Download Formato de protocolo en extenso para proyectos VALIDACIóN DE

Formato de protocolo en extenso para proyectos
VALIDACIóN DE PAQUETE TECNOLóGICO PARA PRODUCCIóN DE CHILE HABANERO INOCUO
DATOS GENERALES DE LA PROPUESTA
TITULO: Evaluación de rizobacterias para la promoción del crecimiento de chile habanero
SECTOR: agrícola
SISTEMA PRODUCTO: chile habanero
TIPO PROYECTO: investigación-validación
ESLABON: producción
ESTATUS DEL PROYECTO: nuevo
FECHA DE INICIO: 1 de abril de 2010
FECHA DE TERMINO: 31 de marzo de 2011
GRUPO DE INTERES: productores agrícolas del municipio de Tizimín
Municipios: Tizimín
PALABRAS CLAVE: rizobacterias, biofertilizantes, chile habanero; Capsicum chínense
INFORMACION GENERAL DEL PROTOCOLO
INTRODUCCION
El chile habanero es uno de los cultivos hortícolas mas importantes del Estado de Yucatán. En el
período comprendido entre los años 2006 y 2008, fueron sembradas en promedio 887 ha por año
(970 ha en 2006, 822 ha en 2007 y 870 ha en 2008, SAGARPA), con un rendimiento promedio de
12 ton ha-1 en 2006, 6 ton ha-1 en 2007 y 12 ton ha-1 en 2008. En el municipio de Tizimín fueron
sembradas 85 ha en 2006, 39 ha en 2007 y 36 ha en 2008 con rendimientos de 16, 10 y 14 t ha -1
respectivamente. A pesar de la demanda importante de este producto en los ámbitos local,
nacional e internacional, para fines alimenticios e industriales, la superficie sembrada de esta
planta ha permanecido estable, y los rendimientos son bajos y variables debido a que las
superficies cultivadas están expuestas a las condiciones desfavorables del medio ambiente y a las
presiones de las plagas y enfermedades de esta hortaliza. Los altos costos del cultivo, aunado a los
escasos rendimientos, por debajo de su potencial de producción, no han permitido satisfacer la
demanda de este producto.
La estrategia de utilizar elevadas cantidades de agroquímicos para el control de plagas,
enfermedades y malas hierbas, si bien puede tener buenos resultados a corto plazo, se vuelve
negativa a mediano y largo plazo al favorecer la aparición de resistencia a dichos productos por
parte de los insectos plagas u organismos patógenos, y por la contaminación que ocasionan esos
productos a la salud del ser humano y al medio ambiente. En el caso de los fertilizantes sintéticos,
su uso continuo también produce la contaminación del manto freático debido a los lixiviados que
se producen. Los altos costos de estos fertilizantes son otro factor que hace necesaria la búsqueda
de alternativas de producción menos costosas y menos contaminantes al medio ambiente.
La utilización de microorganismos benéficos puede contribuir a reducir la utilización de
agroquímicos en el proceso de producción de cosechas, tanto fertilizantes como plaguicidas. Esta
alternativa en el manejo de los cultivos, no ha sido explotada en nuestra región, y por esta razón,
este proyecto tiene como objetivo, evaluar diferentes cepas de rizobacterias aisladas de plantas de
chile habanero en suelos de Yucatán, que puedan ser utilizadas como bioinoculantes que
promuevan el crecimiento y la producción del chile habanero, mediante la inoculación de la
semilla con altas concentraciones de estos microorganismos antes de la siembra.
ANTECEDENTES
La zona de influencia de las raíces de las planta (la rizosfera) es un sitio de múltiples interacciones
entre las plantas y los microorganismos. En la mayoría de los casos, los resultados de estas
relaciones son neutros para las plantas, es decir, no las benefician ni las perjudican. Sin embargo,
existen microorganismos fitopatógenos como hongos y bacterias que causan serias enfermedades
a las raíces y al sistema vascular de las plantas que pueden causar serias pérdidas económicas a los
cultivos comerciales. Por otro lado, se estima que un 2 a 5 % de los microorganismos que habitan
la rizosfera tienen la capacidad de promover el crecimiento vegetal (Antoun y Kloepper, 2001).
Joseph Kloepper acuñó en 1978 el término Rizobacterias Promotoras del Crecimiento Vegetal
(PGPR por sus siglas en inglés) para designar a este variado grupo de bacterias de la rizosfera.
La síntesis de fitohormonas es uno de los mecanismos que utilizan las rizobacterias benéficas para
promover el crecimiento vegetal. Aproximadamente un 80 % de bacterias aisladas de la rizosfera
sintetizan ácido indolacético, una auxina (Cherryl y Glick, 1996; Arshad y Frankenberger, 1991).
También existen bacterias antagonistas que inhiben el crecimiento o matan microorganismos
fitopatógenos mediante la secreción de productos metabólicos como antibióticos, enzimas,
agentes líticos y otras sustancias tóxicas (Berg et al. 2000; Maurhoffer et al. 1992). Algunas PGPR
inducen resistencia sistémica (ISR por sus siglas en inglés) contra un amplio espectro de
organismos patógenos, incluyendo hongos, bacterias y virus (Lu et al., 1995; Saskia et al.1997).
