lunes, 2 de abril de 2012

Agroinformación sobre Stevia Rebaudiana Bertoni

Agroinformación sobre Stevia Rebaudiana Bertoni

1.    Origen y distribución
2.    Descripción botánica
3.    Ecotipos
4.    Citología
5.    Clima
6.    Suelos
7.    Características agronómicas
8.    Propagación sexual de Stevia rebaudiana (Bert)
9.    Propagación vegetativa de Stevia rebaudiana  (Bert):
10.  Características y Preparación del suelo
11.  Bibliografía

1. Origen y distribución

La mayoría de los estudios admiten que el ka´á-he´é es una planta auténticamente paraguaya, originaria de la Región Oriental del país, donde era utilizada por los indios como edulcorante y para fines medicinales. Crece naturalmente o es cultivada en los distritos de Amambay e Iguazú, frontera de Brasil, Paraguay y Argentina (latitud 25ºS).
En la actualidad es cultivada en muchos países. Japón, China, Brasil y Paraguay son los principales productores. Del Japón se ha extendido a todo el sudeste asiático

2. Descripción botánica

El Ka’a He’ê es una planta fanerógama (Plantas que presentan órganos sexuales visibles que reciben el nombre de flor), dicotiledónea (llamadas así por tener durante las primeras etapas del desarrollo dos cotiledones u hojitas), del orden de las campanulares de la familias de las compositaseas o compuestas. Fue clasificada por primera vez en el año 1899 por Moisés S. Bertoni, quien partiendo de una pequeña muestra de inflorescencia muy deficiente e incompleta hace un primer estudio sistemático de la planta denominada “Empatorium Rebaudianum Bert.”(1). Esta denominación fue en homenaje al químico paraguayo Ovidio Rebaudi, quien realizo los primeros análisis químicos en el año 1905 en posesión de una planta viva que florece, Bertoni hace revisión de su primer estudio definiendo que pertenecia al genero Stevia; y como tal la publicó. Desde entonces se la conoce con el nombre Stevia Rebaudiana Bertoni.

La stevia es una planta arbustiva con tallo anual muy similar en su comportamiento a la alfalfa, con latencia invernal y rebrote en temporada de mejor clima. Su tallo es subleñoso, Durante su desarrollo inicial no posee ramificaciones, tornándose con varios tallos después del primer ciclo vegetativo llegando a producir hasta 20 tallos por 3 a 4 años. En condiciones óptimas, el tallo puede llegar hasta un metro y medio de altura levemente piloso en las extremidades, es ramificado formando múltiples brotes con tendencia a inclinarse pudiendo alcanzar de 40 a 80 cm. de altura lo que se expresa mejor a partir del segundo año. La raíz es perenne, fibrosa, filiforme y abundante formando cepa. (3). Las hojas son muy dulces opuestas en verticilos alternados (conjunto de tres o más hojas, ramas u otros órganos que brotan de un tallo en el mismo nivel), sésiles (carece de un buena unión con el tallo). Pueden ser elípticas, ovales o lanceoladas, pequeñas, simples; borde o margen dentado o bordes festoneados; a veces en verticilos; algo velludas. La hoja es el órgano con mayor contenido del edulcorante. La parte más pequeña de la hoja se encuentra en la parte superior.
Flores en conjuntos pequeños, terminales o axilares agrupados en paniculas o o en forma de racimos en la que van decreciendo de tamaño hacia el ápice, y corimbosa, que es un tipo de inflorescencia abierta en la que el eje es corto y los pedicelos de las flores son largos y salen a diferentes alturas del eje. El largo de cada pedicelo floral es tal que todas las flores del corimbo abren a un mismo nivel.
Una planta tarda más de un mes en producir todas sus flores. En Chile florece desde Enero a marzo; se clasifica como una planta de día corto, situando el fotoperíodo crítico en 12 - 13 horas según el ecotipo.

