Fig. 1: Porcelana ROJO.«El nombre de porcelana se debe al brillo de sus frutos, así lo llamé y por años ha perdurado». (Soto. P)

Cambio climático: una amenaza para
el chocolate venezolano

Cambio climático y capacidad fotosintética del cacao venezolano

wilmer-tezara

Wilmer Tezara ¹ , Olga Móvil ¹ y Hector Blanco ¹

¹ Laboratorio Ecofisiología de Xerófitas; Centro de Botánica Tropical; Instituto de Biología Experimental; Facultad de Ciencias, Universidad Central de Venezuela

Los estudios del cambio climático predicen aumentos significativos en CO y otros gases de efecto invernadero, incrementando la temperatura del planeta. Esto podría alterar los patrones de nubosidad y de precipitación, causando como escenarios: la aparición de nuevas zonas áridas, sequías extremas, reducción en la producción agrícola, y otro escenario posible es un aumento del nivel del mar, deshielo en el Ártico, causando anegamiento (AN) o inundaciones a nivel mundial [1]. El futuro es bastante preocupante en términos de seguridad alimentaria, calidad de vida, pérdida de biodiversidad y mitigación del cambio climático global.

En este sentido, aportar información básica de un cultivo leñoso tropical de origen suramericano de gran importancia económica a nivel mundial, como es el cacao, es fundamental. Un informe reciente del Instituto de Genómica Innovadora de la Universidad de California (EE.UU.) pronostica que «el cambio climático reducirá significativamente la cantidad de tierra apta para cultivar cacao en las próximas décadas». Estos cambios pueden ser muy perjudiciales para la producción del cultivo hasta llegar a la pérdida de árboles que no estén adaptados a la sequía o al anegamiento, al igual que al exceso de radiación solar pudiendo ocasionar daño en el aparato fotosintético de las plantas de cacao. Numerosas investigaciones señalan que el cacao es un cultivo tolerante a la sombra y en Venezuela no se dispone de cultivares adaptados a altas intensidades de luz a diferencia de otras latitudes como Ecuador [2,3].

Los programas de mejoramiento tienen información de la tolerancia a enfermedades y producción del cacao; sin embargo, carecen de información ecofisiológica. Estas evaluaciones son imprescindibles para entender las respuestas fisiológicas de aclimatación del cacao a las diferentes regiones agroecológicas.

Fig. 2: Sistema agroforestal en Tapipa

Venezuela es dueña del mejor cacao del mundo, con una calidad sensorial de gran demanda en el mercado mundial, gracias a su diversidad genética y a la gran heterogeneidad en las condiciones agroecológicas del país. Venezuela produce muchos cultivares de cacao de alta calidad y demanda internacional: Porcelana, Guasare, Criollo merideños, novillero en el occidente, cacao Río Caribe y Paria en el oriente; Chuao, Ocumare, Choroní, Canoabo (Carabobo) en la costa central y en Barlovento los trinitarios: Santa Cruz, Cumbo, Providencia, Carenero, Peniche.

Durante la caracterización ecofisiológica del cacao describimos los mecanismos fisiológicos responsables de la adquisición de recursos (luz, agua, CO2 y nutrientes) en condiciones naturales. Dada la enorme diversidad del cacao, estudiar la capacidad fotosintética y eficiencia de uso de agua de diferentes cultivares de cacao y su respuesta a factores abióticos en condiciones naturales es de vital interés.

En 1810 Venezuela producía el 50 % de lo que se consumía a nivel mundial y hoy día estamos muy rezagados con tan solo el 0,5 %. A pesar de que el cacao es un cultivo de prioridad nacional era muy poco el conocimiento de los aspectos fotosintéticos de este importante cultivo. A partir del año 2005, junto a un equipo multidisciplinario de científicos nos hemos dedicado a estudiar diferentes genotipos de cacao y caracterizar el desempeño fotosintético de considerable número de cultivares en tres bancos de germoplasma (Tabla 1) y de diferentes regiones cacaoteras de Venezuela [4,5,6]. La baja productividad promedio registrada en nuestro cacao podría ser debida a una baja capacidad fotosintética, se ha registrado que las tasas de fotosíntesis varía entre 1,8 y 4,3 µmol CO2 m-² s-¹
(Tabla 1) a diferencia de clones en Ecuador con tasas entre 10 y 14 µmol CO2 m s  [2,3].

