ECOFISIOLOGIA DEL CACAO

Plantación del cultivo de Cacao

Ing. M.Sc. Fernando S. Gonzáles Huiman

Docente de la Universidad Nacional Agraria de la Selva, Tingo María-Perú

E mail: fsgh_dito@yahoo.es fsghdito@gmail.com

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El Cacao (Theobroma cacao L.) sobrevive bajo sus condiciones naturales, gracias al equilibrio biológico existente en el medio donde crece, dicho equilibrio se puede alterar permitiendo a la planta desarrollar toda su potencialidad y dar sus mejores rendimientos, es decir, que en la medida que se logre una mayor adaptabilidad, respuesta al abonamiento y a otras prácticas en forma conjunta con la modificación del ambiente, se obtendrán mejores resultados con los materiales de alta producción potencial.

Para ello es indispensable conocer la ecología y fisiología del cacaotero, para determinar fácilmente el o los factores limitantes del crecimiento y desarrollo, permitiendo modificarlos o rectificarlos. Asimismo, conociendo los requerimientos y las limitantes del cultivo, se pueden determinar áreas potenciales al mismo.

En el establecimiento y manejo de plantaciones de cacao es importante considerar el factor ambiental que está muy relacionada con el crecimiento, la floración, fructificación y aparición de algunas enfermedades por lo que en la practica se hace necesario cumplir con requerimientos mínimos de precipitación, humedad relativa temperatura, luminosidad, suelos y altitud.

El cacao es una planta muy sensible a la falta de humedad del suelo por esto es importante una buena distribución de precipitaciones durante el año, considerándose que el mínimo dependerá de la zona si es muy lluviosa (3,500 mm/año) los suelos deben presentar un drenaje perfecto, la humedad relativa debe ser mayor al 70%. Los suelos más apropiados para el cultivo del cacao, son los suelos aluviales de textura franca (franco arcillo, franco arenosa o arenosa arcillosa); sin embargo, se ha observado una gran adaptabilidad a suelos en laderas con pendientes mayores a 25% aún con afloramiento rocoso en un rango muy amplio de reacción del suelo entre (pH = 4.0 – 7.5) por ejemplo en la localidad de Chambira, Juanjuí, departamento de San Martín se viene manejando plantaciones clónales con edad promedio de cuatro años y producción superior a 1000 kg/ha/año (ICT 2002) También se puede sembrar en laderas con manejo de coberturas establecidas a curvas de nivel.

El cacao es una planta que se cultiva desde el nivel del mar hasta (1,400 m.s.n.m), siendo de rango optimo entre 250 – 900 msnm; fuera de este limita las plantas sufren alteraciones fisiológicas que afectan el potencial productivo lo que se refleja en un menor rendimiento y baja rentabilidad para el agricultor.

FACTORES MEDIOAMBIENTALES
a. Temperatura
Las condiciones óptimas para la producción de cacao se encuentran entre 20 y 30 a 32 °C, con 25° C como temperatura media mensual óptima; sin embargo, para un crecimiento adecuado de la planta, algunos investigadores han fijado una temperatura mínima de 15º. En las zonas productoras donde no se observan cambios bruscos de temperatura en las diferentes épocas del año y donde la media es de 25º, se observa una producción casi continua de mazorcas de cacao; sin embargo, en zonas hacia los 1200 metros de altura pueden existir cambios de temperatura que afectan principalmente el crecimiento vegetativo, el desarrollo de los frutos y la floración.

Se ha observado que hay una correlación entre la temperatura baja y la reducción en el desarrollo del tejido leñoso o cambium y una baja intensidad de floración, así mismo, cuando hay una gran cantidad de frutos en la planta disminuye la floración debido, posiblemente, al efecto depresivo de la abundancia de frutos.La temperatura influye, en forma positiva, en el desarrollo de los frutos; se observa un crecimiento más rápido cuando las temperaturas son altas y se necesita un periodo más corto para la maduración del fruto entre 140 y 175 días; cuando los frutos se desarrollan en periodos fríos la maduración se prolonga hasta los 170 días. Este comportamiento fisiológico del árbol da una explicación clara sobre la prolongación de la cosecha en aquellas zonas alrededor de los 1200 metros, en donde se cultiva cacao.

