Patata

Patata (Solanum tuberosum).
Patata — uno de los cultivos agrícolas de escarda más importantes para la alimentación, el forraje y la industria. Según la clasificación aceptada en fitotecnia, la patata se incluye entre los cultivos amiláceos, anteriormente entre los tubérculos.
En la práctica extranjera se la denomina a menudo «patata irlandesa» o «patata blanca».
Importancia económica
En la agricultura mundial, la patata ocupa uno de los primeros lugares junto con el arroz, el trigo y el maíz.
La composición química de los tubérculos de patata es 75–80% de agua, 20–25% de materia seca, incluido 14–22% de almidón, 1,4–3% de proteína, aproximadamente 1% de fibra, 0,2–0,3% de grasas, 0,8–1,0% de sustancias minerales, 20 mg% de vitamina C, B1, B2, B6, PP y K, y carotenoides. El mayor contenido de vitaminas se encuentra en los tubérculos jóvenes.
La patata tiene distintos usos; el principal es el alimentario, por lo que también se la llama el segundo pan. En la cocina europea se conocen más de 200 platos elaborados con patata.
La patata también se utiliza con fines forrajeros. Por la digestibilidad de la materia orgánica, que es del 83–97%, es comparable a los cultivos de raíces forrajeras. Para el forraje se utilizan tubérculos crudos o al vapor, así como el follaje ensilado. Los productos de procesamiento de la patata (pulpa y vinaza) también son un buen forraje para el ganado y los animales domésticos.
Valor forrajero de 100 kg:
- tubérculos crudos — 29,5 unidades forrajeras;
- ensilado de follaje verde — 8,5 unidades forrajeras;
- vinaza fresca — 4 unidades forrajeras;
- vinaza seca — 52 unidades forrajeras;
- pulpa fresca — 13,2 unidades forrajeras;
- pulpa seca — 95,5 unidades forrajeras.
Con un rendimiento de 15 t/ha de tubérculos y 8 t/ha de follaje, el valor forrajero total de la patata es de aproximadamente 5.500 unidades forrajeras.
Sin embargo, la piel y los tubérculos verdeados contienen una sustancia tóxica — la solanina, cuyo contenido suele variar del 0,005 al 0,01%, y se descompone parcialmente con el tratamiento térmico. Los tubérculos verdeados y brotados bajo luz diurna o artificial no son aptos para fines alimentarios o forrajeros sin un cuidadoso tratamiento térmico. En el follaje y las bayas de la patata, el contenido de solanina alcanza hasta el 0,25%.
Los tubérculos de patata sirven como materia prima para la producción de alcohol, almidón, dextrinas, glucosa y caucho. El almidón — uno de los principales productos del procesamiento de la patata — se utiliza en la industria alimentaria, textil y papelera.
De 1 t de tubérculos con un contenido de almidón del 17,6% se obtienen 112 L de alcohol etílico, 0,39 L de aceites de fusel y 1.500 L de vinaza; o 170 kg de almidón y 1 t de pulpa; o 80 kg de glucosa y 65 kg de hidrol. El rendimiento de alcohol por 1 ha de plantaciones de patata es 3–5 veces mayor que el de la misma superficie de cultivos de cereales.
En la agricultura, la patata tiene importancia agrotécnica y agroeconómica: después de ella, los campos quedan sueltos y limpios de malas hierbas, por lo que la patata sirve como buen antecesor en la rotación de cultivos para todos los cereales, incluido el trigo de primavera, el maíz, las leguminosas de grano y la remolacha. En muchas regiones, la patata puede cultivarse como cultivo que ocupa el barbecho y ser antecesora de los cereales de invierno.
Factores de calidad
La patata es un cultivo útil porque se cultiva en muchas regiones y, en relativamente poco tiempo, produce una gran cantidad y alta calidad de alimentos por unidad de superficie. Otras características incluyen la capacidad de almacenamiento, la facilidad de preparación, cualidades gustativas con alto valor de saciedad y una amplia aceptabilidad.
