente, logrando un rendimiento de 38 toneladas por hectárea, en comparación con las 25 toneladas obtenidas en el tratamiento sin fertilización.

Este hallazgo resulta significativo, ya que según la Federación Colombiana de Productores de Papa (Fedepapa) el rendimiento promedio en Colombia es de unas 25 toneladas por hectárea, es decir que con esta cantidad de nutrientes se obtendrían de 750 a 800 bultos por hectárea, mientras que el promedio reportado por el DANE es de 520 a 530 bultos por hectárea.

Además, el estudio evidenció que la variedad Bacatá –que es de ciclo corto (140-160 días)– es más eficiente en términos de recursos como agua y fertilizantes, y menos susceptible a las condiciones climáticas adversas en comparación con variedades tradicionales.

Por último, los análisis espectrales realizados indicaron que el nitrógeno fue más fácil de detectar mediante los sensores, mientras que los cambios en la fertilización con potasio no fueron tan evidentes. Esto sugiere que la variedad Bacatá requeriría menos potasio que otras variedades, lo que abre la posibilidad de ajustar las dosis de este nutriente en futuros estudios, con el fin de reducir costos y mejorar la eficiencia en el uso de fertilizantes.

* El estudio se realizó en los municipios de Obando y Caicedonia, en el Valle del Cauca, y Puerto Gaitán en la Orinoquia. Foto Cortesía: José Ignacio Rodríguez, candidato a Doctor en Ciencias Agrarias, UNAL Sede Palmira.

Agricultura & Ganadería

(UNAL – Lunes 16 de diciembre de 2024).- Mediante tecnologías de fenotipado de alto rendimiento –como sensores y cámaras de alta precisión–, las cuales se utilizan en la agricultura de precisión para desentramar rasgos involucrados en la respuesta de las plantas a diferentes factores –en este caso, cómo aprovechan la luz y responden a su entorno los cultivos de soya de Obando, Caicedonia (Valle del Cauca) y Puerto Gaitán (Orinoquia)– se desarrollan variedades más resistentes a los efectos del cambio climático.

Gracias a su alto contenido de proteínas, la soya es esencial para la alimentación mundial; no obstante, los cambios en las condiciones climáticas y la radiación solar que las plantas necesitan para realizar la fotosíntesis comprometen la producción de esta leguminosa que en 2023 alcanzó una demanda de más de 370 millones de toneladas, según la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO).

En las regiones estudiadas, las variaciones de la luz solar en diferentes momentos del día y bajo distintas condiciones climáticas dificultan la observación precisa de las características de resistencia en las plantas, un problema que representa una amenaza para la agricultura mundial y se exacerba con el calentamiento de la Tierra.

Ante este problema, el ingeniero agrónomo José Ignacio Rodríguez Valencia, estudiante del Doctorado en Ciencias Agrarias de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Palmira, identificó los genotipos de soya más eficientes y resistentes a la variabilidad solar, para lo cual empleó sensores –como MultispeQ ycámaras de alta precisión– que miden la eficiencia fotosintética y capturan datos relacionados con el uso eficiente de la luz; estas herramientas ofrecen información de calidad y son más económicas.

El interés del investigador Rodríguez nació del trabajo de su colega Diego Felipe Conejo Rodríguez –también candidato a Doctor en Ciencias Agrarias–, quien ha demostrado en fríjol tepary que el uso de descriptores digitales combinados con métodos clásicos mejora significativamente la precisión, el tiempo y la utilidad de los datos fenotípicos. “La fenómica permite traducir los datos complejos generados por sensores en información procesable que acelera la selección de genotipos superiores, optimizando así los programas de mejoramiento”.

“Usar técnicas avanzadas permite identificar variedades adaptadas y productivas en ambientes diversos. Este proyecto busca integrar dichas herramientas para optimizar el mejoramiento genético de precisión en soya, abordando tanto los desafíos de variabilidad ambiental como las limitaciones económicas en recursos tecnológicos”, explica el experto Conejo.

La investigación marca un avance en el uso de la fenómica, una disciplina emergente que integra tecnologías digitales y análisis de datos a gran escala revolucionando la gestión de recursos genéticos y la caracterización de rasgos fenotípicos, como son las cualidades de la planta que resultan de la interacción entre su genética (genotipo) y factores ambientales como el clima, el suelo o los nutrientes disponibles.

Prometedores resultados

En Caicedonia se observó una alta incidencia del hongo madura viche (Calonectria ilicicola), un patógeno que está entre las principales amenazas para los cultivos de soya en la región, lo que hace crucial evaluar la resistencia de las plantas bajo estas condiciones.

En el estudio también se evaluaron 6 genotipos testigos locales, seleccionados para comparar su comportamiento frente al patógeno y determinar cuál de las variedades evaluadas ofrece una mejor resistencia. Se destacaron 21 variedades resistentes al patógeno, entre ellas GS006, GS0013, GS0015 y GS21.

