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AVANCES DE LA INVESTIGACION EN STEVIA EN COLOMBIAALFREDO JARMA OROZCOI.A. M.Sc. Ph.D. FISIOLOGIA DE CULTIVOS
IV SIMPOSIO INTERNACIONAL DE LA STEVIA Kaa He 12 y 13 de Marzo de 2009 Asuncin, Paraguay
COLOMBIA EN EL MUNDO1230 LN
413 LS
AVANCES DE LA INVESTIGACION EN STEVIA EN COLOMBIAIV SIMPOSIO INTERNACIONAL DE LA STEVIA Kaa He 12 y 13 de Marzo de 2009 Asuncin, Paraguay
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COMO LLEG STEVIA AL PAS ???1995: SAA convenio JAIDO / MORITA COMPANY
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COMO INICIAMOS LA INVESTIGACION ???1995: SAA (Adaptacin M1 y M2) 2001: UNICORDOBA (Anacre)
AMBIENTE
?
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LUZ
PRODUCCION VEGETALPLAGAS ENFERMEDADES MAMIFEROS
TEMPERATURA AGUA NUTRIENTES CO2
ALTITUD GENETICA HOMBRE LATITUD SUELOS
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PeroComo evaluamos ese efecto del ambiente???
PRODUCCION VEGETALY=QxIxxH
CRECIMIENTO Y DESARROLLO(TAC, TRC, TAN, IAF, AFE, IC, RA/St...etc)
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PRODUCCION VEGETAL Y=QxIxxH
900 W m-2 s-1
FOTOSINTESIS RESPIRACION - FOTORRESPIRACION
400-500 Wm-2s-1
INDICE COSECHA
2000-3000 mol m-2 s-1
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YANTE LA OFERTA AMBIENTAL DE COLOMBIA..COMO CRECE STEVIA???TAC = (W2-W1) / (t2-t1)
TRC = (lnW2-lnW1) / (t2-t1)0.18 0.16 0.14
TRC ( g .g -1 .d a -1 )
0.12 0.1 0.08 0.06 0.04 0.02 0 - 0.02 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Semanas
BIOMASA
BIOMASA
Perennes
Ambiente (+)
normal
Anuales
Ambiente (-)
TIEMPO
Semi perenness (Stevia)
TIEMPO
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OFERTA AMBIENTAL DE COLOMBIAEner o Febrero Marzo Abril Mayo Junio
BRILLO SOLARJulio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
Enero
Mayo Febrero Marzo Abril
Junio
DISPONIBILIDAD HIDRICAJulio Agosto Sept. Octubre Noviembre Dic.
Y..SUELOS, TEMPERATURAS, NUTRICION, ETC ???AVANCES DE LA INVESTIGACION EN STEVIA EN COLOMBIAIV SIMPOSIO INTERNACIONAL DE LA STEVIA Kaa He 12 y 13 de Marzo de 2009 Asuncin, Paraguay
INCIDEN ENTONCES LOS FACTORES AMBIENTALES Y EL MANEJO AGRONOMICO, EN LA CALIDAD DE LA HOJA DE LA STEVIA SEMBRADA EN COLOMBIA ??? PODEMOS SER COMPETITIVOS ???LOCALIDAD INDIA (10 localidades) AUSTRALIA (Tecnologia NIR) BRASIL (cv UEM-320) BRASIL (SFE: 16oC-250 bar ) BRASIL (Merck Cruza III) PARAGUAY (Criolla prom 3 cortes) PARAGUAY (Eirete prom 3 cortes) COLOMBIA (V. del Cauca - M2) COLOMBIA (Meta - M2) COLOMBIA (Huila - M2) COLOMBIA (Antioquia - M2) RA (%) 1,71 St (%) 5,08 RELACION RA / St 0,33 (3,03 St) 0,40 (2,46 St) 0,91 (1,10 St) 0,78 (1,28 St) 1,32 (0,75 St) 0,36 (2,77 St) 1,24 (0,80 St) 2,86 (0,35 St) 5,85 (0,17 St) 5,11 (0,19 St) 2,76 (0,36 St) AUTOR / AOVikas, et al., 2008