Entre los factores importantes de la calidad de los tubérculos se incluyen el aspecto, el tamaño, la forma, la textura y la pigmentación de la piel, el color de la pulpa, la profundidad y el número de ojos, los defectos y, muy importantemente, la materia seca.
Tabla. Relación del peso específico y el contenido total de materia seca con la textura de la patata y su uso.
| Peso específico | Contenido de materia seca, % | Textura | Uso óptimo |
|---|---|---|---|
| < 1,06 | < 16 | Muy jugosa | Fritura en sartén, ensaladas, conservación |
| 1,06–1,07 | 16–18 | Jugosa | Fritura en sartén, ensaladas, cocción y conservación |
| 1,07–1,08 | 18–20 | Cerosa | Cocción, puré, elaboración de chips o conservación |
| 1,08–1,09 | 20–22 | Harinosa, seca | Buena para horneado, chips y patatas fritas; algunas variedades tienden a desintegrarse al cocerse |
| > 1,09 | > 22 | Muy harinosa o seca | Buena para horneado, chips y patatas fritas; gran tendencia a la fragilidad y a desintegrarse al cocerse |
La textura de la patata cocida está muy influida por el contenido de materia seca, así como por el tamaño de las células del tubérculo y la relación entre amilosa y almidón de amilopectina. Estas características afectan el uso culinario y tecnológico. En general, los tubérculos con alto contenido de materia seca, alta relación amilosa/amilopectina, tamaño celular pequeño y bajo contenido de azúcar son preferibles para la mayoría de los tipos de procesamiento y para la preparación por horneado o fritura. Estas patatas tienden a desintegrarse al cocerse y tienen una textura harinosa. Las patatas con bajo contenido de materia seca son mejores para consumir cocidas, ya que generalmente permanecen enteras. La composición del almidón de muchas variedades de patata con bajo contenido de materia seca tiende a una baja relación amilosa/amilopectina. Estas patatas tienen una textura húmeda al hornearse.
Además del agua (aproximadamente 78%), los otros componentes son carbohidratos y proteína, normalmente alrededor del 18% y 2%, respectivamente. La patata también contiene una cantidad significativa de minerales y vitamina C. Las variedades de pulpa amarilla contienen algo de caroteno. Al comparar el valor nutritivo de los productos, es importante señalar que el alto contenido de agua de la patata debe tenerse en cuenta al compararla con cereales u otros productos con alto peso seco. Debido a su consumo relativamente alto, la patata aporta una cantidad significativa de proteína y calorías, a pesar de su bajo contenido absoluto.
Origen y domesticación
El lugar presumible de origen de la patata es América del Sur, los Andes (Chile, Perú, Bolivia). En 1925–1932, los científicos soviéticos S. M. Bukasov, S. V. Yuzepchuk y otros realizaron una expedición a diversas regiones de América, donde recolectaron una gran cantidad de especies silvestres, confirmando que fue aquí donde se cultivó la patata no menos de 1–2 mil años antes de nuestra era.
En la parte central de Chile y en la isla de Chiloé se introdujeron en cultivo especies silvestres tetraploides locales (2n = 48), que dieron origen a la especie Solanum tuberosum. Fue precisamente esta especie la que se convirtió en la base de la diversidad varietal de la patata en Europa (más de 2.000 variedades, de las cuales se utilizan 600). Actualmente, en el trabajo de mejora también participan otras especies — más de 160 en total.
La patata, tanto silvestre como cultivada, sobrevive bien en el lugar, ya que los tubérculos tienen un alto contenido de humedad, así como reservas de almidón y otros nutrientes que les permiten recuperarse. Los tubérculos no recogidos pueden permanecer en el suelo en estado latente y brotar cuando las condiciones de crecimiento se vuelven favorables; de este modo se asegura su supervivencia posterior. En las primeras etapas de desarrollo y en condiciones primitivas, la capacidad de almacenar y conservar los tubérculos recolectados aumentaba su utilidad como cultivo alimentario. Por ejemplo, el chuño, un producto deshidratado y almacenado de patata, se elaboraba pisoteando y secando naturalmente los tubérculos mediante repetidos ciclos de congelación y descongelación en algunas regiones de gran altitud de los Andes.