Otro mecanismo que utilizan las rizobacterias benéficas, es la producción de sideróforos para la
captura de hierro en medios donde es escaso este mineral, limitando aún más la disponibilidad de
este nutriente para los organismos patógenos que no pueden multiplicarse ante esta carencia
(Leeman et al. 1996). Existen rizobacterias que solubilizan el fósforo gracias a la producción de
ácidos orgánicos y fosfatasas ácidas que aumentan la disponibilidad de este nutriente para las
plantas (Goldstein, 1986; Rodríguez y Fraga, 1999).
El uso de microorganismos benéficos en los sistemas de producción agrícola, representa una
alternativa viable y atractiva para la producción de alimentos inocuos, al permitir la reducción del
uso de pesticidas mediante la utilización de microorganismos para el control biológico de plagas y
enfermedades, y un menor uso de fertilizantes sintéticos al emplear biofertilizantes a base de
rizobacterias. Estas prácticas agroecológicas permiten reducir la contaminación del medio
ambiente y producen alimentos sin contenido de residuos de pesticidas que son tan nocivos para
la salud.
En el caso particular de Yucatán, las condiciones agroclimáticas, sobre todo las condiciones del
suelo, humedad y temperatura hacen de la agricultura una actividad ardua y riesgosa, ya que
favorecen la abundancia de insectos plaga, de microorganismos fitopatógenos y una limitada
fertilidad natural de los suelos. El agricultor, en su afán de contrarrestar esos inconvenientes,
aplica una gran variedad y cantidad de pesticidas para controlar plagas, enfermedades y malas
hierbas, así como grandes cantidades de fertilizante para nutrir sus cultivos, provocando la
contaminación del medio ambiente con los residuos de estos productos y elevando notablemente
sus costos de producción.
PROBLEMÁTICA
Los rendimientos del chile habanero en el estado de Yucatán son bajos, pues son inferiores al
potencial de producción de esta hortaliza. De acuerdo con la información estadística de la
SAGARPA, los rendimientos obtenidos en Yucatán en los años 2006, 2007 y 2008 fueron de 12, 6 y
8 t ha-1, cuando el potencial de rendimiento es de unas 20 t ha-1. El empleo de grandes cantidades
de pesticidas para el control de plagas y enfermedades, favorece la aparición de resistencia a estos
productos, además de las consecuencias negativas para las personas y el medio ambiente a causa
de la contaminación que producen. El empleo de fertilizantes sintéticos en grandes cantidades
para compensar las carencias de fertilidad de los suelos, también produce contaminación, sobre
todo de las aguas subterráneas, con los residuos de los fertilizantes aplicados. Esta problemática
hace necesaria la búsqueda de métodos alternativos de cultivo, que sean menos agresivos con el
medio ambiente. La utilización de microorganismos como biofertilizantes, así como para el
biocontrol de plagas y enfermedades, constituyen valiosas herramientas para incorporar a las
prácticas de producción agrícola.
JUSTIFICACION
El uso de microorganismos benéficos en los sistemas de producción agrícola, representa una
alternativa viable y atractiva para la producción de alimentos inocuos, al permitir la reducción del
uso de pesticidas mediante la utilización de microorganismos para el control biológico de plagas y
enfermedades, y un menor uso de fertilizantes sintéticos al emplear biofertilizantes a base de
rizobacterias. Estas prácticas agroecológicas permiten reducir la contaminación del medio
ambiente y producen alimentos sin contenido de residuos de pesticidas que son tan nocivos para
la salud.
En el caso particular de Yucatán, las condiciones agroclimáticas, sobre todo las condiciones del
suelo, humedad y temperatura hacen de la agricultura una actividad ardua y riesgosa, ya que
favorecen la abundancia de insectos plaga, de microorganismos fitopatógenos y una limitada
fertilidad natural de los suelos. El agricultor, en su afán de contrarrestar esos inconvenientes,
aplica una gran variedad y cantidad de pesticidas para controlar plagas, enfermedades y malas
hierbas, así como grandes cantidades de fertilizante para nutrir sus cultivos, provocando la
contaminación del medio ambiente con los residuos de estos productos y elevando notablemente
sus costos de producción.
El Laboratorio de Microbiología del Instituto Tecnológico de Tizimín cuenta actualmente con una
pequeña colección de rizobacterias aisladas de los cultivos de maíz, chile habanero y calabaza.