FUENTEValidated high-performance thin-layer chromatography method for steviol glycosides in Stevia rebaudiana. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis 47: 790794. Determining levels of steviol glycosides in the leaves of Stevia rebaudiana by near infrared reflectance spectroscopy. Journal of Food Composition and Analysis. doi:10.1016/j.jfca.2008.10.008 Sweet diterpenic glycosides balance of a new cultivar of Stevia rebaudiana (Bert.) Bertoni: Isolation and quantitative distribution by chromatographic, spectroscopic, and electrophoretic methods. Process Biochemistry 40: 3587 3594 Supercritical fluid extraction from Stevia rebaudiana Bertoni using CO2 and CO2 + water: extraction kinetics and identification of extracted components. Journal of Food Engineering 57: 125134 III Simposio Internacional de la Stevia. Asuncin Paraguay. 15 y 16 de Noviembre de 2007 Recomendaciones tcnicas para la produccin sustentable del Kaa Hee (Stevia rebaudiana) Bertoni en el Paraguay. Manual No. 8. MAG-DIA-IAN-NL STEVIA. p. 43. Recomendaciones tcnicas para la produccin sustentable del Kaa Hee (Stevia rebaudiana) Bertoni en el Paraguay. Manual No. 8. MAG-DIA-IAN-NL STEVIA. p. 43. Datos sin publicar. Agroindustrias de la Stevia.
2,08
5,12
Hearn y Subedi, 2008
8,59
9,50
Dacome, et al., 2005
14,20
18,20
Yoda, et al., 2003
4,32 2,30 6,66 10,98 13,81 12,63 9,91
3,26 6,33 5,33 3,83 2,36 2,47 3,58
Campos, R. 2007
Casaccia y lvarez, 2008
Casaccia y lvarez, 2008
Guerrero, 2008
Caicedo, 2008
Datos sin publicar. Agro Stevia International Ltda.
2008
Datos sin publicar. Huila.
2008
Datos sin publicar. Antioquia.
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COMPARATIVO (%) DEL CONTENIDO DE STEVISIDOS Y REBAUDISIDO A EN TRES PAISES DE SURAMERICA
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Algunos resultados de la investigacin cientfica en aspectos de cultivo de Stevia rebaudiana Bert. en ColombiaPROPAGACION Semilla sexual Semilla asexual Propagacin in vitro MANEJO AGRONMICO Fsica de suelos Poblaciones Radiacin Nutricin (Quim/Org) Riego Enfermedades fngicas Uso de coberturas Requerimientos UC Coeficiente AF COSECHA Y POSCOSECHA Podas de formacin Podas de cosecha Tcnicas de secado Nctares y mermeladas Biosntesis molcula
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Algunos resultados de la investigacin cientfica en aspectos de cultivo de Stevia rebaudiana Bert. en Colombia(Caraballo y Jarma, 2006)
PROPAGACION Semilla sexual Semilla asexual Propagacin in vitro(Caraballo y Jarma, 2006)
Experimento: [ 3 AUXINA ] + To Altura (cm) Nmero hojas rea foliar (cm2) Masa seca hojas, tallos , races (g) TAC, TRC, TAN RAFBiomasa hojas0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 18 24 30
Experimentos [GA3 ] Temperaturas (oC) Luz (longitud onda) Estratificacin (frio)
Nmero de races aNmero de races 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 a a a a b a
0,25
g/pl
a a b
a b
18
24
30
Ddt Morita 1 Morita 2
Ddt
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Algunos resultados de la investigacin cientfica en aspectos de cultivo de Stevia rebaudiana Bert. en Colombia
PROPAGACION Semilla sexual Semilla asexual Propagacin in vitro1. Induccin y multiplicacin de callos(Surez y Salgado, 2008) (Surez y Salgado, 2008)
Hormonas Auxinas (ANA) Citoquininas (BAP)CALLOS
Mg.l-1 0, 0.5 y 1.0 0, 0.5, 1.0, 2.0 y 4.0RAICES
TALLOS
MEDIO CULTIVO: MS SUPLEMENTADO (mg.l-1): sacarosa (30,000) myo-inositol (100) tiamina HCl (0.4) TC-agar (Sigma). pH: 5.7-5.8 (previo a adicin del agar) ESTERILIZADO: 121 y 1.1 kg.cm -2 (15 min) C(Caro, 2008)