Se cree que el nombre «patata» proviene de la palabra inca «papa»; también se supone que el nombre de sonido similar batata — la batata dulce de los indios del Caribe — está relacionado. Se cree que la asociación con Irlanda es responsable del nombre «patata irlandesa», que se ha conservado a pesar de que la patata se cultiva en muchos países. Patata blanca es el nombre más común. Aunque algunas variedades tienen pulpa blanca y piel blanca (peridermo), este nombre no tiene en cuenta las variaciones de color internas y externas que existen. Sin embargo, aunque ni «blanca» ni «irlandesa» son exactos, esta asociación persiste.
Historia del cultivo
Tiempos antiguos
Los incas utilizaban la patata al menos 2.000 años antes de la llegada de los exploradores españoles. La datación por radiocarbono de granos de almidón encontrados en excavaciones arqueológicas ha demostrado que la patata se utilizaba al menos 8.000 años atrás.
En Europa y el mundo
La patata fue introducida en Europa alrededor de 1570 desde América del Sur, primero en España, y más tarde se extendió por todos los Estados europeos, lo que provocó un crecimiento y una difusión inimaginables de un nuevo cultivo alimentario con profundas consecuencias económicas e históricas. Desde España, la patata fue introducida en los países europeos vecinos y, en menos de 100 años, se cultivaba bastante ampliamente en muchas regiones de Europa. Pronto la patata se extendió más allá de Europa: alrededor de 1610 fue introducida en la India, en 1700 en China y alrededor de 1766 en Japón. Los inmigrantes escoceses-irlandeses llevaron la patata a América del Norte a principios del siglo XVIII.
Sin embargo, antes de la difusión y aceptación generalizadas de la patata en Europa, existía un escepticismo considerable respecto a su comestibilidad. Cuando la patata apareció por primera vez en Europa, se la consideraba venenosa debido a su parecido externo con las solanáceas (Solanum spp.). Los tubérculos se consideraban impropios para el consumo humano o aptos solo para las capas más pobres de la población y como forraje para animales. La aceptación también fue deficiente debido a la baja productividad. Las introducciones andinas (Solanum tuberosum subsp. andigena), obtenidas de regiones de baja latitud, mostraron malos resultados porque no estaban adaptadas a las latitudes templadas europeas, aunque en las regiones del sur de Europa la productividad era mayor. Los especímenes de herbario y los dibujos muestran que primero se introdujeron las andinas, y no las chilenas (Solanum tuberosum subsp. tuberosum), y que las fuentes chilenas aparecieron solo en el siglo XIX.
Durante su introducción temprana, la población rural y los agricultores arrendatarios de algunos países europeos fueron animados, y a veces incluso obligados por los terratenientes, a producir patata. A principios de la era industrial, este cultivo se convirtió en un alimento básico para la población campesina. Pronto se reconoció su valor como producto alimentario para el ser humano, así como la posibilidad de producir más calorías con menores costos que los cultivos de cereales. Por ello, la patata comenzó a cultivarse cada vez más para satisfacer las necesidades alimentarias de la creciente población europea.