Apomixis: una herramienta poderosa para su mejoramiento

La apomixis es una forma de reproducción clonal a partir de la formación de semillas que portan un embrión genéticamente idéntico a la planta materna. Este modo de reproducción aparece naturalmente en muchas especies de plantas como las frutillas, la manzana, los cítricos, el mango, la mandioca y numerosas gramíneas forrajeras como el pasto horqueta (Paspalum notatum) y el pasto llorón (Eragrostis curvula).
Las plantas apomícticas no realizan las etapas normales de la reproducción sexual: no reducen a la mitad el contenido de cromosomas durante la formación de las células reproductivas (gametas), ni tampoco llevan a cabo la fecundación, salvo para generar en algunos casos el endosperma de las semillas. Los embriones se originan a partir de células maternas, pero lo hacen siempre dentro de los confines del óvulo. Se forma así una semilla verdadera y perfecta, que contiene adentro un individuo idéntico a la planta materna.
Durante la reproducción sexual una célula del óvulo (célula madre de la megáspora) inicia un proceso de reducción meiótica que concluye con la formación de cuatro megasporas haploides. En la mayoría de las angiospermas sólo una de las megásporas es funcional (las demás degeneran) y se divide por mitosis para formar un saco embrionario octanucleado integrado por una célula huevo, dos sinérgidas, dos núcleos polares y tres antípodas.
La polinización es entomófila (Polinización cuyos agentes son los insectos).; se dice que la planta es autoincompatible, (tiene barreras genéticas y fisiológicas que impiden la germinación del propio polen o el desarrollo del tubo polínico) o con protandria que es un Fenómeno reproductivo de las plantas en las cuales ocurre la maduración de los gametos masculinos antes que los gametos femeninos); de tipo esporofítico o con polinización cruzada entre dos variedades o biotipos de distinta época de floración y clasificada como apomíctica obligatoria (Monteiro, 1982).
El fruto es un aquenio delgado y plumoso que es diseminado por el viento. Se clasifica en: claro estéril, oscuro fértil y oscuro estéril (Gattoni, 1945).

El género Stevia tiene más de 100 especies en el continente americano, de donde es originaria, pero Stevia rebaudiana Bert. es la única especie con principios edulcorantes en las hojas (Grashoff, 1972). En el Paraguay es conocida con su denominación: Ka’á-He’é, que significa yerba dulce en español.

3. Ecotipos

Esta especie presenta numerosos ecotipos. Mitsuhashi (1975), seleccionó 28 ecotipos diferentes. Para diferenciarlos se basó principalmente en sus características morfológicas. Al determinar el contenido de esteviósidos estos variaron entre 2,07 y 18,34%. Sumida (1980) describe una serie de experimentos donde 22 variedades de Stevia rebaudiana Bert. fueron estudiadas para correlacionar, varias características de la planta con la heredabilidad. Se observó 11 características morfológicas y 6 características de contenido. De estas 17 características, solamente el peso seco de hojas mostró una baja correlación con la heredabilidad. Sumida, concluyó, que características morfológicas y de contenido, principalmente de principios activos, tienen efecto seleccionador evidente y es la base de nuestro trabajo como empresa en su selección local.

4. Citología

Observaciones de Brucher (1974), revelan que la planta es diploide, conteniendo 22 cromosomas.
Estudios de poliploídia fueron realizados por Brucher (1974), por Utsunomiya (1977) y Sato y Kawakami (1975). Estos últimos investigadores obtuvieron variedades de alta calidad. La poliploídia puede resultar un buen método para obtener aumentos de productividad en términos de masa foliar y contenido de principio activo, reduciendo el área plantada y por ello los costos (Handro, 1984).