MEDIO CULTIVO: MS SUPLEMENTADO: Vitaminas Morel Vitaminas TiaminaFormacin callos (%)
ml 50 50 50 50 5000 0,5
cido nicotnico (cido pyridin 3-carboxlico) Pyridoxina D-Pantotenato de Ca Myo-Inositol D-BiotinaBAP (mg.l-1)
2. Regeneracin de plantasAVANCES DE LA INVESTIGACION EN STEVIA EN COLOMBIAIV SIMPOSIO INTERNACIONAL DE LA STEVIA Kaa He 12 y 13 de Marzo de 2009 Asuncin, Paraguay
Algunos resultados de la investigacin cientfica en aspectos de cultivo de Stevia rebaudiana Bert. en Colombia
MANEJO AGRONMICO Fsica de suelos Poblaciones Radiacin Nutricin (Quim/Org) Riego Enfermedades fngicas Uso de coberturas Requerimientos UC Coeficiente AF
(Vergara y Jarma, 2005)
Biomasa hoja / planta 20 15 10 5 0 L F Tipo suelo Pg
M1 M2
(Jarma, 2008)2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 M1 250000 M2 M1 125000 M2 M1 62500 M2
1400 Kg HS / ha (prim er corte) 1350 1300 1250 1200 1150 M1 GENOTIPOS M2
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Kg HS / ha (prim er corte)
Algunos resultados de la investigacin cientfica en aspectos de cultivo de Stevia rebaudiana Bert. en Colombia
MANEJO AGRONMICO Fsica de suelos Poblaciones Radiacin Nutricin (Quim/Org) Riego Enfermedades fngicas Uso de coberturas Requerimientos UC Coeficiente AFVARIABLES DIRECTAS / INDIRECTASrea foliar (cm2) Masa seca de hojas (g) Masa seca de tallo (g) Masa seca Total (g) Altura de planta (cm) Numero de hojas Numero de ramas Longitud de la hoja (cm) Ancho de la hoja (cm) TAC (g.dia-1) TRC (g.g-1.dia-1) TAN (g.cm-2.dia-1) AFE (cm2.g-1) RAF (cm2.g-1) IC(Rengifo y Jarma, 2005)
19% 56% 24%
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Algunos resultados de la investigacin cientfica en aspectos de cultivo de Stevia rebaudiana Bert. en Colombia
MANEJO AGRONMICO Fsica de suelosg/planta30 25 20 15 10 5 0 30 45 60 75 90 105120 135 150 165180195 210 2252402553000 2500
TASA ABSOLUTA DE CRECIMIENTO
Poblaciones Radiacin Nutricin (Quim/Org) Riego Enfermedades fngicas
AREA FOLIAR
cm2 /planta
Uso de coberturas Requerimientos UC Coeficiente AF
2000 1500 1000 500 0 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 180 195 210 225 240 255
30 25 20
BIOMASA HOJAS
g./planta1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 30 45 60 90 120
15 10 5 0
ndice de Cosecha
30
45
60
75
90
105
120
135
150
165
180
195
210
225
240
255
Das Despes del Transplante M1-19% M1-56% M2-19% M2-56% M1-24% M1-100% M2-24% M2-100%
Das Despus del transplante IV SIMPOSIO INTERNACIONAL DE LA STEVIA Kaa He12 y 13 de Marzo de 2009 Asuncin, Paraguay
135 150 180 DE LA INVESTIGACION AVANCES 195 210 225 240 255
EN STEVIA EN COLOMBIA
Algunos resultados de la investigacin cientfica en aspectos de cultivo de Stevia rebaudiana Bert. en Colombia
MANEJO AGRONMICO Fsica de suelos Poblaciones Radiacin Nutricin (Quim/Org) Riego Enfermedades fngicas Uso de coberturas Requerimientos UC Coeficiente AF(Borda y Pardo, 2008)
(Galvn y Guzmn, 2005)
Masa seca plantas (g.pl-1)
BIOFERTILIZANTESMasa seca hojas (g.pl-1)
Control T1: 15 ton T2: 30 ton
T3: 15 ton + Azotobacter T4: 30 ton + Azotobacter T5: AzotobacterAVANCES DE LA INVESTIGACION EN STEVIA EN COLOMBIAIV SIMPOSIO INTERNACIONAL DE LA STEVIA Kaa He 12 y 13 de Marzo de 2009 Asuncin, Paraguay