La creciente dependencia de esta fuente de alimento condujo a una expansión de las superficies de producción, lo que contribuyó a la gravedad de la mala cosecha de patata y a la hambruna irlandesa provocada por ella en 1845 y 1846. Muchos años de cultivo extensivo de patata, especialmente en Irlanda, con una rotación de cultivos limitada y un aumento de la superficie dedicada al cultivo de patata, la hicieron muy vulnerable a las enfermedades. El hongo del tizón tardío Phytophthora infestans se estableció y, en condiciones favorables, la población del hongo creció hasta proporciones epidémicas, en parte porque las variedades de patata más susceptibles cultivadas en aquel entonces eran de origen andino. Durante este período, alrededor de un millón de personas murió de hambre en Irlanda. A causa de la hambruna se produjo una migración masiva de la población, así como importantes perturbaciones económicas en Irlanda y otros países europeos. Como consecuencia de la mala cosecha, en el siglo XIX aparecieron variedades de patata chilenas mejor adaptadas, que sustituyeron a las andinas originales. Esto formó la base genética que actualmente se denomina Solanum tuberosum subsp. tuberosum.
En Rusia
La aparición de la patata en Rusia se asocia con Pedro I, que envió un saco de tubérculos desde Holanda. Sin embargo, en la literatura sobre la historia de la aparición de la patata en Rusia también hay datos sobre su penetración en Rusia desde el Este — a través de Kamchatka y Alaska, donde este cultivo, según el académico P. S. Pallas (1785) y G. I. Shelekhov (1842), estaba «en uso común» entre la población local.
La amplia difusión de la patata en Rusia fue iniciada por un decreto del Senado de 1765. En 1765–1766, el Senado consideró la cuestión de la introducción de la patata 22 veces más. En 1765 se publicó una «Instrucción» sobre su cultivo, que representaba una enciclopedia sobre el cultivo de la patata compuesta por 16 secciones. En diciembre de 1765 se publicó una «Instrucción» adicional sobre el transporte y almacenamiento de patatas semilla.
Desde mediados del siglo XIX, las zonas de cultivo de patata en Rusia se ampliaron significativamente debido a las frecuentes malas cosechas de cereales. En 1881, la superficie ocupada por patata alcanzó 1.529 mil ha.
En la segunda mitad del siglo XIX aparecieron en Rusia variedades de patata propias relativamente buenas, creadas por fitomejoradores aficionados, en primer lugar por el fitomejorador autodidacta Efim Andreevich Grachev (1826–1877), que las obtenía en la gobernación de San Petersburgo y las exhibió repetidamente en exposiciones en Rusia y en el extranjero.
En 1903, la mejora de la patata fue continuada por el profesor D. L. Rudzinsky del Instituto Agrícola de Moscú (posteriormente AAM que lleva el nombre de K. A. Timiriázev), que realizó selección individual a partir de variedades extranjeras. Sin embargo, la escala de la producción de semillas no correspondía en absoluto a la importancia que la patata había adquirido en Rusia en aquel entonces.
Solo después de la Revolución de Octubre la mejora de la patata recibió un desarrollo significativo. En 1919, S. M. Bukasov inició el trabajo de estudio de variedades de patata en la Oficina de Botánica Aplicada del Comité Científico Agrícola, que luego se transformó en el Instituto Panruso de Investigación Científica de Fitotecnia que lleva el nombre de N. I. Vavílov (VIR).
A. G. Lorkh y T. V. Aseeva reunieron una colección de algunas variedades extranjeras y locales en la Estación de Patata de Korenevo, fundada en 1920 en el distrito de Ujtomsky de la provincia de Moscú, que posteriormente se convirtió en el Instituto de Investigación Científica de la Industria de la Patata (NIIKH).
Las primeras variedades tempranas de patata de selección soviética — Komsomolets y Kalitinets — fueron obtenidas en los años veinte por I. A. Veselovsky; en 1922, A. G. Lorkh y P. S. Gusev obtuvieron dos variedades de maduración media-tardía — Lorkh y Korenevsky.
En los años siguientes, se realizó un gran trabajo de mejora bajo la dirección de P. I. Alsmik en el Instituto de Investigación Científica de Patata y Fruticultura y Horticultura de Bielorrusia (BelNIIKPO). El trabajo se orientó a la creación de variedades resistentes al cáncer y al tizón tardío, con mayor contenido de almidón y proteína en los tubérculos. También se realizó trabajo de mejora en NIIKH, el Instituto de Investigación Científica de la Industria de la Patata de Ucrania (UkrNIIKH), el Instituto de Investigación Científica de Agricultura del Noroeste y en los países bálticos.