Experimentos in vitro han demostrado que algunas de estas cepas tienen la capacidad de sintetizar
ácido indolacético, una fitohormona del grupo de las auxinas, otras solubilizan fosfato inorgánico y
algunas más son antagonistas de los hongos fitopatógenos Fusarium oxysporum y Phytophtora
capsici. El objetivo general de este proyecto es evaluar la capacidad de 10 cepas de rizobacterias
aisladas del cultivo de chile habanero para promover el crecimiento y la producción de esta
especie de la familia de las solanáceas. Los objetivos específicos son:
(i)
(ii)
(iii)
Evaluar la capacidad de 10 cepas de rizobacterias para promover el crecimiento de
chile habanero en la etapa de producción de plántulas para trasplante
Evaluar la capacidad de las cepas seleccionadas durante la etapa de producción de
plántulas, para promover la producción de chile habanero en condiciones de
invernadero.
Evaluar las mismas cepas seleccionadas durante la etapa de producción de plántulas,
para promover la producción de chile habanero en campo
EVALUACION EX ANTE
La problemática de la producción del chile habanero involucra aspectos de tipo agroclimático,
económico y social. En el primer caso, los diferentes factores del medio ambiente, sobre todo la
lluvia, el suelo y la presión de los insectos plaga y microorganismos causantes de enfermedades
inciden de manera determinante en la productividad del cultivo. La irregular distribución del
temporal de lluvias se puede solventar mediante el establecimiento de sistemas de riego. Las
deficiencias nutrimentales de los suelos se corrigen con los fertilizantes disponibles en el mercado,
pero es necesario incorporar otras alternativas menos costosas como la utilización de los
biofertilizantes. El combate de plagas y enfermedades se hace comúnmente utilizando plaguicidas
sintéticos, que son costosos y muy contaminantes. Es necesario incorporar otras alternativas de
control como el uso de microorganismos benéficos como parte de una estrategia de control
integrado de plagas. La mayoría de los productores de chile habanero pertenece al estrato de
agricultores de bajos ingresos, con limitado acceso a los créditos y que por lo tanto, requieren de
paquetes tecnológicos que reduzcan sus costos de producción y aprovechen el potencial de
rendimiento de la especie.
MATERIAL Y METODO
Fase de producción de plántulas para trasplante
Recuperación de rizobacterias y preparación del inoculante
Las rizobacterias serán recuperadas de su medio de conservación, solución salina de fosfato (PSB
por sus siglas en inglés) y sembradas en el medio agar de soya tripticaseína al 10 % (TSA por sus
siglas en inglés). Colonias aisladas del medio de cultivo serán transferidas a un medio fresco para
la producción del inoculante. Las bacterias de cada caja de Petri serán suspendidas en 10 mL de
solución salina para su aplicación a las semillas
Desinfección de la semilla e inoculación con rizobacterias
Estas labores se desarrollarán en condiciones axénicas en la campana de flujo laminar. Las semillas
de chile habanero serán desinfectadas remojándolas durante 3 min en etanol al 70 % y
seguidamente con cloro comercial al 50 % durante 5 min. A continuación se harán tres enjuagues
con agua destilada estéril para eliminar los residuos de cloro. Las semillas se dejarán secar durante
una hora y seguidamente se remojarán durante una hora en una suspensión bacteriana preparada
en solución salina estéril al 0.85 % con cloruro de sodio. Después de transcurrido el período de
inoculación, será retirada la suspensión de bacterias de la caja de Petri, dejando secar las semillas
durante toda la noche en la campana de flujo laminar.
Conteo de bacterias inoculadas
Se tomarán tres semillas de chile por cada cepa de rizobacteria utilizada, para efectuar el conteo
de células inoculadas por semilla. Cada semilla será sometida a una serie de diluciones (Prescott et
al., 1999) en solución salina al 0.85 %, desde 10-1 hasta 10-4. Se tomarán 100 µL de la última
dilución para sembrar en caja de Petri con el medio de cultivo TSA al 10 %. Se contará el número
de colonias de cada caja de Petri para calcular el promedio de células por cepa, multiplicando por
el factor de dilución para estimar el número de células inoculadas por semilla y por cepa.
Siembra de las semillas inoculadas
La siembra se hará en macetas de 15 cm de altura por 10 cm de ancho en su base, conteniendo
sustrato a base de turba de la marca Sunshine, depositando dos semillas por maceta para aclarar a
una planta por maceta después de la germinación.
Riegos y fertilización
Se aplicarán riegos de acuerdo a las necesidades del cultivo y la fórmula fertilizante 18-18-18
diluída en el agua de riego.
Variables a evaluar
Las plantas serán cosechadas a los 42 días después de la germinación para evaluar su altura, la
longitud de las raíces por el método del intersecto de línea modificado por Tennant (1975), el
peso fresco y el peso seco del sistema radical, el área foliar, el peso fresco y el peso seco de la
parte aérea de las plantas.
Diseño experimental y análisis estadístico
La unidad experimental será una planta y se aplicarán 11 tratamientos, de los cuales 10
corresponderán a las cepas de bacterias y un testigo sin inoculación de bacterias, con arreglo
experimental de bloques completos al azar y 10 repeticiones. Los datos obtenidos serán sometidos
a un análisis de varianza, y en su caso, la comparación de medias se hará por el método de la
Diferencia Mínima Significativa protegida (LSD por sus siglas en inglés).