5. Clima

La región donde crece naturalmente la stevia es subtropical, semihúmeda, con 1.400 a 1.800 mm. de lluvia, que se distribuyen regularmente durante todo el año y temperaturas extremas de -6º a 43ºC, con promedio de 24ºC. Según Sakaguchi (1982) la temperatura más apropiada para Stevia es de 15 a 30ºC con un límite inferior de -3ºC. Soporta medias mínimas de 5ºC. La habilidad para resistir inviernos es determinada por la temperatura del suelo. La amplitud crítica está entre 0 a 2ºC. Brotews de 5 cms. con 10 hojas soportan temperaturas de -5ºC lo que ha permitido que las áreas potenciales de producción de la especie se hayan extendido a latitudes mayores.
La temperatura óptima para la germinación de la semilla es de 20º C, cuando la temperatura es de 25º -30ºC, existe sensibilidad a la luz en la germinación de la semilla.

En nuestra plantación las temperaturas llegan a -2ºC en forma normal en invierno. Durante el invierno su parte aérea se seca, rebrotando desde la base en primavera.

La planta resiste la humedad pero no la sequía, y esto puede explicarse por la morfología de su sistema radicular.
Se desarrolla mejor donde la estación de crecimiento es larga, donde la intensidad de luz es alta, con temperaturas tibias, riesgos mínimos de heladas luego de la brotación y sin períodos de larga sequía. Los fotoperíodos largos aumentan la longitud de los entrenudos, área foliar, peso seco y aceleran la aparición de hojas. La materia seca se reduce a la mitad con fotoperíodos, de días cortos. Azúcares, proteínas y esteviósidos aumentan tanto en valores absolutos como relativos en días largos (Sagacuchi, 1982).
Para la producción de mudas (propagación) es necesario temperaturas por sobre los 15ºC.

Fotoperíodo de la Stevia

La Stevia es una planta de días corto y según Kudo (17) la floración con fotoperiodos de 11 horas, ocurre a los 46.4 días después de la siembra; con fotoperiodos de 12.5 horas, ocurre después de 92.6 días. El fotoperiodo también tiene influencia en el número de nudos; así como en 11 horas de fotoperiodo se tienen 13.3 nudos; con 14 horas de fotoperiodo se tienen 34 nudos, de lo cual se deduce que cuento mayor sea el fotoperiodo, más alta será la planta. Valio y Rocha (18) investigaron la relación entre la floración y el fotoperiodo y concluyeron que la Stevia es una planta de días cortos con fotoperiodo crítico entre 13 y 14 horas. Metivier y Viana (19) estudiaron la relación entre el rendimiento y el fotoperiodo, y comprobaron que comparando el fotoperiodo de 8 horas con el 16 horas, el contenido de glicócidos, proteínas y steviosidos, aumenta en la hoja durante este último y que la síntesis del steviol aumenta 45%.

6. Suelos

Se la puede cultivar en suelos muy variados. La planta prospera muy bien en suelos francos y  franco arcillosos con buen contenido de materia orgánica y con buena capacidad para la retención de la humedad y buen drenaje
En su estado natural, la planta crece en suelos tanto de baja fertilidad, ácidos, de tipo arenoso como hasta orgánicos y con alta humedad (Shock, 1982). Algunos autores recomiendan tierras areno-arcillo-humífera-ferruginosa o simplemente arena humífera. La tierra ideal es la areno-arcillosa con regular proporción de humus. Se adapta bien a suelos arcillosos con buen drenaje, no así a lugares con exceso de humedad. La planta crece naturalmente en suelos de ph 4-5, pero crece bien entre 6.5-7.5 siempre que no sean salinos (Shock, 1982).