Zonas de cultivo
Por volumen de producción, la patata ocupa el cuarto lugar en el mundo entre los principales cultivos alimentarios, después del trigo, el maíz y el arroz. La producción de proteínas y carbohidratos a partir de la patata por unidad de superficie de tierra al día supera la de cualquier otro cultivo de cereales. Además, el alto valor nutritivo de la patata ha contribuido a la expansión de su producción en muchas regiones, incluso donde es menos productiva.
Gracias a su buena adaptabilidad a las condiciones de crecimiento, la patata está difundida en todo el mundo. Sus plantaciones se extienden hacia el norte hasta los 71° N y hacia el sur hasta los 46° S. También se cultiva en regiones montañosas. Se cultiva en todos los continentes y en muchos países. La superficie total de plantaciones en el mundo en 1981 era de 17,9 millones de ha, con una cosecha bruta de 257 millones de t (FAO). El rendimiento medio era de 16 t/ha.
En los países europeos, más del 35% de todas las superficies están ocupadas por patata; en Asia, el 28%. Los líderes en producción de patata entre los países europeos en 1981 eran Polonia — 2,26 millones de ha, RDA — 0,5 millones de ha, RFA — 0,28 millones de ha, Francia — 0,2 millones de ha, Chequia — 0,2 millones de ha (FAO). En EE. UU., la superficie ocupada por plantaciones de patata era de 0,5 millones de ha.
China, Polonia y EE. UU. producen más del 15%, 8% y 7%, respectivamente. Una aplicación más amplia de tecnologías de producción, cultivos, control de enfermedades y plagas determina un rendimiento significativamente mayor en los países de Europa Occidental y EE. UU. en comparación con las repúblicas de la antigua Unión Soviética y China.
En la URSS, la patata se cultivaba desde el Ártico hasta las fronteras meridionales de Asia Central y Transcaucasia; la superficie total en 1981 era de 6,8 millones de ha. Las mayores superficies se concentraban en Rusia, Ucrania, Bielorrusia y los países bálticos.
Si se considera la estadística de producción de patata en la antigua Unión Soviética como un todo, se distinguió por producir más del 25% de la producción mundial durante muchos años. Incluso ahora, tres antiguas repúblicas — la Federación de Rusia, Ucrania y Bielorrusia — figuran entre los 10 principales países productores de patata, y en conjunto representan más del 22% del volumen mundial.
En Rusia, las principales plantaciones de patata se concentran en la zona no chernozem; la cosecha bruta de patata en esta zona es de más de 30 millones de t al año. También hay grandes superficies en la zona central de chernozem, la región del Volga, Siberia, los Urales y el Lejano Oriente. En el sur, principalmente en las regiones suroccidentales de la zona esteparia, la patata está menos difundida, ya que tolera mal el calor estival.
En 2001–2005, en Rusia la superficie de plantaciones de patata era de 3,2–3,4 millones de ha, la cosecha bruta — 35,1 millones de t, de las cuales el 92% correspondía a parcelas privadas. El rendimiento medio era de 11,1–11,7 t/ha.
La producción mundial total muestra una tendencia a la disminución durante varias décadas, y el descenso es más notable en los países industrializados. La disminución general se observa sobre todo en la reducción del consumo de patata de mesa, mientras que el uso como productos procesados ha aumentado. Según las estadísticas de la FAO, el uso mundial de la producción actual es 45% para alimentación humana, 30% para animales, 15% para semilla, 2% para almidón y alrededor del 8% como residuos.
