CARACTERIZACIÓN DE DOS PARÁMETROS DEL LÁTEX DE CLONES DE Hevea brasiliensis (Willd. ex A. Juss.) Müll. Arg. EN LA ALTILLANURA COLOMBIANA
Characterization of two latex parameters from Hevea brasiliensis (Willd. ex A. Juss.) Müll. Arg. clones in the Colombian Altillanura
Caracterização de dois parâmetros do látex de clones da Hevea brasiliensis (Willd. ex A. Juss.) Müll. Arg. no Altiplano Colombiano
Isaac Quesada-Méndez1, Fabio Aristizábal-Gutiérrez2 & Dolly Montoya-Castaño3
1Instituto de Biotecnología Universidad Nacional (IBUN). A. A. 14490. iquesadam@unal.edu.co. Autor para correspondencia.
2Facultad de Ciencias, Universidad Nacional de Colombia. faaristizabalg@unal.edu.co
3Instituto de Biotecnología Universidad Nacional (IBUN). dmontoyac@unal.edu.co
Recepción. Agosto 17 de 2011 / Aprobación. Mayo 27 de 2012
RESUMEN
]]> Se caracterizó el látex de los clones RRIM 600, IAN 873 y FX 3864 de Hevea brasiliensis en tercer año de sangría, plantados en la altillanura colombiana. Se evaluaron seis sistemas de sangría por clon realizando una caracterización mensual durante diez meses, utilizando un muestreo al azar. Las variables respuesta fueron el Contenido de Sólidos Totales (TSC) y el Contenido de Caucho Seco (DRC) en látex. Se ajustaron los datos mediante un análisis de covarianza y se generaron matrices de comparación de las variables respuesta entre sistemas de sangría para cada clon. El análisis estadístico mostró diferencias en los índices promedio anuales de TSC y DRC. Los sistemas de sangría en los que no se aplicó estimulante presentaron los mayores índices promedio de TSC (36.8%-46.3%) y DRC (35.5%-43.4%). Se hizo evidente la influencia de los mayores niveles de precipitación en la disminución de los valores promedio de DRC para todos los clones.Palabras clave: caucho, DRC, sangría, TSC.
ABSTRACT
Latex was characterized from RRIM 600, IAN 873 and FX 3864 Hevea brasiliensis clones, during the third year of tapping in the Colombian Altillanura region. Using random sampling, six tapping systems were evaluated per clone on a monthly basis for ten months. Response variables were Total Solids Content (TSC) and Dry Rubber Content (DRC) in latex. Data was adjusted by covariance analysis and matrices for comparison among response variables were generated for tapping system for each clone. Annual average rate of TSC and DRC was statistically different among treatments. The greater average TSC (36.8 % - 46.3%) and DRC (35.5 % - 43.4 %) occurred in systems without tapping stimulant application. Higher precipitation resulted in a decrease in average DRC values for all clones.
Key words: rubber, DRC, tapping, TSC.
RESUMO
Caracterizou-se o látex dos clones RRIM 600 IAN 873 e FX 3864 da Hevea brasiliensis no terceiro ano de sangramento, plantadas nas altas planícies da Colômbia. Foram avaliados seis sistemas de sangria por clonagem, fazendo uma caracterização mensal por dez meses, utilizando uma amostragem aleatória. As variáveis respostas estudadas foram o Conteúdo dos Sólidos Totais (TSC) e o conteúdo da Borracha Seca (DRC) em látex. Os dados foram ajustados através de análise de covariância e foram geradas matrizes para a comparação das variáveis de resposta entre os sistemas de sangria para cada clone. A análise estatística mostrou diferenças de índices das médias anuais de TSC e DRC. Os sistemas de sangria onde não se aplicou estimulante apresentaram as maiores taxas médias de TSC (36,8%-46,3%) e DRC (35,5%-43,4%). Tornou-se evidente a influência dos níveis de precipitação nos valores médios de DRC para todos os clones.
Palavras chave: rubber, DRC, sangria, TSC.
INTRODUCCIÓN
El aprovechamiento del cultivo del árbol de caucho natural, Hevea brasiliensis (Willd. ex A. Juss.) Müll. Arg. tiene como objetivo la obtención del látex proveniente del manto laticífero del árbol, siendo utilizado como materia prima industrial, bien sea de forma líquida o en forma de caucho seco, para la manufactura de gran número de productos indispensables para la sociedad: desde guantes industriales y quirúrgicos, condones, adhesivos, textiles, calzado, mangueras, accesorios de autos, hasta su aplicación más prioritaria como neumáticos para todo tipo de transporte (Espinal et al., 2005).