“Estos hallazgos impulsarían programas de mejoramiento de soya, ya que ofrecen opciones para mejorar el rendimiento y reducir las pérdidas económicas causadas por la enfermedad, favoreciendo la sostenibilidad en la producción local”, informa el investigador Rodríguez.

De cara al próximo semestre, el tesista planea incorporar el uso de índices como el de vegetación de diferencia normalizada (NDVI) –el más común de varios índices de vegetación derivados de observaciones en imágenes de percepción remota– para evaluar las enfermedades de manera más precisa y eficiente, lo que permitirá llevar un monitoreo detallado de la salud de los cultivos y mejorará la capacidad de respuesta ante futuros brotes de patógenos.

El uso de tecnologías como los sensores de bajo costo y los procesos de evaluación genética de variedades hace más asequible los programas de mejoramiento, y además la metodología propuesta por el investigador Rodríguez se puede replicar en diversas regiones, en otros cultivos estratégicos para el país.

Para el procesamiento de los datos y el análisis de las variables el tesista utiliza algoritmos de aprendizaje automático, como Random Forest y redes neuronales con el fin de identificar patrones de adaptación y genotipos superiores de la planta.

“Mi mayor interés es que los agricultores reconozcan a la UNAL como una fuente de información que les aporta en sus decisiones y en el mejoramiento de sus cultivos, para reactivar el agro en Colombia, especialmente en soya y maíz”, destaca.

* Cultivar fríjol con abonos verdes mejora hasta en 40% la productividad. Foto Cortesía: Diego David Jamioy, doctor en Ciencias Agrarias de la UNAL Sede Palmira.

Agricultura & Ganadería

(UN – Jueves 28 de noviembre de 2024).- El abono de maní forrajero (Arachis pintoi) aumentaría hasta en 40% la fotosíntesis y mejoraría el rendimiento del fríjol común (Phaseolus vulgaris) variedad Calima. Este hallazgo beneficiaría cultivos fundamentales para la soberanía alimentaria como el tomate, la habichuela, el pimentón, el trigo y la soya.

Pese a su importancia en la alimentación mundial, el fríjol, como muchas plantas C3 (que no tienen adaptaciones fotosintéticas para reducir la fotorrespiración), afronta limitaciones en su eficiencia ya que durante la fotosíntesis produce un compuesto de tres carbonos en el que pierde parte de su capacidad para capturar dióxido de carbono (CO2) y convertirlo en energía.

La fotosíntesis es el proceso metabólico por el cual las plantas verdes convierten sustancias inorgánicas (dióxido de carbono y agua) en sustancias orgánicas (hidratos de carbono) desprendiendo oxígeno, para lo cual aprovechan la energía de la luz solar. Además, es el principal proceso de nutrición de las plantas y de otros organismos dotados de clorofila.

Las plantas C4 –por ejemplo el maíz– tienen una fijación de CO2 más efectiva, y las plantas CAM –como la piña, la pitahaya o la orquídea– reducen al mínimo la fotorrespiración y ahorran agua mediante la separación de estos pasos en el tiempo, entre el día y la noche.

A diferencia de estas, las C3 son menos eficientes en ambientes cálidos, lo que afecta su crecimiento y productividad. Dicha pérdida ocurre porque la enzima ribulosa-1,5-bisfosfato carboxilasa/oxigenasa (RuBisCo), esencial para la fotosíntesis, puede reaccionar tanto con el dióxido de carbono como con el oxígeno.

En condiciones de altas temperaturas o bajo nivel de dióxido de carbono, la enzima RuBisCo favorece la reacción con el oxígeno, lo que da lugar a un proceso llamado fotorrespiración, en el que la planta consume energía y carbono en vez de producir azúcares, lo que disminuye su rendimiento.

La buena noticia es que en el Doctorado en Ciencias Agrarias de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Palmira abordaron esta limitación y demostraron que el dióxido de carbono producido por la descomposición del maní forrajero puede aumentar la productividad de las plantas C3 mejorando la cantidad y calidad de los granos.

“Aumentando la cantidad y el peso seco de los granos por planta registramos un mejor rendimiento agronómico en comparación con las que crecieron en suelos sin abonos verdes. Así mismo, la actividad microbiana del suelo aumentó generando un flujo constante de dióxido de carbono disponible para las plantas”, informa el investigador Diego David Jamioy Orozco, doctor en Ciencias Agrarias.

Evaluando el rendimiento

El estudio se desarrolló en la casa de mallas (especie de invernadero con mallas en vez de plástico), en donde el tesista realizó cinco experimentos con un diseño de bloques completos al azar, con cinco repeticiones cada uno y utilizando macetas de 20 litros para garantizar las condiciones controladas.

Los tratamientos incluyeron la incorporación del maní forrajero en 4 formas distintas: fresco, seco, lombricompuesto (que se obtuvo después de tres meses de alimentar lombrices rojas californianas exclusivamente con maní forrajero fresco) y en cenizas, además de un testigo o una planta C3 que no recibió ninguna aplicación.