Actualmente, los países de la zona templada son los mayores productores y consumidores de patata, mientras que los países tropicales y subtropicales, a los que pertenecen muchos países menos desarrollados económicamente, producen y consumen menos. Los obstáculos para la producción en estas regiones son las altas temperaturas diurnas y nocturnas, la alta susceptibilidad a enfermedades y plagas, y los suelos pobres. Además, las dificultades para obtener fondos de semilla limpios y adaptados, el almacenamiento adecuado y otros problemas relacionados con la introducción de un nuevo cultivo son obstáculos que deben resolverse antes de ampliar la producción. Los fitomejoradores continúan investigando para lograr una mayor adaptación en otras regiones, como los trópicos bajos.
Durante muchos años, el Centro Internacional de la Papa (CIP) en Perú ha desarrollado e implementado valiosos resultados de investigación. Los esfuerzos del CIP y otras instituciones asegurarán que la patata siga siendo importante como alimento básico.
Rendimiento
El rendimiento medio de la patata en la época de la URSS era de 11,7–12,0 t/ha, con una cosecha bruta de 70–72 millones de t. Con una tecnología agrícola adecuada y la renovación de variedades, el rendimiento en la mayoría de las regiones productoras de patata puede ser estable dentro de 20–25 t/ha. Por ejemplo, en el distrito de Dmítrov de la provincia de Moscú, el rendimiento de patata en 1983 fue de 19,5 t/ha en una superficie de 5.026 ha; en el distrito de Rámenskoye — 19,3 t/ha en una superficie de 4.290 ha. Los rendimientos máximos en 1983 fueron:
- en el distrito de Dmítrov de la provincia de Moscú (sovjós «Rogachevsky») — 24,6 t/ha en una superficie de 850 ha;
- en el distrito de Rámenskoye de la provincia de Moscú (koljós «Borets») — 34,1 t/ha en una superficie de 350 ha;
- en el distrito de Gátchina de la provincia de Leningrado (sovjós «Plamya») — 21,5 t/ha en una superficie de 610 ha;
- en el distrito de Novozýbkov de la provincia de Briansk — 17,4 t/ha en una superficie de 8.522 ha;
- en el distrito de Pogar de la provincia de Briansk — 19,1 t/ha en 6.430 ha;
- en el distrito de Kasímov de la provincia de Riazán (koljós «Zavety Ilyicha») — 22,0 t/ha en una superficie de 785 ha;
- en Osetia del Norte con tecnología industrial — 32,0 t/ha en una superficie de 1.500 ha, obteniendo 320 c/ha de tubérculos;
- en la provincia de Tomsk (granja experimental de producción named after B. N. Sidorenko) — 23,5 t/ha en una superficie de 350 ha.
En Bielorrusia, el rendimiento medio era de aproximadamente 15 t/ha.
El rendimiento de la patata en los países europeos es en promedio de 35 t/ha; en Gran Bretaña, Alemania, Suiza, Bélgica y los Países Bajos — hasta 40–50 t/ha.
Compuestos tóxicos
Las plantas y los tubérculos de patata contienen glicoalcaloides tóxicos, alfa-solanina y alfa-chaconina, que actúan como inhibidores de la colinesterasa. Cuando los tubérculos se exponen a la luz, se sintetiza clorofila junto con glicoalcaloides. La cantidad de glicoalcaloides formados depende de la duración de la exposición, la intensidad y la calidad de la luz (principalmente ultravioleta), así como de la temperatura; a temperaturas inferiores a 5 °C se sintetiza poco. Estos compuestos son amargos al gusto y su ingestión puede causar enfermedad y, en casos extremos, la muerte; la toxicidad depende de la cantidad de alimento ingerido. Las lesiones mecánicas también provocan la formación de estas sustancias.