]]> Colombia cuenta con aproximadamente 28 000 ha de cultivo de caucho natural, repartidas en veinticuatro departamentos. El 85% del área plantada se encuentra en los departamentos del Meta (9998 ha), Santander (5611 ha), Caquetá (4310 ha) y Antioquia con 4308 ha. Actualmente, el país cuenta con 4283 ha en explotación, las cuales producen 5139 t anuales y se proyecta para el año 2018 un área en explotación de 25 686 ha, con una producción de 30 823 t anuales (Silva, 2011).Los indicadores más importantes en el beneficio del cultivo de H. brasiliensis a partir de látex fresco son el contenido de caucho seco o DRC (Dry Rubber Content) y el contenido de sólidos totales o TSC (Total Solids Content), ya que permiten establecer parámetros para las diferentes labores dentro del proceso de aprovechamiento y la obtención de diversos tipos de caucho comerciales (Compagnon, 1998).
En países productores de caucho se han efectuado estudios para determinar el contenido promedio de DRC de los clones de H. brasiliensis plantados comercialmente o en etapa experimental, dentro de los cuales se resaltan los reportes efectuados en India por Vinod et al. (1996), en Malasia por Ong (2000) y en Brasil por Ferreira et al. (2002) y Moreno et al. (2003). En la literatura no se encuentran reportes de la evaluación de estos parámetros en los materiales propagados en Colombia.
El objetivo de este trabajo consistió en comparar el contenido de caucho seco y sólidos totales bajo dos frecuencia de sangrado y uso de estimulante, en tres clones de H. brasiliensis, plantados en la altillanura colombiana.
METODOLOGÍA
La investigación se realizó en la plantación de caucho natural de la empresa MAVALLE S.A., ubicada en la inspección de Remolino, municipio de Puerto López en el Meta. La plantación está ubicada en la Orinoquia colombiana, en un área fisiográfica de altillanura, en un paisaje de sabanas planas bien drenadas con suelos de textura arcillo-arenosa y arcillo-limosa, con profundidades mayores a 2 m, bien drenados y con pendientes entre el 3% y 10%. La temperatura promedio anual es de 28ºC, que oscila entre 19ºC y 36ºC, con un régimen de precipitación monomodal, un promedio anual de 2200 mm y ocho meses de precipitación superiores a 100 mm. La humedad relativa promedio anual es del 77%, con una mínima del 60% y máxima de 85%, asimismo, cuenta con alrededor de 1600 y 1800 horas de sol al año.
El material vegetal evaluado correspondió a los clones RRIM 600, IAN 873 y FX 3864 en el tercer año de explotación. Se efectuaron mediciones durante un periodo de diez meses, comprendidos entre abril y enero del 2008. Para cada clon se evaluaron seis diferentes sistemas de sangría o tratamientos, con cuatro repeticiones y diez árboles como una unidad experimental para un total de 720 árboles evaluados, correspondientes a 240 individuos por clon.
Los sistemas de sangría consistieron en corte de media espiral (1/2 S), efectuados durante siete días por semana (7 d/7) en diez meses del año (10 m /12), variando las frecuencias de sangrado cada cuatro y cinco días (d/4, d/5). Se aplicó solución de agua, Carboximetilcelulosa y Ethel ® 48 SL, cada 76, 61, 51, 43 y 38 días, con concentraciones de Ethel en 2.5% y 3.3%, para los clones RRIM 600 y FX 3864 y concentraciones de 3.3 % y 5 % para el clon IAN 873. Los tratamientos para cada uno se presentan en la tabla 1. Los tratamientos se seleccionaron según las recomendaciones efectuadas por Doree (1998), producto de su investigación en plantaciones de la empresa MICHELIN en Matto Groso-Brasil.
Una hora después de iniciada la labor de sangría se colectó una muestra de 50 ml de látex, producto de cinco alícuotas de 10 ml, de igual número de árboles tomados al azar en cada uno de los tratamientos. La muestra se mantuvo en estado líquido con la aplicación de 0.5 mL de NH3 [5% v/v] y refrigeración a 4°C, hasta el momento del análisis. Se efectuó una caracterización mensual del látex producido por cada uno de los tratamientos de cada clon.