Luego analizó y tomó datos del rendimiento del cultivo, de la respiración del suelo y de la tasa fotosintética para medir la velocidad a la que las plantas C3 realizaron el proceso de fotosíntesis, es decir, convirtieron el dióxido de carbono y el agua en compuestos orgánicos –como azúcares– utilizando la energía del sol, proceso en el que también liberan oxígeno.

Cabe anotar que aunque el aire contiene naturalmente CO2, el gas carbónico generado en el suelo se encuentra en mayor proximidad a las raíces y hojas inferiores de las plantas, lo que facilita su absorción y les permite un mejor crecimiento.

La semilla de fríjol empleada para el estudio contó con la respectiva certificación y las siguientes características: humedad del 14%, porcentaje de germinación del 85%, semilla pura declarada 98%, semilla de otros cultivos 0%, mezcla vegetal 1% y rendimiento por hectárea 1.700 kg.

Por su parte, el abono verde de maní forrajerose colectó en los terrenos de la Institución Educativa Monseñor José Manuel Salcedo Sede Luis Gerardo Salamanca, ubicada en el corregimiento del Bolo San Isidro, en Palmira (Valle del Cauca).

Resultados promisorios

Los resultados mostraron que el dióxido de carbono liberado por el uso del maní forrajero en descomposición incrementó en 40 % la productividad del fríjol común sin necesidad de fertilizantes químicos adicionales, una solución económica para los agricultores y amigable con el medioambiente.

El fríjol tratado produjo más granos de alta calidad, demostrando que no solo restaura el suelo, sino que además impulsa la productividad. Este modelo se puede aplicar a otros cultivos relevantes en el mundo –como el arroz y el trigo– asegurando los alimentos de la canasta básica.

El tesista confirmó que las plantas no solo consumen CO₂ del ambiente, sino que también recirculan el producido por la actividad microbiana del suelo, integrándolo en sus procesos metabólicos, lo que les ayudó a mejorar el rendimiento.

Los abonos frescos generaron la mayor tasa de respiración del suelo, mientras que las cenizas y el compost mostraron niveles significativamente menores.

* La licencia de esta tecnología que pertenece a la UNAL está disponible para fines educativos. Foto Cortesía: Igor Stevanovic / Science Photo Istscience Photo Library vía AFP.

Agricultura & Ganadería

(UN – Miércoles 13 de noviembre de 2024).- Con una aplicación para teléfonos inteligentes, junto con un dispositivo impreso en 3D, se ha desarrollado un sistema que mide de forma rápida y económica el contenido de nitrógeno y clorofila en las plantas de cultivo, como por ejemplo soja, arroz, maíz, e incluso flores. Esta herramienta busca reducir el uso indiscriminado de fertilizantes, contribuyendo así a la protección del ambiente, al tiempo que optimiza el rendimiento agrícola. La tecnología ya está disponible para uso educativo.

El nitrógeno es un componente vital del ADN y de las proteínas de cualquier forma de vida en el planeta, y es el nutriente más utilizado en los fertilizantes; además forma parte estructural de la molécula de la clorofila, principal pigmento que le otorga la coloración verde a las plantas y que es el responsable de absorber la energía luminosa necesaria para iniciar el proceso de fotosíntesis, mediante el cual ellas convierten el carbono, el oxígeno y el hidrógeno que obtienen del aire y del agua en azúcares simples que permiten su desarrollo.

El ingeniero agrónomo Juan Carlos Pérez Naranjo, profesor de la Facultad de Ciencias de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Medellín y director del proyecto, explica que “la planta solo aprovecha entre el 30 y el 50 % del fertilizante sintético utilizado, el resto del nitrógeno se desnitrifica o elimina, percola (moverse a través de un medio poroso) por el suelo en forma de nitratos que pasan al agua subterránea y se volatiliza en el aire”.

Por el contrario, Clorofila Maps establece cómo aplicar nitrógeno de forma correcta: “así se ahorrarían muchos problemas de contaminación en el planeta y se obtendrían los mayores rendimientos posibles; además la cantidad de nitrógeno solo, como fertilizante, es mucho mayor que la de sumar todos los demás nutrientes”.

Según la Asociación de Técnicos de la Caña de Azúcar (Tecnicaña), Colombia es uno de los mayores consumidores de fertilizantes de América Latina, gastando alrededor del 35 % del coste de producción de alimentos en fertilizantes y productos agroquímicos.

App y dispositivo 3D funcionan en celulares

El desarrollo de Clorofila Maps es parte de una investigación doctoral en Ciencias Agrarias, adelantada en la UNAL Sede Medellín por Karen Stefanie Ospino, cuya tesis se centra en el ajuste de un dispositivo con tecnología 3D, acoplado al sensor de luz ambiental de los teléfonos inteligentes, el cual logró medir la cantidad de clorofila y nitrógeno en cultivos como palma de aceite, café, cacao, papa y pasto kikuyo.