Fase de producción de chile habanero en invernadero
La preparación del inoculante bacteriano, la inoculación de las semillas de chile habanero y la
producción de plántulas se harán siguiendo el mismo procedimiento ya descrito en la primera fase
del proyecto que se refiere a la producción de plántulas para el trasplante. Los riegos se aplicarán
de acuerdo con las necesidades del cultivo, incluyendo el fertilizante 18-18-18 diluido en el agua.
Trasplante
Esta labor se hará a los 42 días después de la germinación en bolsas de 20 kg llenas con tierra
previamente solarizada como medio de desinfección.
Segunda inoculación de rizobacterias
Durante los primeros tres días después del trasplante, cinco plantas de cada tratamiento serán
reinoculadas aplicando a la base del tallo 2 mL de una suspensión de la cepa bacteriana que le
corresponda para comparar al final del ciclo si existe alguna diferencia entre las plantas
provenientes de una sola inoculación (a la semilla) y las que fueron inoculadas dos veces (semilla y
plántula)
Mantenimiento del cultivo
Los riegos se harán con regadera de mano cada vez que lo requiera el cultivo, aplicando
fertilizantes solubles a base de N-P-K-Mg-Fe disueltos en el agua de riego. El control de malas
hierbas se hará en forma manual.
Cosecha
La recolección de frutos será manual al inicio de la madurez fisiológica
Variables a evaluar
Peso fresco y peso seco de la raíz y de la parte aérea de la planta, mas la producción de fruto
fresco de calidad comercial y total.
Diseño experimental y análisis estadístico
La unidad experimental será una planta, con los tratamientos previamente seleccionados al final
de la primera fase del proyecto (producción de plántulas) y 10 repeticiones, empleando un arreglo
experimental de bloques completos al azar. Los datos serán sometidos a un análisis de varianza y
la comparación de medias se hará por el método de la Diferencia Mínima Significativa protegida.
Fase de producción de chile habanero en campo
La preparación del inoculante bacteriano, la inoculación de las semillas de chile habanero y la
producción de plántulas se harán siguiendo el mismo procedimiento ya descrito en la primera fase
del proyecto que se refiere a la producción de plántulas para el trasplante.
Trasplante
Esta labor se hará a los 42 días después de la germinación en terrenos de los productores
cooperantes, en parcelas de 6 x 10 m, trasplantando a doble surco con distancias de 0.8 m entre
hileras del doble surco y 0.3 m entre plantas a lo largo de las hileras, dejando calles de 1.2 m de
ancho entre dobles surcos.
Mantenimiento del cultivo
Se aplicará fertirriego utilizando fertilizantes solubles a base de N-P-K-Mg-Fe. El control de malas
hierbas se hará en forma manual.
Cosecha
La recolección de frutos será manual al inicio de la madurez fisiológica.
Variables a evaluar
Peso fresco y peso seco de la raíz y de la parte aérea de la planta, mas la producción de fruto
fresco de calidad comercial y total.
Diseño experimental y análisis estadístico
La unidad experimental será una parcela de 6 x 10 m con tres dobles surcos con un total de 120
plantas por parcela, de las cuales se tomarán para fines de muestreo estadístico 40 plantas de las
cuatro hileras de en medio, desechando para fines estadísticos las plantas de las orillas y de los
extremos de la parcela. Los datos serán sometidos a análisis de varianza y la comparación de
medias se hará por el método de la Diferencia Mínima Significativa protegida.
BIBLIOGRAFIA
Antoun, H. y J. Kloepper. 2001. Plant Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR). Encyclopedia of
Genetics. Academic Press, pp. 1-4
Berg, G., S. Kurze, A. Buchner, E. M. Wellington y K. Smalla. 2000. Successful strategy for the
selection of new strawberry-associated rhizobacteria antagonistic to Verticillium wilt.
Canadian Journal of Microbiology, 46: 1128-1137
Goldstein, A.H. 1986. Bacterial solubilization of mineral phosphates: historical perspective and
future prospects. American Journal of Alternative Agriculture, 1: 51-57
Kloepper, J.W., Schroth, M.N. 1978. Plant grotwh-promoting rhizobacteria in radish. pp 879-882.
Proc. 4th Int’l. Conf. Plant Pathogenic Bact. Gilbert-Clarey, Tours, Francia
Arshad, M. y W . T. Frankenberger Jr. 1991. Microbial production of plant hormones. Plant and
soil, 133: 1-8
Cherryl, P. y B.Glick. 1996. Bacterial Biosynthesis of indole-3-acetic acid. Canadian Journal of
Microbiology, 42: 207-220
Leeman, M., F.M. Den Ouden, J.A. van Pelt, F.P.M. Dirkx, H. Steijl, P.A.H.M. Bakker y B. Schippers.