]]> Tomando como referencia para los análisis la norma ASTM D1076-88 (Cornish et al., 1988), se realizaron dos pruebas de caracterización de látex: el contenido de sólidos totales (TSC) y contenido de caucho seco (DRC). Para la prueba de TSC se tomó una alícuota de 2.5 mL de látex por cada muestra y se distribuyó en una caja de Petri, previamente pesada, llevando a secado a 100 °C durante dos horas y/o hasta obtener peso constante, en horno de convección natural. En la prueba de DRC se pesaron 10 g de látex y se adicionó solución de ácido fórmico [5 % v/v], agitando hasta lograr la coagulación del látex, luego se laminó la muestra para someterla a secado a 55 °C durante 48 horas, o hasta peso constante. Cada una de las muestras se caracterizó por duplicado.Se realizó un análisis de covarianza entre todos los tratamientos de un mismo clon, a fin de eliminar el error experimental, por duplicado de muestra, por el efecto de las repeticiones y por el producto de la variación en el tiempo de muestreo. Con los datos ajustados se estimó la media anual para el tratamiento y se efectuó un análisis de varianza con matrices de comparación entre todos los tratamientos de cada clon. Todos los análisis se efectuaron usando el programa S.A.S. 8 ® (Cary,2002).
RESULTADOS
Los valores promedio anual de TSC y DRC mas altos se obtuvieron con los tratamientos que no incluyeron uso de estimulante (Tabla 2). Se encontraron diferencias significativas en los valores de TCS y DRC, entre los tratamientos con y sin uso de estimulante en una misma frecuencia de sangrado en los clones RRIM 600 y FX 3864 y en el sangrado cada cuatro días en el clon IAN 873. Las matrices del análisis de varianza entre tratamientos se presentan en la tabla 3.
El incremento en un día en la frecuencia de sangrado sin uso de estimulante, no incidió significativamente en el valor promedio anual de DRC para los clones RRIM 600 y FX 3864. Por el contrario, se observaron diferencias significativas en los valores de DRC, al efectuar el sangrado sin estimulante y con un día de diferencia en el clon IAN 873.
Un incremento significativo en el valor promedio anual de TSC bajo un sangrado sin uso de estimulante se presentó como producto del incremento en un día de la frecuencia de sangrado en los clones FX 3864 e IAN 873, contrariamente a lo observado en el clon RRIM 600. Lo anterior pone de manifiesto que en un periodo corto de tiempo, existe una mayor biosíntesis de sustancias no caucho en el látex en materiales derivados de cruces interespecíficos de H. brasiliensis x H. bentamina (FX 3864 e IAN 873), respecto a los clones puros de H. brasiliensis, como RRIM 600. La figura 1, presenta los valores promedios mensuales de DRC para cada uno de los clones durante los diez meses del año de sangría. Se observaron disminuciones del valor promedio mensual entre 4.3 % y 15.5 % para el clon RRIM 600, 2.3 % y 22.9 % para el clon FX 3864 y 2.6 % y 11.8 % para el clon IAN 873.
Siguiendo lo propuesto por Yip (1990) para la clasificación de clones de H. brasiliensis por su contenido de DRC, el material FX 3864 se cataloga como un clon con DRC bajo (31% - < 34%), RIMM 600 en sangría cada cuatro días, como un clon con un DRC medio (>34% - 38%) y un DRC superior a la media (>38% - 41%) en sangría cada cinco días, siendo así el clon IAN 873 un material con alto DRC.
]]> DISCUSIÓNLa variación del DRC como resultado de la incidencia de la frecuencia de sangría, la concentración y el número de aplicaciones anuales de estimulante ha sido reportada por Paardekooper (1989), Le Roux et al. (2000) y Varghese et al. (2000). Estos autores coinciden en que aumentar la frecuencia de sangría, así como disminuir el número de aplicaciones anuales de estimulante, favorece la biosíntesis de caucho en el árbol y por ende aumento el DRC. Los resultados de este trabajo concuerdan con lo anterior, ya que los tratamientos con sangría cada cinco días presentaron valores superiores de DRC en comparación con los tratamientos de sangrado cada cuatro días, en los tres clones evaluados.
Los valores de DRC con uso estimulante, obtenidos para el clon RRIM 600 se encuentran dentro del rango 36.4 ± 6.2 reportado por Vinod et al. (1996), en el mismo año de sangrado y con uso de estimulante. Valores inferiores a 33 % y 35.3 %, fueron reportados por Moreno et al. (2005, 2007) respectivamente, en iguales condiciones de frecuencia de sangrado y concentración de estimulante.
El promedio de DRC obtenido en el clon IAN 873, concuerda con lo reportado por Kalil et al. (2000), quien presento en sangrado sin usos de estimulante un valor promedio anual de 41.05 de DRC. Un valor inferior a 34.3 de DRC, ha sido reportado por Moreno et al. (2005) en una frecuencia de sangrado cada cuatro días y con uso de estimulante.