“El sistema se puede aplicar en cualquier cultivo; las mediciones que aparecen en cuestión de segundos en la aplicación (app)móvil les permiten a los agricultores tomar decisiones precisas sobre la cantidad de fertilizante que deben aplicar. Con este accesorio y la aplicación móvil cualquier agricultor puede evaluar si es necesario fertilizar o no, dependiendo de la concentración de nutrientes en las hojas”, explica el docente de la UNAL.

Añade que “es muy común que los agricultores apliquen la misma cantidad de fertilizante en todo el campo sin conocer realmente las dosis que requieren, o que en ocasiones no se necesita la misma cantidad en toda el área, o ni siquiera se debe aplicar cuando la planta tiene los suficientes niveles críticos de ese nutriente”.

La aplicación no solo permite medir estos nutrientes, sino que también utiliza el GPS del teléfono para georreferenciar los datos, creando un mapa del campo con la distribución de nitrógeno y clorofila en tiempo real. Esto permite identificar áreas específicas que requieren fertilización, evitando la aplicación uniforme en todo el terreno.

“Este sistema permite determinar cuánto nitrógeno necesita una planta, evitando excesos y sus efectos negativos. Por ejemplo, si el nivel crítico del aguacate es 2,5% de nitrógeno, al medirlo con el accesorio 3D, si las hojas superan ese porcentaje, no se aplica fertilizante. La clave está en conocer el nivel crítico, es decir la concentración de nutrientes por encima de la cual la planta no responde al fertilizante, o por debajo del cual sí lo hace para su crecimiento”, subraya el profesor.

De bajo costo y fácil de usar

Una de las ventajas de esta tecnología es su bajo costo y facilidad de acceso, mientras que los métodos convencionales de análisis de suelo y plantas requieren movilizar las muestras hacia laboratorios con equipos especializados y personal capacitado, Clorofila Maps ofrece una alternativa rápida y accesible.

“Con este sistema se pueden tomar más de 1.000 lecturas en una mañana y no se tiene que esperar días a que salgan los resultados, también se reduce la huella de carbono sin tener que enviar las muestras de un lado a otro”, anota el profesor Pérez.

La licencia de esta tecnología que pertenece a la UNAL está disponible para fines educativos. Esto significa que la aplicación y el dispositivo se pueden emplear en clases de agronomía y en talleres de formación para estudiantes y agricultores, promoviendo así el uso responsable de los recursos en el campo.

“El diseño del dispositivo está publicado como ‘diseño abierto’ para que cualquiera pueda replicarlo utilizando una impresora 3D, lo que facilita su adopción en cualquier parte del mundo; ya determinar los nutrientes se tendría que calibrar en cada lugar si se construyen en otros lugares sus equipos”, destaca.

El dispositivo se puede replicar a partir de las instrucciones en esta dirección:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2468067224000919

* El asaí es el fruto de una palmera autóctona de las selvas colombianas. Foto Cortesía: Evaristo SA-AFP.

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(UN – Viernes 1 de noviembre de 2024).- La eficacia del suplemento radica en utilizar una enzima que descompone las semillas de la palmera asaí (Euterpe precatoria) – también conocida como azaí, acaí, o açaí en portugués– en fragmentos de azúcar que contienen pequeñas unidades de esta y que contribuyen a la alimentación de los microorganismos “buenos” del intestino de los peces, favoreciendo así una flora intestinal equilibrada y reduciendo el uso de antibióticos.

El suplemento, elaborado por el Grupo de Alimentos Frutales (GAF) del Instituto de Biotecnología y Agroindustria (IBA), de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Manizales, fortalecería la salud intestinal de las tilapias de manera natural, disminuyendo así, en parte, de la dependencia de antibióticos.

Sarha Lucía Murillo Franco, magíster en Ingeniería de la UNAL Sede Manizales, aclara que “este no posee propiedades antibióticas, pero como mejora el funcionamiento intestinal de los peces, estos se enferman menos, y por lo tanto se reduciría el uso de antibióticos, lo cual beneficiaría tanto a las tilapias como a las personas que las consumen”.

Al entrar en el sistema digestivo, los antibióticos generan residuos que se pueden filtrar en el entorno y contribuir a la resistencia antimicrobiana, un problema de creciente preocupación global. Se estima que al menos 700.000 muertes anuales son atribuibles a infecciones resistentes a antibióticos. Este número podría aumentar a 10 millones para 2050 si no se toman medidas adecuadas, según la Organización Mundial de la Salud (OMS) y el Centro Europeo para la Prevención y el Control de Enfermedades (ECDC).

“Se trata de un mecanismo similar al que ejercen los prebióticos en los humanos; recordemos que estos son un tipo de nutrientes que sirven para la buena salud del intestino”, explica el profesor Carlos Eduardo Orrego, del IBA de la UNAL Sede Manizales.

Así, la investigación del magíster Murillo apuesta por aprovechar el potencial industrial que tienen los residuos del asaí. Aunque se trata de un fruto muy popular y cada vez más valorado en el mercado por sus propiedades antioxidantes, su procesamiento genera muchos residuos, ya que solo se consume la parte externa de la fruta y se desecha la semilla, la parte más voluminosa del fruto.