En sí, el cacao no soporta temperaturas bajas, siendo su límite medio anual de temperatura los 21 ºC ya que es difícil cultivar cacao satisfactoriamente con una temperatura más baja. Las temperaturas extremas muy altas pueden provocar alteraciones fisiológicas en el árbol por lo que es un cultivo que debe estar bajo sombra para que los rayos solares no incidan directamente y se incremente la temperatura.

La temperatura determina la formación de flores. Cuando ésta es menor de 21 ºC la floración es menor que a 25 ºC, donde la floración es normal y abundante. Esto provoca que en determinadas zonas la producción de mazorcas sea estacional y durante algunas semanas no haya cosecha, cuando las temperaturas sean inferiores a 22 ºC. Cuando el rango promedio de la temperatura oscila entre los 21 y 25 ºC, durante el mayor tiempo que se da desde el cuajado hasta la maduración del fruto, mejora la calidad de los granos.
Las temperaturas extremas definen los límites de altitud y latitud para el cultivo de cacao. La absorción del agua y de los nutrientes por las raíces de la planta del cacao está regulada por la temperatura. Un aspecto a considerar es que a temperaturas menores de 15°C la actividad de las raíces disminuye.

Por su parte altas temperaturas pueden afectar las raíces superficiales de la planta del cacao limitando su capacidad de absorción, por lo que se recomienda proteger el suelo con la hojarasca existente. Del mismo modo, la rápida descomposición de la materia orgánica en el suelo a través de la oxidación y en presencia de la humedad está determinada por la temperatura.

b. Precipitación
El cacao es una planta sensible a la escasez de agua pero también al encharcamiento por lo que se precisarán de suelos provistos de un buen drenaje. Un anegamiento o estancamiento puede provocar la asfixia de las raíces y su muerte en muy poco tiempo. Las necesidades de agua oscilan entre 1500 y 2500 mm en las zonas bajas más cálidas y entre 1200 y 1500 mm en las zonas más frescas o los valles altos.

La disponibilidad de agua, junto con sus variaciones, durante la época del año, es el principal factor responsable de las diferencias en las producciones de cacao. Es importante tener en cuenta que una buena distribución de las lluvias es más conveniente para las relaciones ecofisiológicas y la producción de cacao, que una precipitación estacionaria en cualesquiera de los dos semestre. En aquellas zonas donde es muy prolongada la estación seca, y se concentran las lluvias en un corto tiempo, puede causar reducción de las cosechas por incidencia en la floración, cuajamiento de frutos y desarrollo de las mazorcas. Al comparar los datos de precipitación y temperatura con la producción de cacao en las diferentes regiones, se observa un ciclo de producción de frutos que sigue una curva más o menos estable para cada región en particular, sobresaliendo dos picos de cosecha durante el año, que coincide con los meses posteriores a las altas precipitaciones.

Precipitaciones que excedan los 2,600 mm. pueden afectar la producción del cultivo de cacao.

c. Vientos
Es el factor que determina la velocidad de evapotranspiración del agua en la superficie del suelo y de la planta. En las plantaciones expuestas continuamente a vientos fuertes se produce la defoliación o caída prematura de hojas.

La información del efecto de este factor sobre la producción y el comportamiento fenológico del árbol, es muy escasa; sin embargo, se ha observado a través de algunas investigaciones desarrolladas, que algunos cultivares tienen tolerancia a las corrientes de aire y su consecuente pérdida prematura de las hojas. En el cultivo de cacao queda muy difícil separar el efecto de los vientos de la radicación solar ya que el sombrío interfiere, profundamente, en estos dos factores.

El principal efecto de los vientos sobre el árbol de cacao es provocar una caída prematura de la hoja con su consecuente defoliación posiblemente a causa de la pérdida excesiva de agua y daño mecánico. Como ya se dijo, el efecto de los vientos está muy correlacionado con el tipo de sombrío, recomendando la implantación de aquellos que causen un efecto favorable en las épocas iniciales de desarrollo que proteja a las plantas de los vientos y de la radiación solar. Por lo general, se estima que los niveles de radiación solar superiores a 250 cal. cm-2. día-1 (calorías por centímetros cuadrado por día), causan pérdidas hasta del 23% en su producción cuando se protege en forma lateral el cultivo de cacao con sistemas de barreras y, de sólo el 2.6% de pérdidas cuando el cultivo se protege del viento y contra la radiación solar, lo cual sugiere que las plantaciones de cacao se deben proteger contra el viento y las altas radiaciones solares.