Para el clon FX 3864 los valores de DRC obtenidos sin uso de estimulante, son inferiores en un poco más de diez puntos porcentuales a los resultados obtenidos por Galiani (2010), quien reporta un 46.9 de DRC, en un sangrado cada cuatro días y sin uso de estimulante.
La superioridad en DRC del clon IAN 873 frente a los otros dos genotipos evaluados, bajo un sangrado cada cuatro días con uso de estimulante, concuerda con los resultados observados por Moreno et al. (2003, 2005), que presentó valores superiores a 1.7% y 1.3% frente al clon RRIM 600, respectivamente.
Los altos valores de DRC en primera instancia pueden tomarse como un buen indicativo del potencial de producción de los genotipos analizados, no obstante esta apreciación debe ser considerada con minuciosidad frente a otros factores, ya que un alto valor de DRC conlleva a un incremento considerable en la viscosidad del látex, generando así una fuerte obstrucción en el flujo que limita la producción (Jacob et al., 1989). La estimulación constituye el medio privilegiado para reducir el factor limitante del derrame en la producción, siendo conocido que los clones que presentan una tendencia pronunciada a la coagulación del corte, poseen altos índices de lutoides, DRC y magnesio. De tal manera, que la dilución del látex debida solo a la baja del DRC favorece el drenaje (Compagnon, 1998).
Los altos valores de TSC observados, evidencian una alta biosíntesis del manto laticífero de los genotipos analizados en las condiciones medioambientales en la que se realizó este estudio. Lo anterior, indica la importancia del seguimiento y ajustes de los factores asociados a la explotación para maximizar el potencial productivo, esto teniendo en cuenta que Brzozowska et al. (1979) reporta una fuerte correlación negativa entre el extracto seco del látex (TSC) y la producción, en donde a mayor extracto materia seca del látex, una menor producción de ml/árbol/sangría.
Compagnon (1998) expone que la correlación negativa entre TSC y la producción, es debida principalmente a una mayor presencia de fracciones sediméntales en el látex, que posibilitan detener el derrame, dentro de las cuales ha sido claramente identificado el papel de los lutoides (Southorn et al., 1969; Ribaillier, 1970) y partículas Frey-Wissling (Brzozowska et al., 1979). Igualmente Ferreira et al. (1999) observaron altos valores de sacarosa, DRC o TSC y valores bajos de fósforo inorgánico y tioles, asociados a una subexplotación.
Se observó una relación inversa en el decrecimiento progresivo del valor promedio mensual de DRC y el régimen de pluviosidad monomodal de la zona de estudio. Kalil et al. (2000) reportan correlaciones negativas y altamente significativas entre los valores de DRC, la precipitación y humedad relativa. De igual forma Gooding (1952), Resing (1955), Brzozowska et al. (1979) y Compagnon (1998), exponen la variación estacional del la cantidad de látex y DRC del mismo, en función de la disponibilidad de agua y el sol.
]]> Los menores valores de DRC se observaron durante los meses de junio a octubre, correspondiendo al periodo de mayor producción para los clones RRIM 600 e IAN 873 (Quesada et al., 2009). De forma contraria, los mayores valores se observaron durante los meses de diciembre a mayo, que corresponden al ciclo de defoliación y refoliación de la especie en la altillanura Colombiana. Lo anterior concuerda con Compagnon (1998), quien expone que al comenzar el ciclo vegetativo el DRC y TSC son más elevados y las producciones mas bajas, un DRC elevado conduce lógicamente a una viscosidad fuerte en el látex, que limita el derrame y la producción.CONCLUSIONES
Bajo las condiciones de la altillanura colombiana, el clon FX 3864 presentó una tipología de material con un bajo DRC, el clon RRIM 600 presentó una tipología de material con DRC medio a alto y el clon IAN 873 presentó una tipología de material con alto DRC.
El uso de estimulante (Ethel ® 48 SL) en el aprovechamiento de en lo clones FX 3864 y RRIM 600, disminuye en un rango de 5.0 a 5.8 los valores de TSC y DRC en el látex, bajo una sangrado cada cuatro días. Presentando así condiciones para un mayor escurrimiento del látex, que redunde en un mayor producción.
El aumento de un día en un sistema de explotación con baja frecuencia sangrado, incrementa significativamente los valores de DRC y TSC. Lo cual puede presentarse como limitante en la producción, debido a obstrucciones del derrame por la alta viscosidad del látex extraído.
AGRADECIMIENTOS
Los autores expresan sus agradecimientos a Carlos Alberto Pérez y al personal técnico y administrativo de la empresa MAVALLE S.A. por su valiosa colaboración, así como al Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural por el apoyo financiero para la realización de este proyecto.
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