En Colombia el asaí se produce en las selvas chocoanas y amazónicas, “debido a su clima cálido y húmedo el cultivo de esta palma contribuiría a una economía más sostenible al reducir el desperdicio generado por la industria”, anota.

Alternativa natural

Además de liderar investigaciones en biotecnología, el IBA es pionero en el proceso de inmovilización de enzimas, una técnica que permite fijar estas proteínas en una superficie de resina de pino, un material poroso que permitiría su reutilización en múltiples ciclos de producción sin perder efectividad.

“Este proceso es un avance en la tecnología de procesamiento enzimático, ya que la inmovilización prolonga la vida útil de las enzimas y reduce los costos al permitir que se puedan usar repetidamente en los procesos productivos”, señala la investigadora Murillo. En el caso de la mananasa utilizada en este proyecto, la inmovilización facilitaría su reutilización en varias fases de la producción, maximizando su rendimiento y reduciendo los costos del suplemento.

La inmovilización de enzimas no solo reduce los costos de producción, sino que también ayuda a mantener un proceso sostenible y libre de contaminantes. Como no requieren ácidos agresivos, las enzimas inmovilizadas representan una opción segura para el medioambiente y para la industria alimentaria, por ahora enfocada en animales.

Los resultados muestran que el uso de la mananasa en la producción de suplementos no solo proporciona una alternativa más suave con respecto al uso de ácidos, sino que también se alinea con los objetivos de la economía circular al aprovechar un subproducto agrícola.

El proceso enzimático utilizado en este proyecto se presenta como una inversión que se puede recuperar a largo plazo. Aunque el costo de la enzima fue de 170 dólares por kilogramo (USD/kg) en 2021, otros insumos, como el ácido, tienen un precio cercano a los 147 USD/kg. El equipo de la UNAL señala que, a pesar de estos costos iniciales, los beneficios ambientales obtenidos durante la producción del activo funcional equilibraría estos gastos.

Hasta el momento los resultados son muy prometedores, aunque aún quedan etapas por superar. Entre los próximos pasos se planea confirmar los beneficios de los mananoligosacáridos en la salud animal.

La investigadora, quien ahora es candidata a Doctora en Biotecnología en la Universidad Estadual Paulista (UNESP) en Brasil, señaló que estas pruebas futuras brindarían información valiosa para que los productores adopten este tipo de suplementos en la dieta de los animales.

* La yuca (Manihot esculenta) es un cultivo nativo de alto valor nutricional que representa un recurso genético esencial para Colombia. Foto Cortesía: Unimedios.

Agricultura & Ganadería

(UN – Jueves 31 de octubre de 2024).- Durante la XVI Conferencia de las Partes (COP16) del Convenio sobre la Diversidad Biológica de las Naciones Unidas, los países discuten sobre la distribución justa y equitativa de los beneficios derivados del uso sostenible de recursos genéticos, un tema sensible para Colombia, país que afronta barreras regulatorias, falta de recursos para investigación y débil desarrollo de productos basados en su biodiversidad.

Mientras Colombia cuenta con aproximadamente 1 millón de secuencias genéticas, Estados Unidos suma más de 250.000 millones, aunque muchas de ellas provienen de muestras colectadas en otros países, per se subidas por estadounidenses.

Los recursos genéticos son materiales de origen natural –plantas medicinales o nativas, animales, microorganismos u otros que contienen genes– que se pueden emplear para la investigación científica y el desarrollo de productos farmacéuticos, industriales o cosméticos.

Algunos ejemplos de su potencial son la adormidera o amapola real (Papaver somniferum), de la que se extrae la morfina; la quina, de la cual se obtiene la quinina, utilizada en tratamientos para la malaria, y los probióticos que provienen de ciertos microorganismos.

Aunque los beneficios no monetarios han permitido avances en el acceso a tecnologías y la cooperación entre instituciones de investigación, el reto sigue siendo establecer las compensaciones financieras, como regalías y tarifas de acceso para quienes usan los recursos genéticos, algo que todavía no se ha adoptado plenamente en las COP realizadas hasta el momento, ni en el Convenio sobre la Diversidad Biológica.

Para Juan Pablo Rosas, quien apoya la gestión de permisos de diversidad biológica y el fortalecimiento del sistema de colecciones científicas en la Vicerrectoría de Investigación de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), “el país aún carece de los recursos necesarios para competir en secuenciación y procesamiento de datos genéticos: no estamos utilizando inteligencia artificial a la misma escala que otros países”.

Esta situación limita las oportunidades para el desarrollo de productos basados en recursos genéticos y plantea una desventaja para países como Colombia con respecto a Estados Unidos o Alemania.

Urgen marcos legales nacionales

La profesora Diana Carolina López Álvarez, miembro del Grupo de Investigación en Diversidad Biológica de la UNAL Sede Palmira, advierte que “vamos bastante atrasados en los beneficios monetarios, ya que estas medidas se deben integrar en los marcos legales nacionales y en mecanismos internacionales como el Fondo Multilateral para la Distribución de Beneficios”.