Tabla 1. Tasa de fotosíntesis, conductancia estomática y eficiencia de uso de agua

Se realizó un estudio en diferentes cultivares de cacao venezolano en diferentes bancos de germoplasma.

Actualmente, existen publicaciones de la ecofisiología del cacao venezolano [7,8,6] incluidas las relaciones hídricas, fotosíntesis y la tolerancia a la sequía [9,5,10,11], repuesta fisiológica al anegamiento [11], comparación ecofisiológica de árboles adultos (35- 50 o más años) de cacao criollo y forastero creciendo en sus hábitats naturales [10], y comparación fotosintética de diferentes clones de cacao (415, 439, 443 y 447) recientemente liberados en la región de Barlovento [12].

Nuestros resultados indican que en árboles adultos de cacao no existe una desventaja fisiológica del cacao criollo con respecto al trinitario y por lo tanto ambos podrían ser recomendados como materiales adecuados para su propagación y cultivo en ambientes con características semejantes a los de su sitio de origen. Este hallazgo sugiere que es posible ampliar la producción del cacao criollo hacia nuevas zonas con características semejantes a los de sus sitios de origen y así preservar la calidad de nuestro cacao. Uno de los resultados más relevante fue que el cacao ecuatoriano cultivado a plena exposición solar, con baja demanda evaporativa, tuvo un incremento sustancial del 40 % en fotosíntesis a altas intensidades lumínicas con respecto a bajas, aportando una mayor cantidad de fotoasimilados disponibles, que podrían explicar parcialmente una mayor producción de cacao en Ecuador. [2,3]

Estudiar el cacao nos permitirá identificar cultivares tolerantes al estrés abiótico, lo que sería beneficioso en los programas de mejoramiento genético de este cultivo, de manera tal de tener alternativas y respuestas acertadas de cultivares con buen desempeño fisiológico, resistente a estrés biótico y productivas para diferentes zonas agroecológicas el país.

Fig.3: Clon 415 (Santa cruz 10)

Fig. 4: Clon 443 (OC-64 X PLA-159)

Consideramos importante y prioritario ir a una transición entre la siembra de cacao (criollo o hibrido) por semillas y promover la injertación de clones élites de cacao más productivo, características deseadas para cada región cacaotera del país. Debemos seleccionarlos por su desempeño fisiológico, producción, resistencia a estrés biótico, características sensoriales y por su respuesta a los diferentes hábitat (condiciones agroecológicas), e ir buscando además materiales de cacao que puedan establecerse en otras condiciones de alta luminosidad.

Existe una data de caracterización ecofisiológica de las cultivares de los bancos de germoplasma de cacao del país que recogen parte de la variabilidad genética disponible. Para suplir los requerimientos de materiales genéticos de cacao adaptados a diferentes tipos de estrés abiótico se proponen los siguientes objetivos específicos para incorporarlos al Plan Nacional del Cacao:

1- Identificar materiales genéticos tolerantes al déficit hídrico en las diversas zonas cacaoteras de Venezuela.

2- Evaluar genotipos adaptados a altas intensidades lumínicas.

3- Evaluar cultivares de cacao con altas capacidades fotosintéticas y su respuesta al incremento de la concentración de CO2 ambiental.

4- Identificar y/o desarrollar materiales que sean capaces de no acumular metales pesados como el cadmio y el aluminio en los cotiledones de las semillas o con concentraciones que estén por debajo de los límites permitidos por la Organización Mundial de la Salud. 

5- Incorporar en los programas de mejoramiento genético del cacao las evaluaciones ecofisiológicas y utilizar como padres los materiales sobresalientes con las características anteriores en cruces dirigidos.