Algunos resultados de la investigacin cientfica en aspectos de cultivo de Stevia rebaudiana Bert. en Colombia
MANEJO AGRONMICO Fsica de suelos Poblaciones Radiacin Nutricin (Quim/Org) Riego Enfermedades fngicas Uso de coberturas Requerimientos UC Coeficiente AFFUSARIUM
(Campo, 2008)
SCLEROTIUM
CURVULARIA
CHOANEPHORA
(Mercado, 2006)
SEPTORIA
PHOMA
219,5 mm (65 das)
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Algunos resultados de la investigacin cientfica en aspectos de cultivo de Stevia rebaudiana Bert. en Colombia
MANEJO AGRONMICO Fsica de suelos Poblaciones Radiacin Nutricin (Quim/Org) Riego Enfermedades fngicas Uso de coberturas Requerimientos UC Coeficiente AF
(Guerrero, 2008)
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Algunos resultados de la investigacin cientfica en aspectos de cultivo de Stevia rebaudiana Bert. en Colombia
MANEJO AGRONMICO Fsica de suelos Poblaciones Radiacin Nutricin (Quim/Org) Riego Enfermedades fngicas Uso de coberturas Requerimientos UC Coeficiente AF1 + | | | 0.9 + | | | 0.8 + | | | 0.7 + | | | 0.6 + | | | 0.5 + | | | 0.4 + | | | 0.3 + | | | 0.2 + | | | 0.1 + Radiacion
(Montoya, 2008)
FC Morita 1: 0.8273 FC Morita 2: 0.5976(Rengifo y Jarma, 2005)
0
| | | | | | +-----+ | | | | | | | + | *-----* | | +-----+ | | | | |
| | | | | | | | | +-----+ | | | | | + | *-----* | | +-----+ | | | | |
| | | | | | +-----+ | | | | *--+--* | | +-----+ | | | | |
0 0 | | | | | | | +-----+ | | | + | *-----* | | +-----+ | | | |
0 0 0
------------+-----------+-----------+-----------+----------19 24 56 100
Factor de Correccin estimado (FC) C.V.
0.5401 23.94
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Algunos resultados de la investigacin cientfica en aspectos de cultivo de Stevia rebaudiana Bert. en Colombia
COSECHA Y POSCOSECHA Podas de formacin Podas de cosecha Tcnicas de secado Nctares y mermeladas Biosntesis molcula(De Paula, 2003)
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Estamos trabajando duro para identificar esos factores
COSECHA Y POSCOSECHA Podas de formacin Podas de cosecha Tcnicas de secado Nctares y mermeladas Biosntesis molculaCH OPP 2 Acetil CoA Acetoacetil CoA
(Jarma, 2008)
cido mevalnico (MVA) Fosforila ATP y Mg+ Descarboxila
Dimetilalil Pirofosfato (DMAPP) Isomerizacin reversible CH OPP 2 Isopentenil Pirofosfato (IPP) Condensacin Geranil Pirofosfato (GPP)
Geranilgeranil Pirofosfato (GGPP)
Farsenil Pirofosfato (FPP) Dimerizacin
Sesquiterpenos (C15) Dimerizacin Tetraterpenos (carotenoides) (C40)PPi
Triterpenos (C30) (Esteroles / brasinoesteroides)
Monoterpenos (C10)
COFACTORES GPP sintasa FPP sintasa GGPP sintasa Mg2+ o Mn2+ Mg2+ Mn2+
Intermediario dcclico
Copalil pirofosfato (CPP)
H Dipertenos cclicos (Kaurenoides) (C20) ent-kaurenol H ent - kaurenoDiterpeno tetracclico
Dipertenos lineales (C20)
ent-kaurenal
CPP sintasa (Brandle, 2005) Kaureno sintetasa
H
Acido ent - 7 --hidroxi - kaurenoico
Acido ent - kaurenoico
kaurenlidos H
Esteviol
CHO COOH GA - aldehdo12
Giberelinas
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Algunos resultados de la investigacin cientfica en aspectos de cultivo de Stevia rebaudiana Bert. en Colombia