“El costo del genoma humano ha decrecido con el tiempo, hoy se puede generar en 1.000 dólares; este tiene 3.000 millones de letras, es impresionante la cantidad de información que contiene y que al inicio costaba mucho porque no teníamos la tecnología ni los computadores para procesarla, pero hoy podemos hacerlo de manera muy económica y eso ha hecho que tengamos un boom de la información”, explicó la investigadora López.

Durante el conversatorio “Avances en la distribución justa y equitativa de los beneficios por el uso sostenible de los recursos genéticos”, realizado como parte de la agenda de la UNAL en la COP16, se expusieron las dificultades en el marco regulatorio del país, las cuales se centran en un control burocrático que hace exhaustivo el acceso a recursos genéticos, ya que tiene una fuerte carga administrativa que en ocasiones ralentiza los procesos de investigación y comercialización de estos recursos.

Otro aspecto polémico es la inclusión de la información de secuencias digitales DSI, es decir la información genética (ADN, ARN, proteínas, etc.) disponible en bases de datos globales. A medida que la tecnología avanza y el costo de secuenciar genes se reduce, se ha generado un volumen inmenso de datos genéticos que no está regulado de manera clara, el cual se puede utilizar para desarrollar productos comerciales, pero las comunidades y los países de origen pocas veces reciben una compensación justa por su uso.

La creciente utilización de estas secuencias en el mundo pone en evidencia la desigualdad en la distribución de beneficios y la necesidad de establecer reglas de juego claras entre los países miembros de la COP16, de lo contrario, las grandes empresas se seguirán beneficiando económicamente de los recursos genéticos de naciones donde la normatividad es débil, mientras los pueblos indígenas y las comunidades locales que contribuyen con la conservación de la biodiversidad quedan desprotegidos.

* El parásito Nosema spp. lo encontraron en apiarios del Valle del Cauca y Cauca. Foto Cortesía: Grupo de Investigación Parinei.

Agricultura & Ganadería

(UN – Miércoles 30 de octubre de 2024).- Se trata del primer hallazgo de Nosema spp., un parásito presente en casi todos los países del mundo que hasta ahora no se había encontrado en Colombia, el cual produce una enfermedad que se desarrolla en el intestino de las abejas causando su muerte prematura. A pesar de su microscópico tamaño, se convierte en una gran amenaza para la polinización, la biodiversidad, la producción de alimentos y el sector apicultor.

La presencia de este parásito microscópico en el país se anunció en el marco de la COP16, realizada en la Zona Verde de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Palmira, durante el Primer Encuentro Internacional sobre Parásitos Asociados con Hymenoptera: Apidae, con el objetivo de motivar el desarrollo de otros trabajos de investigación en abejas melíferas, una especie vital para los ecosistemas y la agricultura.

Nosema spp., invisible a simple vista, fue detectado inicialmente en España y Asia, pero con el tiempo se ha extendido a varios países del mundo y América Latina, como Uruguay, Chile y Brasil. El microparásito invade las células epiteliales del intestino medio de las abejas, impidiendo la adecuada absorción de nutrientes y debilitando sus defensas, hasta causar la muerte antes de tiempo.

Aunque es probable que unas pocas abejas infectadas no afecten gravemente la colmena, la situación se agrava cuando la enfermedad que produce el parásito –conocida como nosemosis– se multiplica rápidamente y genera despoblamiento con un potencial colapso de la colonia.

El descubrimiento fue realizado por el Grupo de Investigación en Parasitología Inmunología y Enfermedades Infecciosas (Parinei) de la UNAL Sede Palmira, y confirmado por el experto Martín Pablo Porrini, investigador de la Universidad Nacional de Mar del Plata (Argentina), reconocido en el mundo por su trabajo en el estudio de la nosemosis de las abejas y su impacto en los ecosistemas.

Para el hallazgo se realizó un muestreo piloto en 3 apiarios, 2 en el Valle del Cauca y uno en Cauca. Las muestras se analizaron con equipos de alta definición del Laboratorio de Parasitología Inmunología y Enfermedades Infecciosas y Microscopía e Imagen de la UNAL Sede Palmira. Esta detección inicial marca un importante avance en la caracterización de enfermedades de insectos polinizadores, hasta ahora inexploradas en el país. Mientras tanto, el grupo de investigación trabaja en el reporte.

Según informó el profesor Javier Antonio Benavides Montaño, líder del grupo de investigación Parinei, “hoy, con la ayuda del profesor Porrini, hemos identificado esporas de este parásito en apiarios vallecaucanos; sin embargo tenemos que seguir investigando, ya que su presencia indica que tenemos que aprender más y seguir haciendo estudios para conocer el impacto en los apiarios relacionados con su presencia”.

El microparásito puede tener graves consecuencias para la apicultura, especialmente en un país como Colombia, donde las abejas no solo son esenciales para la producción de miel sino también para la polinización de numerosos cultivos comerciales. Por ello se requiere mayor investigación que permita entender la presencia de este agente en la actividad apícola y con otros polinizadores.