1996. Iron availability affects induction of systemic resistance to Fusarium wilt of radish by
Pseudomonas fluorescens. Phytopathology, 86: 149-155
Liu, L., J. W. Kloepper y S. Tuzan. 1995. Induction of Systemic resistance in cucumber against
Fusarium wilt by Plant Growth Promoting Rhizobacteria. Phytopathlogy, 85: 695-698
Maurhoffer, M., M.c. Keel, U. Schnider, C. Voisard, D. Haas y G. Défago. 1992. Influence of
enhanced antibiotic production in Pseudomonas Fluorescens strain CHA0 on its disease
suppressive capacity. Phytopathology, 82: 190-195
Prescott, Harley y Klein. 1999. Microbiologie. 3a. edición.D Boeck Université, Bruselas.
Rodríguez, H. y R. Fraga. 1999. Phosphate solubilizing bacteri and their role in plant growth
promoton. Biotechnology advances, 17:319-349
Saskia, C.M., V. Wees, C.M.J. Pieterse, A. Trijsenaar, Y.A.M. Westende, F. Hartog y L.C. van Loon.
1997. Differential induction of systemic resistance in Arabidopsis by biocontrol bacteria.
Molecular Plant-Microbe Interactions, 10:716-724
Tennant, D. 1975. A Test of a Modified Line Intersect Method of Estimating Root Length. The
Journal Ecology, 63(3): 995-1001
DEMANDA
Las necesidades de investigación para diseñar técnicas de producción agrícola sustentables, son
prioritarias para satisfacer las demandas de productores y consumidores, que requieren productos
inocuos, libres de sustancias perjudiciales para la salud, a precios accesibles.
PRODUCTO/COMPONENTE (DESCRIPCION)
1- Durante la primera etapa del proyecto, que tendrá una duración de seis meses, se espera
encontrar algunas cepas que promuevan el crecimiento de chile habanero a corto plazo,
en la etapa de producción de plántulas para trasplante.
2- Las dos etapas restantes, producción de chile habanero en invernadero y en campo, se
desarrollarán de manera simultánea y suministrarán información acerca de los posibles
efectos de la inoculación de las rizobacterias en el desarrollo de las plantas y su
producción de chile habanero durante un periodo de cultivo de cinco meses.
3- Los resultado que se obtengan al final del proyecto, serán plasmados en un manual para el
cultivo de chile habanero utilizando rizobacterias que promuevan su crecimiento.
TIPO DE PRODUCTO
1- Bioinoculante a base de bacterias (producto biológico)
2- Manual para el cultivo de chile habanero
PRODUCTO/COPONENTE ADICIONAL
1- Cursos de capacitación a los productores para el manejo de sus cultivos de chile habanero
utilizando técnicas sustentables, incluyendo el uso de bioinoculantes.
2- Titulación de tres estudiantes de la carrera de Ingeniería en Agronomía mediante la
elaboración de tesis en las diferentes etapas del proyecto.
TRIMESTRE DE CUMPLIMIENTO
1- Producción del bioinoculante bacteriano: segundo trimestre del proyecto.
2- Elaboración del manual para el cultivo de chile habanero: cuarto trimestre.
CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES POR PRODUCT/COMPONENTE
ACTIVIDADES (DESCRIPCIÓN)
1- Se harán dos ensayos de producción de plántulas en invernadero inoculando las semillas
con 10 cepas de rizobacterias a fin de evaluar su efecto en el crecimiento de las plantas
para trasplante. Estos ensayos se harán en un pequeño invernadero con que cuenta el
Instituto Tecnológico de Tizimín en su área agrícola. Al final de los ensayos se podrán
seleccionar las rizobacterias que hayan estimulado el crecimiento de las plantas, para
producir los inoculantes que se utilizarán en los ensayos de producción de chile en
invernadero y en campo.
2- Al final de los ensayos de producción de chile habanero en invernadero y en campo, se
tendrán datos que serán sometidos a análisis estadísticos que permitirán determinar si
hubo algún efecto de las rizobacterias en el crecimiento y producción de chile habanero en
estos sistemas de cultivo
3- El manual para producción de chile habanero mediante métodos sustentables, se hará
tomando en consideración los resultados de los experimentos con rizobacterias en sus
diferentes etapas, incluyendo métodos agroecológicos de producción como el manejo
integrado de plagas y enfermedaes.
TRIMESTRE EN EL QUE SE REALIZA
1- Los ensayos de producción de plántulas se harán durante los dos primeros trimestres del
proyecto.
2- Los ensayos de producción de chile habanero en invernadero y en campo, así como los análisis
estadísticos, se harán en los trimestres tres y cuatro del proyecto.
3- El manual para la producción de chile habanero se hará en el último trimestre del proyecto.