7. Características Agronómicas

Stevia rebaudiana es una especie semiperenne que en cultivo puede durar entre 5 y 6 años, con 2 o 3 cortes anuales; el rendimiento anual de hoja seca en Paraguay oscila entre 1500 y 2500 kg/ha, en condiciones de secano y alrededor de 4300 kg/ha con riego (Jordán Molero, 1984).
En Japón, en 1 o 2 cosechas por año, el rendimiento de hoja seca varía entre 3000 y 3500 kg/ha en el primer año, 4000 a 4500 kg/ha en el segundo, 4000 a 6000 kg/ha en el tercero, disminuyendo a 4000 kg/ha en el cuarto (Sumida, 1980).
Según distintos autores la densidad de plantación puede variar entre 20.000 a 400.000 pl/ha, en hileras sencillas, dobles o triples. Altas densidades, reducen el desarrollo de ramas laterales y el rendimiento en peso seco por planta, aumentando el número de plantas muertas luego de la cosecha y las dificultades en la misma (Sakaguchi, 1982).
Se estima que la densidad optima de 88000 pl/ha, se da a distancias de 75 cm entre hileras y 15 cm dentro de la misma (Jordán Molero, 1984).

Fertilización

Los manejos previos a la plantación de la stevia implican saber las características del suelo en base a un análisis en laboratorio acreditado. Como cualquier cultivo , para que se logren buenos resultados se debe considerar las enmiendas de nutrientes del suelo y su fertilización de producción.
En algunos estudios se ha visto que la floración fue anticipada con la aplicación de fertilizantes completos y con el incremento en las dosis de nitrógeno, observó un incremento en el crecimiento, número de nudos, grosor de tallo y número de ramas. PH 6,5-7,5

Multiplicación de la Stevia

8. Propagación sexual

La stevia se reproduce sexualmente por aquenios, observándose alta heterogeneidad en las poblaciones resultantes. La planta es de polinización cruzada y gran parte de sus aquenios son estériles; son livianos y de fácil dispersión por el viento. La floración no es uniforme, lo mismo que la maduración de la semilla, siendo la recolección lenta y difícil. Para mejorar la calidad de las semillas se recomienda incorporar apiarios en la plantación. El porcentaje de germinación varia entre 10 y 38 %. La longevidad de los aquenios es corta y ya a los 4 meses el potencial de germinación se reduce un 40-70 %, después de 8 meses es casi nulo. Las semillas deben guardarse en condiciones de baja humedad, baja temperatura, preferentemente en la oscuridad y en envases herméticos.

9. Propagación vegetativa

Esta especie puede propagarse vegetativamente por separación de hijuelos. Este método sólo puede utilizarse para pequeñas plantaciones y a partir del segundo año de las plantas, ya que el número de mudas producidas es reducido.
En la base del tallo, o bajo tierra, en la primavera temprana aparecen pequeños vástagos, muchos con sus respectivas raíces que pueden separarse y plantarse en el lugar definitivo (Jordán Molero, 1984).
Otra forma de propagación vegetativa es a través de estacas verdes; método que convenientemente ajustado podría ser usado a escala comercial.
Diferentes autores obtuvieron respuestas variables al utilizar estacas apicales o subapicales, con diversos sustratos, en distintas épocas del año y al incluir tratamiento rizogénico (Felippe, 1977; De Vargas, 1980; Sumida, 1980; Shock, 1982; Jordán Molero, !983 y 1984).
El cultivo de tejidos es el método de propagación vegetativa que permite obtener plantaciones más uniformes, además de la rápida multiplicación clonal (Yang, 1979 y 1981; Marcavillaca, 1985).
Marcavillaca et al (1993) proponen la combinación de macro y micropropagación; las plantas micropropagadas se utilizan como banco de plantas madres y en sólo 3 ciclos de multiplicación (1 de micro y 2 de macropropagación), se lograría a partir de una sola planta, material para cultivar 3 ha (225.000 plantas).
Cuando se dispone de una variedad o línea superior, se recomienda multiplicar en forma vegetativa, para mantener las cualidades superiores deseables comercialmente.

10. Características y Preparación del suelo

Suelo

La stevia crece bien  en suelos con pH 5,5 y 7,5 de preferencia franco areno con alta capacidad de retención de humedad.