Referencias Bibliográficas

[1] ICCO. Quarterly Bulletin of Cocoa Statistics, Vol. XXXIX, No. 2, Cocoa year 2014/15. 2015.

 

[2] Tezara, W., De Almeida, J., Bolaños, M., Reynel, V. 2017. Capacidad fotosintética del cacao: Ecuatorianos vs Venezolanos. Memorias Convención Internacional agroforestal. Pág. 956-962. ISBN 978-859-7215-29-5.

 

[3] Jaimez, R.E., Amores Puyutaxi, F., Vasco, A., Rey Gastón Loor, R.G., Tarqui, O., Quijano, G., Jimenez, J.C., Tezara, W. (2018). Photosynthetic response to low and high light of cacao growing without shade in an area of low evaporative demand. Acta Biológica Colombiana 23, pág.: 95–103. 

 

[4] Pereyra, G., Villalobos, V., Rondón, O., Cachón, I., Jaimez, R., Tezara, W. 2007. Intercambio gaseoso en diferentes cultivares de germoplasma de cacao (Theobroma cacao L.). Resumen in extenso Congreso Venezolano de Botánica pág.: 669-672.

 

[5] Ávila-Lovera, E., Coronel, I., Jaimez, R., Urich, R., Pereyra, G., Araque, O., Chacón, I., Tezara, W. 2016. Ecophysiological traits of adult trees of Criollo cocoa cultivars (Theobroma cacao L.) from a germplasm bank in Venezuela. Exp. Agric. 52, pág.: 137-153.

 

[6]  Tezara, W., Coronel, I., Urich, Rosa., Marín, Oranys, Jaimez R., Chacón, I. 2009. Plasticidad ecofisiológica de árboles de cacao (Theobroma cacao L.) en diferentes ambientes de Venezuela. Resumen in extenso en el III Congreso Latino Americano de Ecología. Săo Lourenço, MG, pág: 1-5.

 

[7]  Rada, F., Jaimez, R.E., García-Nuñez, C., Azócar, A., Ramírez, M.E. 2005. Relaciones hídricas e intercambio de gases en Theobroma cacao var. Guasare bajo períodos de déficit hídrico. Rev. Fac. Agron. 22, pág.: 112-120.

 

[8]  Jaimez, R., Tezara, W., Coronel, I. (2008). Ecofisiología del cacao (Theobroma cacao): su manejo en el sistema agroforestal. Sugerencias para su mejoramiento en Venezuela. Revista Forestal Venezolana 52, pág.: 253-258. 

 

[9] Araque, O., Jaimez, R.E., Tezara, W., Coronel, I., Urich, R., Espinoza, W. 2012. Comparative photosynthesis, water relations, growth and survival rates in juvenile Criollo cacao (Theobroma cacao) during dry and wet seasons. Exp. Agric. 48, pág: 513-522.

 

[10] Tezara, W., Urich, R., Jaimez, R., Coronel, I., Araque, O., Azócar, C. and Chacón, I. (2016). Does Criollo cocoa have the same ecophysiological characteristics than Forastero? Botanical Sciences 94, pág.: 563-574.

 

[11] De Almeida J., Tezara W., Herrera A. 2016. Physiological responses to drought and experimental water deficit and waterlogging of four clones of cocoa (Theobroma cacao L.) selected for cultivation in Venezuela. Agricultural Water Management. 171, pág.: 80-88.

 

[12] De Almeida, J., Ávila-Lovera, E., Jaimez, R.E., Araque, O, Móvil, O., González, R., Tezara, W. 2017. Características fotosintéticas de cuatro clones de cacao en un sistema agroforestal en Barlovento, Edo. Miranda. Investigación y Saberes, Vol. VI No. 3, pág.: 3-21.

https://www.univision.com/noticias/negocios/la-resurreccion-del-cacao-al-rescate-de-venezuela

http://quintodia.net/cientificos-venezolanos-reconocidos-con-el-premio-lorenzo-mendoza-fleury/

http://prometeo.educacionsuperior.gob.ec/prometeo-evalua-la-produccion-del-cacao-ecuatoriano-en-distintas-zonas-agricolas/