DESGLOSE FINANCIERO
OTROS FONDOS
No se cuenta con otras fuentes financieras
APORTACIONES DE LAS INSTITUCIONES PARTICIPANTES
Instituto Tecnológico de Tizimín (responsable del proyecto):
a) Infraestructura del laboratorio de Microbiología como la campana de flujo laminar,
autoclave, espectrofotómetro U.V., refrigerador para la conservación de cepas, etc.:
$30,000.00
b) Infraestructura para los ensayos de invernadero: $20,000.00
c) Personal de investigación (dos profesores-investigadores) y de operación para el manejo
de los cultivos: $70,000.00
d) Total: $120,000.00
Productores:
a) Terrenos para los ensayos de campo incluyendo infraestructura de riego: $10,000.00
b) Mano de obra para el manejo de los cultivos: $40,000.00
c) Total: 50,000.00
RECURSOS SOLICITADOS POR TRIMESTRE A LA FUNDACION PRODUCE
a) Primer trimestre: $94,500.00
b) Segundo trimestre: $30,000.00
c) Tercer trimestre: $5,000.00
d) Cuarto trimestre: $15,000.00
e) Total: $144,500.00
RESUMEN DE MEMORIA DE CALCULO
1) Material de laboratorio para el manejo de los microorganismos y producción de los
inoculantes: medios de cultivo, agar, etanol, agua destilada, cajas de Petri, tubos de
ensaye, puntillas, pipetas, etc.: $40,000.00
2) Semilla de chile habanero para los ensayos de invernadero y de campo: $1500.00
3) Sustrato para la producción de plántulas en invernadero: $1000.00
4) Charolas para la siembra de la semilla: $1000.00
5) Bolsas para macetas para el ensayo de producción en invernadero: $1000.00
6) Fertilizantes:$10,000.00
7) Agroquímicos: $5,000.00
8) Material para la construcción de microtúneles en el ensayo de campo: $10,000.00
9) Material para el tutorado de plantas (postes y rafia): $5,000.00
10) Sistema WinRhizo (software y scanner) para estudiar la morfología y la longitud del
sistema radicular de las plantas: $50,000.00
11) Software para análisis estadístico: $5,000.00
12) Gastos de publicación en revistas científicas e impresión de materiales de divulgación:
$15,000.00
RELACION BENEFICIO/COSTO
1. Ensayos de producción de plántulas
- Costo total: $135,500.00
- Apoyo solicitado: $70,500.00
2. Ensayo de producción de chile habanero en invernadero y en campo
- Costo total: $179,000.00
- Apoyo solicitado: $74000,000.00
3. Costo total del proyecto: $314,500.00
- Apoyo total solicitado: $144,500.00
EL COSTO TOTAL DEL PROYECTO, DE $334500.00 INCLUYE LAS APORTACIONES DEL INSTITUTO
TECNOLóGICO DE TIZIMíN POR UN MONTO DE 140,000.00 EN INFRAESTRUCTURA, EQUIPO Y
PERSONAL DE INVESTIGACIóN, DE LOS PRODUCTORES POR LA CANTIDAD DE $50,000.00 EN
TIERRAS, INFRAESTRUCTURA DE RIEGO Y MANO DE OBRA, MAS LOS $144500.00 SOLICITADOS A
LA FUNDACIóN PRODUCE. SI LOS PRODUCTORES COOPERANTES ABSORBIERAN EL COSTO TOTAL
DEL PROYECTO, EROGARíAN 6.69 VECES EL MONTO DE SU APORTACIóN
MARCO LOGICO
RESUMEN NARRATIVO. INDICADORES
Los indicadores de la etapa de producción de plántulas serán: identificación y número de bacterias
que hayan promovido el crecimiento de las plantas; los datos de los parámetros de crecimiento
vegetal como la biomasa foliar y radical, peso seco de la parte aérea y de las raíces, y la longitud
del sistema radical.
Los indicadores de la tapa de producción de chile habanero en invernadero y en campo serán:
identificación y número de bacterias que hayan estimulado un aumento del rendimiento de chile
habanero; rendimiento en kg planta-1; biomasa; peso seco de la parte aérea y del sistema radical
Medios de verificación: registro de datos de los parámetros evaluados, fotografías, visitas
periódicas para constatar los avances del proyecto.
Supuestos: El cumplimiento del protocolo de investigación que se propone, permite la posibilidad
de encontrar alguna cepa que estimule el crecimiento y la producción de chile habanero, ya que
todas las cepas que se utilizarán en el proyecto, fueron aisladas de las raíces de plantas de chile
habanero y por lo tanto están habituadas a ese microambiente, y fueron seleccionadas para estas
pruebas porque demostraron in vitro diferentes mecanismos capaces de estimular el crecimiento
vegetal como es la síntesis de ácido indolacético y la solubilización de fósforo.
FIN DEL PROYECTO
El uso de microorganismos benéficos es una estrategia que contribuye a la práctica de una
agricultura sustentable, menos agresiva al medio ambiente al reducir el empleo de pesticidas
cuyos residuos son un peligro constante para la salud humana y animal, conservando a la vez
buenos rendimientos, aceptables para la economía de los productores.
La verificación de haber obtenido los fines programados se podrá hacer mediante visitas de campo
para comprobar los avances del proyecto y mediante la publicación de un manual para el cultivo
del chile habanero con métodos sustentables.
PROPOSITO
El impacto directo en la utilización regular de cepas de rizobacterias benéficas en chile habanero,
permitirá un mejor aprovechamiento de la fertilidad natural de los suelos reduciendo el empleo de
fertilizantes y agroquímicos, lo que a su vez redundará en una disminución de los costos de
producción.