Siembra

Densidad de plantas por ha: 80.0000 o 100.000 según sistema de siembra.
En zona templadas a frías conviene realizar la siembra en ambiente controlado y posteriormente realizar el transplante, mas aún con el pequeño tamaño de la semilla que dificulta su siembra directa y se agrega el hecho de su baja poder germinativo.
El almacigo debe tener un ancho máximo de 1 m para no dificultar el trabajo. Se debe utilizar abono orgánico como humus de lombriz o compost levemente acido. Buenos resultados hemos tenido con tierra nativa desinfectada con tratamiento térmico con un 5% de arena muy fina. El almacigo debe estar en un lugar donde las plantitas dispongan de abundante sol, tanto al aire libre o invernadero, según clima.
Las semillas deben ser echadas uniformemente en el almacigo, formando una capa fina y deben ser tapadas con una capa, muy fina de tierra, la idea es que desaparezcan las semillas a la vista, no exagerar con la tierra. Por su pequeño tamaño no germinan si se exagera con la tierra. La siembra debe ser regada en abundancia todos los días y cada vez que sea necesario. Las semillas comienzan a germinar en condiciones ideales en 10 a 15 días y al presentar algunas semillas más duras siguen germinando semillas  por más de 20 días. El transplante en el lugar definitivo se hace a las 8 semanas o cuando las plantas tienen 10 pares de hojas.

Plantación

Hileras simples: a una distancia de 60 cm entre hileras y 20 cm entre plantas sobre la hilera (80.000 plantas/ha). En hileras dobles a 40 cm una de otra y separadas por una distancia de 60 cm entre cada hilera doble. La distancia de planta a planta sobre las hileras dobles se mantiene a 20 cm (100.000 plantas/ha). También existe la alternativa de plantación en hileras triples manteniendo las distancia entre plantas. Sin embargo se debe tener claro que a mayor densidad menor será la producción por planta por la competencia por el sol y nutrientes y mayores las pérdidas de plantas por el mismo efecto.
La densidad ideal en relación a producción y rendimiento por há es de 85.000 plantines por hectárea, con rendimientos anuales de 3 toneladas (50 cm entre hileras y. 20 cm sobre la hilera).

Riego

En plantaciones que se realicen en zonas con precipitaciones menores a 1.400 mm anuales y con distribución irregular se recomienda sistema de riego por goteo.

Control de Malezas

La tendencia será la aplicación de sistemas orgánicos en donde se permite efectuarse el control de malezas con implementos manuales, dos o tres veces por ciclo, realizándose la última limpieza un poco antes de cada corte.

Plagas y Enfermedades

Entre los insectos que atacan a la Stevia están los pulgones, orugas cortadoras, moluscos, babosas y coleópteros. Entre las enfermedades producidas por hongos se mencionan ataques de Alternaria steviae, Septoria sp, Sclerotium sp, como más abundantes. También Rhizoctonia solani, Sclerotinium rolfsii, Botrytis cinerea, Fusarium sp, Cercospora steviae, por lo cual no es conveniente replantar en el mismo lugar de una planta muerta por alguna de dichas enfermedades por su persistencia en el suelo.

Cosecha y Rendimiento

Su máximo rendimiento se logra momentos antes de la floración, apenas comienza a emitir botones florales. Se cosecha regularmente durante todo el año y el rendimiento esperado es de 2000-3000 kilogramos de hoja seca por año
El corte de las plantas se hace cuando las flores comienzan a parecer, lo ideal cuando la floracion es de 5% de las plantas, máximo concentración de steviosido o cada 75 días. El corte de las plantas se hace a más de 5 cm del suelo, siempre por sobre una de sus ramificaciones.

Secado

El secado deberá hacerse a la sombra o en sistema controlado. La humedad en el follaje debe ser del 10%, preferiblemente 7 u 8%. Las hojas una vez secas guardan sus propiedades edulcorantes por tiempo indefinido. Una vez secas las hojas se desprenden fácilmente de las ramas.