Los vientos continuos pueden provocar un desecamiento, muerte y caída de las hojas. Por ello en las zonas cacaoteras es preciso el empleo de cortavientos para que el cacao no sufra daños. Los cortavientos suelen estar formados por distintas especies arbóreas (frutales o madereras) que se disponen alrededor de los árboles de cacao.

En plantaciones donde la velocidad del viento es del orden de 4 m/seg., y con muy poca sombra, es frecuente observar defoliaciones fuertes. Comparativamente, en regiones con velocidades de viento del 1 a 2 m/seg. no se observa dicho problema.

d. Sombra
El objetivo del sombreamiento al inicio de la plantación es reducir la cantidad de radiación que llega al cultivo para reducir la actividad de la planta y proteger al cultivo de los vientos que la puedan perjudicar. Cuando el cultivo se halla establecido se podrá reducir el porcentaje de sombreo hasta un 25 o 30 %. La luminosidad deberá estar comprendida más o menos al 50 % durante los primeros 4 años de vida de las plantas, para que estas alcancen un buen desarrollo y limiten el crecimiento de las malas hierbas.Para el sombreo del cultivo se emplean las llamadas especies para sombra, que generalmente son otros árboles frutales intercalados en el cultivo con marcos de plantación regulares.

Los conceptos y conocimientos de las relaciones entre las radiaciones solares y los efectos fisiológicos sobre el cacao ha tenido gran evolución en los últimos años y, por lo, tanto existe literatura con conflicto en las opiniones relacionadas con el papel desempeñado por el sombrío. No se debe olvidar que la planta de cacao es una especie típica de penumbra y que existen conceptos encontrados acerca de la tolerancia de la planta a la sombra y que esta especie se clasifica obligatoriamente como una planta de solana o sea que su mayor desempeño fisiológico se obtiene bajo sombrío. La experiencia en la zona central y en la zona de sur del país, ayuda a clarificar el concepto de que no se pueden establecer plantaciones de cacao a plena exposición solar, que coinciden con las experiencias encontradas por algunos investigadores en el desarrollo de plantaciones sin sombrío; sin embargo, sea la oportunidad de hacer referencia de lagunas experiencias de plantaciones desarrolladas en el Ecuador donde existen microclimas de baja intensidad de luz y bajo potencial de evapotranspiración con protección contra los vientos en donde algunos cultivares de cacao se desarrollan en forma eficiente.

Cuando las plantaciones se desarrollan a plena exposición con precipitaciones adecuadas y se les proporciona nutrientes de acuerdo con las exigencias y se protegen de los vientos, producen mayores volúmenes de cacao que aquellos cultivados bajo sombra en las mismas condiciones debido a la alta intensidad de fotosíntesis, pero la planta tiende a reducir sus producciones con un rápido envejecimiento. Desde este punto de vista, la explotación de cacao en aquellas zonas de fertilidad natural alta y con un flujo de capital adecuado puede tener una alta sostenibilidad económica, pero no se debe olvidar que el cacao, a plena exposición, puede causar daños por ataque más severos de insectos y algunos patógenos, siendo necesario un control frecuente de estos.

Teniendo en cuenta estos factores se deben recomendar los sombríos bajo el concepto ecológico y económico, interrelacionándolo con aspectos agronómicos y fisiológicos puesto que un sombreado moderado tiene ventajas que contribuyen a mejorar la estabilidad ecológica produciendo condiciones adecuadas para la reproducción y desarrollo de insectos polinizadores cuya escasez es supuestamente uno de los factores responsables de la baja productividad.

Sabiendo que la radiación solar varía en forma considerable, en todas las zonas cacaoteras por estar cerca al trópico y por las posiciones fisiográficas de las plantaciones, se debe poner especial atención al establecimiento de sombríos definitivos y permanentes, su orientación y especies utilizadas.