La enfermedad no es necesariamente grave, y aunque su presencia puede generar estrés en la colmena durante todo el año, no resulta tan letal como otros parásitos más agresivos. Si su impacto se entiende adecuadamente es posible implementar medidas paliativas y preventivas que ayuden a mitigar sus efectos.

Los apicultores pueden tomar algunas medidas. El investigador Porrini explicó que “para bajar las cargas de este parásito es fundamental hacer un trabajo activo en la limpieza y el cuidado del material, como el recambio de los cuadros viejos de la cera que la abeja estiró en su momento, y con el ciclo reproductivo y de cría se fue envejeciendo, acumulando posiblemente restos de estas esporas infectivas; también es importante mantener una reina fuerte”.

Amenazas a la biodiversidad de las abejas

La docente Guiomar Nates Parra, profesora emérita de la UNAL, experta en abejas y una de las principales ponentes del encuentro internacional, informó que “el cambio climático, la deforestación, la expansión de la frontera agrícola, la ganadería, el mal manejo de los hábitats y el transporte de colmenas fuera de sus áreas naturales son algunas de las principales amenazas, ya que reducen sus sitios de nidificación y sus fuentes alimenticias”.

Enfatizó además en que “el transporte de abejas a nuevos hábitats puede introducir microorganismos no nativos, lo cual aumenta el riesgo de enfermedades y afecta tanto al ecosistema receptor como al de origen”.

La falta de estudios sobre abejas nativas y sus enfermedades añade otra dimensión crítica al panorama, ya que hasta ahora se sabe poco sobre cómo estas enfermedades afectan a las especies de abejas sin aguijón, las cuales cumplen un rol esencial en la polinización de plantas nativas.

* Montaje de las parcelas de kikuyo. Foto Cortesía: Édgar Mancipe, magíster en Producción Animal de la UNAL.

Agricultura & Ganadería

(UN – Martes 29 de octubre de 2024).- La combinación de fertilización y defoliación o poda puede no solo maximizar el rendimiento y la calidad del kikuyo (Cenchrus clandestinus), pasto originario de África, sino también contribuir a la captura de carbono, impulsando así prácticas más sostenibles para la ganadería colombiana que se realiza en el trópico alto, es decir en regiones como Cundinamarca, Boyacá, Nariño y Antioquia.

Debido a su rápido crecimiento, el kikuyo es la pastura que predomina en los sistemas de producción de leche ubicados entre los 2.000 y 2.900 mmsnm (trópico alto), ya que es una especie estolonífera, lo que le permite propagarse rápidamente sobre el suelo sin dejar espacios vacíos, y es altamente resiliente.

Debido a su capacidad para tolerar épocas de baja precipitación o lluvias, suelos con pH ácido, en pendiente y zonas con alta humedad, esta especie forrajera es la opción preferida en la ganadería de altura, ya que ofrece una buena producción y calidad nutricional de biomasa que, para el contexto del kikuyo, se refiere a la cantidad total de material vegetal, tanto en las hojas como en los tallos.

Así mismo, es un alimento importante para los animales, ya que su contenido de proteína y energía es adecuado para la producción de leche.

El kikuyo ha sido objeto de estudio en diversas investigaciones en las que se han evaluado la fertilización y la intensidad de defoliación, como prácticas de manejo de pasturas de forma separada. Sin embargo, hasta ahora no se había explorado el impacto de combinar ambos factores en un mismo estudio.

Precisamente ese fue el objetivo del trabajo de investigación del zootecnista Édgar Augusto Mancipe Muñoz, estudiante de la Maestría en Producción Animal de la Facultad de Medicina Veterinaria y de Zootecnia de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Bogotá.

La parte práctica de su trabajo la realizó en el Centro de Investigación Tibaitatá de Agrosavia, ubicado en Mosquera (Cundinamarca), donde determinó cómo la fertilización y la defoliación como prácticas de manejo pueden afectar la productividad, estructura, calidad nutricional, componentes radicales y existencias de carbono del pasto.

Diseño de la investigación

El experimento, que se desarrolló durante en 14 meses, incluyó la evaluación de 18 parcelas bajo un diseño de parcelas divididas con tres repeticiones; se aplicaron tres niveles de fertilización (definidas según la tasa de crecimiento del pasto y la extracción de nutrientes del suelo) y dos intensidades de defoliación (altura residual o remanente del pasto después de que los animales lo consumen) de 6 y 12 cm, cuando las plantas de kikuyo alcanzaron 5 hojas de rebrote.

En las parcelas se determinaron varios factores, entre ellos: intervalo de defoliación; longitud de las hojas; cantidad de hojas muertas; altura de las plantas; densidad de brotes; cantidad y longitud de brotes secundarios; tasa diaria de crecimiento; índice de área foliar; proporción de hojas, tallos y material muerto; relación hoja-tallo, y calidad nutricional de hojas y tallos (esta última en dos momentos de baja y alta precipitación).