11. Bibliografía

  • Brucher, H. (1974). Paraguay "Substoff" – Pflanze  Stevia rebaudiana Bert. Naturw. Rdsch. 6:231-233.
  • Central Cooperativa Nacional, LTDAS "Credicoop"  Proyecto de Producción de Ka´a He´e(Yerba Dulce)  Asunción, Paraguay, 1980.
  • De Vargas, Roger. Informe sobre viaje al Japón para  observar la producción, comercialización e industrialización de la planta Stevia rebaudiana Bertoni. Asunción. Julio 1980.
  • Felippe, G.M. Stevia rebaudiana Bert.: uma revisao.  Ciencia e Cultura 29 (11) 1240-1248. 1977. II  Seminario Brasileiro sobre Stevia rebaudiana Resumos ITAL Campinas 9/82.Instituto de Tecnología de Alimentos, Sao Paulo.
  • Handro, W. Stevia rebaudiana Bert. Bertoni ESTADO ATUAL DO CONHECIMIENTO. Monografía apresentada a   Universidade Estadual de Maringá, referente a Relatório de Pesquisa. Em 20/06/1994.
  • Jordán Molero, Francisco. La propagación de ka´a he´e, Stevia rebaudiana Bertoni. Primer Simposio   Nacional de la Stevia (ka´a he´e) Julio 1983, Asunción, Paraguay, 29 p.
  • Marcavillaca M.C. Micropropagación "In-Vitro" de Stevia  rebaudiana Bertoni por medio de segmentos nodales   y meristemas. 1985.
  • Marcavillaca M.C.; Divo de Sesar M. y Villela F. Propagación vegetativa a gran escala de Ka´a He´e  (Stevia rebaudiana Bertoni): combinación de micro y macropropagación. Libro de actas de la XVIII
  • Mitsuhashi, H; Ueno, J y Sumita, T 1975. Studies on the  cultivation of  Stevia rebaudiana Bert.. Determination of stevioside II. Journal of the Pharmaceutical Society of Japan (12):1501-1503.
  • Monteiro Reinaldo. Taxonomía e biología da reproduçao de Stevia rebaudiana (Bert.) Bertoni. I Seminario  Brasileiro sobre Stevia rebaudiana Bertoni. IV 1. Resumos ITAL
  • Pagliosa, Frida Maciel. Pesquisa sobre Stevia rebaudiana Bertoni no nucleo de pesquisa de productos naturais da Universidade Federal de Santa María. I Seminario sobre Stevia rebaudiana Bertoni. VIII 1. Resumos ITAL Campinas 9/82.
  • Sakaguchi, Mixue e Tatsuiko Kan. As pesquisas japonesas  com Stevia rabaudiana (Bert.) Bertoni e o esteviosideo. Ciencia e Cultura 34(2) Fevereiro  de 1982. 235-248. & Kawakami, T. (1975). Cytological Studies of  Artificial Tetraploid in Stevia rebaudiana  Bertoni. Jap. Jour. Crop. Sci. 25 : 88-89.
  • Shock, Clinton C. Experimental Cultivation of Rebaudi´s  Stevia in California. Agronomy Progress Report.  No. 122 April 1982 Univ. of California, Davis
  • Sumida, Tetsuya. Studies on Stevia rebaudiana Bertoni as a new possible crop for sweetning resource in Japan. J. Cent. Agric. Exp. Sta. 31, 1-71(1980).
  • Utsunomiya, T. (1977). Cultivation of Stevia Containing Sweetening Agents. Nogyo Oyobi Engei 52 (4):543- 547.
  • Yang Yau Wen and Wei Chin Chang. 1979. In vitro Plant  Regeneration from Leaf Explants of Stevia  rebaudiana Bertoni. Z. Pflazenphysiol. Bd. 93. S. 337-343. 1979.Campinas 9/82. Instituto de Tecnología de Alimentos, Sao Paulo.

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