PRODUCTOS/COMPONENTES
Al final del proyecto se espera obtener al menos una cepa de rizobacteria capaz de promover el
crecimiento de chile habanero en la etapa de producción de plántulas para trasplante y que
incremente la producción de chile habanero en cultivos de campo y de invernadero
Al final del proyecto, será elaborado un manual para el cultivo de chile habanero mediante
prácticas sustentables, basado en el paquete tecnológico derivado de los experimentos efectuados
durante el proyecto de investigación. Este manual describirá el proceso de cultivo, desde la
preparación del suelo para la siembra, la inoculación de la semilla con rizobacterias benéficas, el
uso de microtúneles para la protección del cultivo, la aplicación de organismos antagonistas de
plagas y enfermedades, y otras prácticas que contribuyan a la producción de cosechas inocuas,
libres de residuos tóxicos
El paquete tecnológico para la producción de chile habanero inocuo, será generado durante el
desarrollo del proyecto y estará sustentado principalmente en las siguientes prácticas:
desinfección del suelo para el establecimiento del cultivo por solarización; inoculación de la
semilla con rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal; uso de microtúneles para proteger
al cultivo de insectos plaga durante los primeros 30 días después del trasplante y uso de organisos
antagonistas para el control de plagas y enfermedades.
Los experimentos de inoculación de semillas y de plantas de chile habanero con rizobacterias,
permitirán evaluar la capacidad de cada cepa para promover el crecimiento de las plantas y
mejorar su rendimiento mediante la medición de los distintos parámetros de crecimiento y de
producción para su análisis estadístico, como la producción de biomasa, la longitud del sistema
radicular y la producción de frutos.
SUPUESOS
El cumplimiento puntual del protocolo de investigación y la disponibilidad de los recursos
materiales y biológicos descritos en el proyecto, son indispensables para aumentar las
probabilidades de obtener los resultados esperados.
ACTIVIDADES
Para evaluar la promoción de crecimiento en plántulas de chile habanero:
a)
b)
c)
d)
e)
f)
Cultivo de bacterias en cajas de Petri y preparación de los inoculantes bacterianos
Desinfección e inoculación de las semillas de chile habanero
Preparación del sustrato, llenado de charolas y siembra de las semillas de chile habanero
Mantenimiento del cultivo: fertirriego, control fitosanitario
Toma de muestras para la medición de los parámetros de crecimiento a evaluar: altura de
la planta, peso fresco y peso seco de la parte aérea y de las raíces y longitud del sistema
radical.
Análisis estadístico de los datos colectados
Para evaluar el efecto de la inoculación de rizobacterias en el rendimiento de chile habanero en
invernadero
a) Producción de plántulas para trasplante provenientes de semillas inoculadas con las
rizobacterias seleccionadas siguiendo el mismo procedimiento descrito par esta actividad
en la primera etapa del proyecto
b) Trasplante en bolsas con sustrato a base de tierra solarizada para el cultivo en macetas en
invernadero
c) Inoculación de plantas en maceta con una suspensión de las bacterias seleccionadas
aplicando a la zona de las raíces
d) Mantenimiento del cultivo: fertirriego, control fitosanitario y de malas hierbas.
e) Cosecha de frutos
f) Registro de datos de los parámetros a evaluar
g) Análisis estadístico
Para evaluar el efecto de la inoculación de rizobacterias en el rendimiento de chile habanero en
campo
a) Producción de plántulas para trasplante provenientes de semillas inoculadas con las
rizobacterias seleccionadas siguiendo el mismo procedimiento descrito par esta actividad
en la primera etapa del proyecto
b) Preparación de las parcelas experimentales en campo: (limpieza del terreno, trazo de las
parcelas experimentales, instalación del sistema de fertirriego)
c) Trasplante en las parcelas experimentales e inoculación con una suspensión de las
rizobacerias seleccionadas aplicando el inoculante a la zona de las raíces de las plantas
d) Instalación de microtúneles para proteger el cultivo del ataque de plagas durante las
primeras cuatro semanas en el campo
e) Mantenimiento del cultivo: (fertirriego, control fitosanitario y de malas hierbas)
f) Instalación de tutores
g) Cosecha
h) Registro de datos de los parámetros a evaluar: peso fresco y seco de la parte aérea y del
sistema radicular, rendimiento.
i) Análisis estadístico
IMPACTOS ESPERADOS
AMBIENTALES
El uso corriente de biofertilizantes y de microorganismos benéficos que estimulen el crecimiento
vegetal y su productividad a través de sus diferentes mecanismos conocidos, ya descritos en el
apartado de antecedentes de este proyecto, conducirá a una reducción del empleo de sustancias
contaminantes nocivas al medio ambiente y a la salud de los seres vivos que lo habitan,
desarrollando su actividad los agricultores en un ambiente mas seguro, libre de sustancias
peligrosas.