Además, al finalizar el experimento se realizaron calicatas (cavidades en el suelo) para evaluar la biomasa radical (de las raíces), la existencia de carbono y nitrógeno en la biomasa aérea y subterránea, las proporciones de los componentes subterráneos y su longitud y diámetro.

Impacto del manejo combinado

Los hallazgos revelaron que el manejo combinado de fertilización y altura de defoliación o poda mejora la densidad y estructura del kikuyo. Aumentar la fertilización y reducir la intensidad de defoliación (mayor altura residual) condujo a días de cosecha más cortos, es decir, con alta fertilización y altura residual de 12 cm se realizaron 10 defoliaciones en un año, mientras que a una altura residual de 6 cm y una baja fertilización fue de 7,7 cm.

Defoliar a 6 cm contra 12 cm de altura residual redujo la relación hoja- tallo 2,5 veces y aumentó el intervalo de defoliación (+8 d) y la tasa de crecimiento (+19 %).

Además, aumentó la densidad de brotes y la proporción de material muerto (interacción), donde las pasturas más fertilizadas tuvieron menor densidad de brotes y proporción de material muerto. Sin embargo, la magnitud de la reducción en el número de brotes fue mayor para la menor altura residual (26 %) que para la mayor (18 %). La calidad de la pastura fue similar entre alturas residuales.

Aumentar la fertilización redujo el intervalo de poda (-2,4 días); incrementó la altura de la pastura (+4,7 cm), el crecimiento diario de las plantas (+13 kgMS ha-1) (kilogramos de materia seca por hectárea); la proteína en hojas y tallos, y la longitud de los estolones (141 vs. 228 vs. 480 cm).

La cantidad de carbono fue inferior en la biomasa subterránea a 6 cm de altura residual (11,2 vs. 12,7 toneladas por hectárea), mientras que la cantidad de carbono en la biomasa subterránea fue mayor para el nivel medio de fertilización (11,2 vs. 13,4 vs. 11,3).

Lo anterior quiere decir que la reducción de la altura de 6 cm afectó negativamente la cantidad de carbono almacenado en la biomasa subterránea, es decir no lo capturó en grandes cantidades; el nivel medio de fertilización parece ser el óptimo para promover la acumulación de carbono en la biomasa subterránea, sugiriendo que la fertilización puede tener un impacto significativo en la cantidad de carbono almacenado en la biomasa subterránea del pasto.

La investigación del magíster Mancipe fue dirigida y co-dirigida respectivamente por los profesores Juan Carulla y Yesid Avellaneda, de la Facultad de Medicina Veterinaria y de Zootecnia.

* La oferta tecnológica optimiza el manejo del pastoreo y busca mejorar la sostenibilidad de los sistemas productivos de leche en regiones clave del país. Además, promete reducir costos hasta un 47%.

Agricultura & Ganadería

(Agrosavia – Miércoles 2 de octubre de 2024).- Una metodología desarrollada por Agrosavia está transformando la manera en que los productores lecheros de las regiones de Boyacá, Cundinamarca y Nariño gestionan sus fincas. Esta oferta tecnológica (OT), liderada desde el Centro de Investigación Tibaitatá, permite optimizar el uso de los recursos forrajeros, reduciendo costos de alimentación entre un 20% y un 47%, al tiempo que fomenta prácticas sostenibles para el manejo del suelo.

El manejo inadecuado del pastoreo ha sido uno de los principales desafíos en los sistemas productivos lecheros del Trópico Alto colombiano, provocando un aumento de hasta el 50 % en los costos de alimentación, debido a la dependencia de suplementos externos como concentrados y ensilajes. Esta nueva herramienta de Agrosavia se presenta como una solución gratuita que facilita a los productores tomar decisiones clave en cuanto al manejo de forrajes para mejorar la eficiencia de los sistemas lecheros.

“La OT -Presupuesto de alimentación para sistema productivos lecheros- no solo reduce los costos, sino que también podrías generar ingresos adicionales al comercializar el excedente de la masa forrajera”, explicó Javier Castillo Sierra, investigador máster

asociado del Centro de Investigación Tibaitatá, integrante del equipo de investigación que participó en desarrollar esta metodología en 2013 y logró la validación de esta tecnología con el equipo de trabajo en 40 fincas de la región Andina entre 2016 y 2019.

Esta Oferta Tecnológica se integra con otras tecnologías como la -regla forrajera para pasto Kikuyo- y las plataformas Alimentro, Dietro y Avena forrajera Altoandina, ofreciendo un sistema completo y sin costo de implementación para los pequeños y medianos productores.

La implementación de esta metodología permite la toma de decisiones para el manejo de las praderas, determinar los requerimientos de materia seca de los animales, y generar estrategias de acción como el manejo del tiempo de rotación y el pasto residual la compra y venta de animales estratégicamente, mejorar los planes de fertilización, enfrentar los desafíos de la variabilidad climática, entre otros contribuyendo a una mayor eficiencia y sostenibilidad en las fincas lecheras.