El desarrollo de los trabajos realizados por la Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria muestran que en la instalación del cultivo se deben plantar sombríos temporales de plátano, yuca y leguminosas arbóreas de rápido crecimiento que contribuyen a mejorar las condiciones ecológicas produciendo un microclima favorable dentro del cultivo, además de mejorar las condiciones de suelo e incrementar los rendimientos económicos.

Los sombríos permanentes se deben sembrar junto con los sombríos temporales utilizando maderables nativos de alto valor económico como cedros, nogal cafetero, caoba a una distancia entre 15 y 21 metros o, frutales a una distancia de 9 m, orientando las siembras en sentido sur – norte para proteger las plántulas de cacao de la radiación solar, durante las primeras y últimas horas del día.

Ventajas del sombreamiento en los cacaotales

• Regula la cantidad de luz a entrar dentro de la plantación, protegiendo a las hojas contra el efecto directo del sol, evitándose el quemado foliar.
  § Proporciona condiciones ambientales más estables, regulando la temperatura en el interior del cacaotal, lo que permite una descomposición de la materia orgánica en forma más lenta y por ende se disminuye el rango de temperatura diaria.
• Al interceptar la lluvia, previene la erosión y la pérdida de fertilidad del suelo, favorece la infiltración, mantiene la permeabilidad y aireación, ya que el cacao por sí mismo no asegura una cubierta suficiente.
• Debido a la reducción de la temperatura favorece un aumento de la H.R. (caso de zonas más áridas).
• Se disminuye la pérdida de agua por transpiración, esto se debe a que se reduce la presión de vapor dentro de la hoja con relación con la de la atmósfera.
• Disminuye la evaporación del suelo, conservándose la humedad en ellos.
• Mantiene en cierto grado un control de las malezas.
• Asegura una producción que sin alcanzar los rendimientos óptimos, permite una buena rentabilidad de la explotación.
• Disminuye la incidencia de algunas enfermedades (Phytophthora y Moniliophtora) y principalmente de insectos plaga (Trips).
• Permiten un mejor aprovechamiento de los fertilizantes, ya que los que se perderían por lixiviación son aprovechados por los árboles de sombra, de raíces más profundas. Además, depositan hojas, flores y ramas, lo que mejora las propiedades físicas y químicas (materia orgánica) del suelo. La especie Erythrina, solamente con las flores, aporta entre un 3 a 6% de N, proporcionando al suelo el equivalente de unos 22,5 Kg/ha de N. Otras plantas proporcionan sub-productos como madera, frutas, aceites y fibras.
  
• Desventajas del sombreamiento.
• Disminuye o frena la producción, la cual sería mayor a plena exposición solar, pero esto ocurriría siempre y cuando todos los elementos minerales existan y estén disponibles, haya buena suplencia de agua y exista un buen control de plagas, malezas etc.
• Pueden transmitir plagas y enfermedades.
• Si presentan raíces superficiales, competirían, con el cacao, por agua y nutrimentos del suelo.
• Contribuyen a la perdida de agua por transpiración.
• El reventamiento (flush) de las yemas y la formación de nuevas hojas son menos frecuentes.
• Pueden caer ramas y/o el árbol completo sobre los cacaos.
  

e. Luminosidad
La luz es otro de los factores ambientales de importancia para el desarrollo o morfología y en la fisiología del cacao, especialmente para la fotosíntesis, la cual ocurre a baja intensidad aún cuando la planta este a plena exposición solar; en éste último unto los efectos de la radiación solar pueden considerarse bajo dos aspectos principales, los efectos térmicos y los de iluminación.

En la etapa de establecimiento del cultivo de cacao es recomendable la siembra de otras plantas para hacer sombra, debido a que las plantaciones jóvenes de cacao son afectadas por la acción directa de los rayos solares.

Para plantaciones ya establecidas, se considera que una intensidad lumínica menor del 50% del total de luz limita los rendimientos, mientras que una intensidad superior al 50% del total de luz los aumenta.