ECONOMICOS
La reducción del uso de fertilizantes sintéticos y de agroquímicos, que representa una importante
proporción de los costos en el proceso productivo del chile habanero, repercutirá en un ahorro
para el agricultor en estos conceptos.
SOCIALES
La preferencia en el uso de microorganismos benéficos en los procesos de producción agrícola
para reducir el empleo de agroquímicos, permitirá a la sociedad en general tener acceso a
alimentos mas sanos, libres de residuos de sustancias tóxicas, nocivas para la salud.
TECNOLOGICOS/CIENTIFICOS
Este proyecto aportará conocimientos para un mejor aprovechamiento de los microorganismos
del suelo de nuestra región, que permitiría su utilización masiva en la producción industrial de
bioinoculantes para la producción de cosechas de chile habanero, que podría hacerse extensiva a
otras plantas de interés comercial de la misma familia del chile como el tomate, así como a otras
especies hortícolas.
USUARIOS BENEFICIARIOS
DIRECTOS
Los beneficiarios directos serían en primer lugar, los productores participantes en este proyecto de
investigación así como los horticultores del municipio de Tizimín y de municipios vecinos como
Panabá, Sucilá, Espita, San Felipe, Río Lagartos y Calotmul. El Instituto Tecnológico de Tizimín
podrá brindar el servicio de inoculación de semilla con las rizobacterias seleccionadas para el
establecimiento de cultivos comerciales.
INDIRECTOS
Los productores de chile habanero del estado de Yucatán son susceptibles de recibir los beneficios
de este proyecto brindándoles el servicio de inoculación de semillas con las rizobacterias benéficas
y asesoría para el establecimiento de sus cultivos.
PRODUCTORES COOPERANTES
1. Juan Luis Medina Arceo: 10-00 ha con sistema de riego por goteo
2. José Rubén Chan May: 10-00 ha con sistema de riego por goteo
REGISTRO DE PARCELAS
1. Predio agrícola “La Esperanza” con una superficie de 10-00 has con sistema de riego por
goteo, propiedad del Sr. Juan Luis Medina Arceo. Ubicación: calle 16 S/N Final Comichén,
Tizimín Yucatán.
2. Predio Agrícola “Caridad del Cobre” con una superficie de 10-00 has con sistema de riego
por goteo, propiedad del Sr. José Rubén Chan May. Ubicación: Kilómetro 12 de la
carretera Colonia Yucatán-El Cuyo, Municipio de Tizimín Yuc.
GRUPO DE TRABAJO
1. José Alfredo Noh Medina
Profesión: Ingeniero Agrónomo
Posgrado: Ph.D. en Microbiología
Correo electrónico: [email protected]
Institución: Instituto Tecnológico de Tizimín
Actividades a realizar en el proyecto: Manejo de las rizobacterias, preparación de los
inoculantes, inoculación de las semillas, dirección de los ensayos de producción de
plántulas, de producción de chille habanero en invernadero y en campo, análisis
estadístico
2. Gustavo Gío Escalante
Profesión: Ingeniero Agrónomo
Posgrado: M.C. en Horticultura Tropical
Correo electrónico: [email protected]
Institución: Instituto Tecnológico de Tizimín
Actividades a realizar en el proyecto: Colaboración en los ensayos de producción de
plántulas, producción de chile habanero en invernadero y en campo, análisis estadístico
DATOS DE LA INSTITUCION RESPONSABLE
FORTALEZA INSTITUCIONAL
El Instituto Tecnológico de Tizimín cuenta con un laboratorio de Microbiología con el equipo
básico para realizar el trabajo de investigación que se propone. Se cuenta con una campana de
flujo laminar biológica, un autoclave, un espectrofotómetro U.V. y un refrigerador. El mismo
laboratorio cuenta con una colección de 47 rizobacterias aisladas de plantas de chile habanero,
maíz y calabaza, mismas que serán evaluadas por su capacidad de promover el crecimiento en
diferentes especies cultivadas.
A nivel ampo se cuenta con un invernadero pequeño para la producción de plántulas para
trasplante y un invernadero de 1,600 m2 para la producción de cosechas.
El responsable técnico (Prof.-Investigador José Alfredo Noh Medina) es Ingeniero Agrónomo de
profesión con maestría en Horticultura Tropical y Doctorado en Microbiología. El Prof.Investigador Gustavo Gío Escalante es Ingeniero Agrónomo con maestría en Horticultura Tropical.
DATOS DEL REPRESENTANTELEGAL
M.C. Artemio Pérez Morales
Director de Instituto Tecnológico de Tizimín
Correo electrónico: [email protected]
DATOS DEL RESPONSABLE TECNICO
Nombre: José Alfredo Noh Medina
Profesión: Ing. Agrónomo
Posgrado: Ph.D. en Microbiología
CURP: NOMA561210HYNHDL08
Correo electrónico: [email protected]
Institución: Secretaría de Educación Publica/Instituto Tecnológico de Tizimín
Domicilio Laboral: Final Aeropuerto Cupul S/N,Tizimín Yuc. C.P. 97700
Tel/Fax: (986)863-42-79