COSECHA Y POSCOSECHA Podas de formacin Podas de cosecha Tcnicas de secado Nctares y mermeladas Biosntesis molculaGLUCOLISIS
SINTESIS GIB:
LUZ FOTOPERIODO TEMPERATURAS AUXINAS
Modelo de la ruta de biosntesis de los glucsidos de steviol. Se muestra la ubicacin sub-celular de los componentes en la ruta. Brandle, 2007AVANCES DE LA INVESTIGACION EN STEVIA EN COLOMBIAIV SIMPOSIO INTERNACIONAL DE LA STEVIA Kaa He 12 y 13 de Marzo de 2009 Asuncin, Paraguay
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COSECHA Y POSCOSECHA Podas de formacin Podas de cosecha Tcnicas de secado Nctares y mermeladas Biosntesis molcula SINTESIS GIB: LUZ FOTOPERIODO TEMPERATURAS AUXINAS
Distribucin del promedio anual de la irradiacin solar global diaria sobre un plano horizontal en Amrica del Sur (MJ/m2 da) basada en determinaciones de superficie. (Grossi, 2008) AVANCES DE LA INVESTIGACION EN STEVIA EN COLOMBIAIV SIMPOSIO INTERNACIONAL DE LA STEVIA Kaa He 12 y 13 de Marzo de 2009 Asuncin, Paraguay
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COSECHA Y POSCOSECHA Podas de formacin Podas de cosecha Tcnicas de secado Nctares y mermeladas Biosntesis molculaDIAS LARGOS: > Longitud entrenudos, AF, MS < intervalo aparicin pares hojas > [azcares solubles abs y rel], prot y St > 45% aglicona presente estevisidosMetiver y Viana. 1979. The Effect of Long and Short Day Length upon the Growth of Whole Plants and the Level of Soluble Proteins, Sugars, and Stevioside in Leaves of Stevia rebaudiana Bert. Journals of Exprimental Botany. Vol 30. No. 6. p. 1211-1222
SINTESIS GIB:
LUZ FOTOPERIODO (RFA: molesCO2.m-2.s-1) TEMPERATURAS AUXINAS
IPP: La emisin de isopreno depende fuertemente de la PAR. Se ha observado que a bajos niveles de luz la emisin de isopreno es bajaGuenther A., Zimmerman P. y Wildermuth M. 1994. Natural Volatile Organic Compound Emission Rate Estimates for U.S. Woodland Landscapes. Atmospheric Environment, 28, 6, 11971210 AVANCES DE LA INVESTIGACION EN STEVIA EN COLOMBIAIV SIMPOSIO INTERNACIONAL DE LA STEVIA Kaa He 12 y 13 de Marzo de 2009 Asuncin, Paraguay
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COSECHA Y POSCOSECHA Podas de formacin Podas de cosecha Tcnicas de secado Nctares y mermeladas Biosntesis molcula SINTESIS GIB: LUZ FOTOPERIODO TEMPERATURAS AUXINAS
Temperatura alta
Temperatura baja
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PERO..EL AMBIENTE EST CAMBIANDO VERDADERAMENTE ???
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VENTAJAS No estacionalidad Cultivo todo el ao Oferta ambiental Luz Suelos Agua Rendimientos Calidad RA Gremio (cadenas) Compromiso DISPOSICION
DESVENTAJAS Iniciando conocimiento Plagas Enfermedades Req. Hdricos Base gentica Apoyo investigaciones Decisiones empricas
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Esto es lo que Somos los Colombianos: la gente es nuestro mayor patrimonio.
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PRIMER CONGRESO COLOMBIANO Y FERIA AGROINDUSTRIAL DE LA STEVIACALI COLOMBIA, OCTUBRE 22 Y 23 DE 2009
INVITA:
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GRACIASAVANCES DE LA INVESTIGACION EN STEVIA EN COLOMBIAIV SIMPOSIO INTERNACIONAL DE LA STEVIA Kaa He 12 y 13 de Marzo de 2009 Asuncin, Paraguay