Dentro de los efectos de la iluminación directa podemos mencionar que afecta tres procesos importantes de la planta, los cuales son: la fotosíntesis, el movimiento de los estomas y la expansión celular de ciertos tejidos.

f. Altitud

El cacao crece mejor en las zonas tropicales cultivándose desde el nivel del mar hasta los 800 metros de altitud. Sin embargo, en latitudes cercanas al ecuador las plantaciones desarrollan normalmente en mayores altitudes que van del orden de los 1,000 a 1,400 msnm. La altitud no es un factor determinante como lo son los factores climáticos y edafológicos en una plantación de cacao. Observándose valores normales de fertilidad, temperatura, humedad, precipitación, viento y energía solar, la altitud constituye un factor secundario.

FISIOLOGÍA DE LA PRODUCCIÓN

Desde el punto de vista fisiológico, la capacidad productiva de cacao está controlada por tres factores: capacidad de la fuente de fotoasimilados; tamaño de la fuente de los mismos y distribución en los diferentes órganos de la planta.
La capacidad fotosintética de la planta de cacao se mide por la cantidad de CO2 absorbida por la superficie de ha hoja en la unidad de tiempo (mg de CO2 m-2. S-1), la cual vería con la edad, posición y tipo de hoja. La planta de cacao tiene una tasa fotosintética relativamente baja (0.10 – 0.15 mg CO2.m-2. S-1) en comparación con otros géneros como caucho, Hevea brasiliensis 0.40 – 0.55 mg CO2 m-2. S-1; algodonero Gossypium hirsutum 0.20-0.40 mg CO2 m-2 S-1; Nicotiana tabacum 0.47-0.53 mg CO2 m-2. S-1.

Como se comentó anteriormente las hojas del cacaotero tienen varios estados de crecimiento durante su periodo de vida y su máximo potencial fotosintético a una edad aproximada de 20 días. El tamaño de la fuente de fotoasimilados o sea la capacidad que tiene la planta para producir los carbohidratos, está relacionada en forma directa con la arquitectura de la planta, volumen de la copa, la cual se expresa con frecuencia por el índice de área foliar (IAF), que es la relación entre la sumatoria del área foliar de todas las hojas de la planta y el área ocupada por la planta.

A medida que el índice foliar es mayor, la planta tiene mayor capacidad fotosintética y por tanto, tendrá mayor capacidad para elaborar carbohidratos, producir mazorcas y emitir hojas nuevas.

Al analizar los diferentes clones se observa que existe una gama de tamaño de hojas, arquitectura de la planta que le genera la capacidad para realizar la fotosíntesis y producir carbohidratos y almacenarlos en mazorcas y tejidos.

En estudio de diferentes clones e híbridos de cacao desarrollados por Muller, Alvim y otros investigadores, ponen de manifiesto que los índices de área foliar varían entre 1.37 y 5.6. Este concepto se debe tener en cuente cuando se vayan a realizar las podas, puesto que, en la medida que la planta tenga una buena arquitectura y un índice de área foliar alto, tendrá, mayor capacidad para elaborar fotoasimilados.

La distribución de los carbohidratos producidos en los sitios de fabricación que son las hojas y la distribución hacia los sitios de crecimiento, brotes, flores, entre otras, y sitios de almacenamiento, se conoce como la capacidad que tienen las plantas de cacao para acumular elementos producto de la fotosíntesis.Se ha observado que la traslocación de fotoasimilados está relacionada, en forma indirecta, con la capacidad que tiene los cultivares para almacenar los carbohidratos en los frutos y relacionado con un problema fisiológico conocido como secamiento prematuro de los pepinos el cual se caracteriza por el amarillamiento, marchitamiento y momificación de los frutos jóvenes; éste es controlado por un mecanismo interno de la planta debido, posiblemente, a la competencia de fotoasimilados entre las hojas y los frutos nuevos o, a la competencia interna de los frutos de edades diferentes; cualquiera que fuese su causa no se debe confundir con una enfermedad causada por patógenos y se debe tener en cuenta que cualquier condición que reduzca la disponibilidad de fotoasimilados para la planta como reducción de capacidad fotosintética o inhibición de la traslocación también puede aumentar la ocurrencia de secamiento de pepinos.