Como regla general, la mayor cantidad de glicoalcaloides se encuentra en tejidos con alta actividad metabólica, como brotes y flores. El contenido en hojas y tallos es mayor que en los tubérculos. La piel del tubérculo (peridermo) tiene la mayor concentración de glicoalcaloides; el pelado elimina la mayor parte de los glicoalcaloides, pero no todos. Los tubérculos maduros contienen 2–6 mg/100 g de peso fresco. Su contenido es alto en las primeras etapas de desarrollo del tubérculo; los valores más altos (14–28 mg/100 g) se observan en tubérculos pequeños inmaduros. El calor no destruye estas sustancias, aunque algunas pueden lixiviarse durante la cocción. El contenido de glicoalcaloides varía según la variedad. La introducción de algunas variedades nuevas, prometedoras por muchas características útiles, se ha visto impedida por el alto contenido de glicoalcaloides. La concentración aceptable es inferior a 20 mg/100 g; a este nivel el sabor amargo es muy notable.
Taxonomía
El solano (Solanum) es un género grande y diverso, que cuenta con más de 1.500 especies, unas 90 de las cuales son tuberosas y solo unas pocas se cultivan. El área de distribución de las especies silvestres tuberosas de Solanum se extiende desde el suroeste de EE. UU. hasta las tierras altas de México, América Central y los Andes, continuando en Chile y Argentina. Los tubérculos de las especies silvestres suelen ser pequeños y amargos debido a los alcaloides que contienen.
La mayor diversidad genética de la patata se observa en las regiones andinas de Perú y Bolivia. Las especies silvestres tuberosas y las especies cultivadas primitivas proporcionan un acervo genético grande y diverso para ampliar la adaptación a la resistencia a enfermedades y otras características heredadas para mejorar las especies cultivadas, especialmente Solanum tuberosum.
La especie silvestre diploide Solanum leptophyes, encontrada en el norte de Bolivia central, puede haber sido el antepasado primario de las especies cultivadas. La especie diploide Solanum stenotomum es probablemente un cultígeno de Solanum leptophyes, que mediante introgresión natural (hibridación) con otras especies y, posiblemente, cierta participación humana en el cultivo, condujo a la aparición de otros cultígenos, uno de los cuales es Solanum tuberosum, que no se encuentra en estado silvestre.
Solanum tuberosum subsp. tuberosum, la patata del comercio mundial, es un tetraploide (2n = 2X = 48). Además de Solanum tuberosum subsp. andigena, otras especies cultivadas reconocidas son Solanum anjanhuiri (2X), Solanum chaucha (3X), Solanum curtilobum (5X), Solanum juzepczukii (3X), Solanum phureja (2X), Solanum stenotomum (2X) y Solanum goniocalyx (2X). En el género Solanum, alrededor del 70% de las formas silvestres son diploides (2n = 24), que son principalmente autoincompatibles, y alrededor del 15% son tetraploides, la mayoría de los cuales son autofértiles.
Solanum tuberosum se originó en el sur del altiplano peruano y boliviano. Se supone que, en condiciones de cultivo por los indios prehistóricos, evolucionó como una subespecie tropical de tierras altas, clasificada como Solanum tuberosum subsp. andigena, y una subespecie templada de tierras bajas, identificada como Solanum tuberosum subsp. tuberosum. Esta última, que posee una respuesta de formación de tubérculos durante el día largo, está mejor adaptada al clima templado de Europa. Sin embargo, se sabe que mediante la mejora Solanum tuberosum subsp. andigena es capaz de adaptarse al día largo.
Descripción botánica
La patata es una planta herbácea perenne dicotiledónea tuberosa de la familia de las solanáceas (Solanaceae), género Solanum, que reúne varias decenas de especies silvestres y cultivadas. En cultivo se utiliza como anual, ya que todo el ciclo vital comienza con la germinación del tubérculo y termina con la formación de tubérculos maduros, lo que ocurre durante un período vegetativo.
La patata se propaga normalmente de forma vegetativa — por tubérculos, partes de tubérculos, brotes y esquejes. En la práctica de mejora se utiliza la propagación por semilla.
La especie más utilizada es Solanum tuberosum L.; otras especies, que se distinguen por valiosas características biológicas y económicamente útiles, se utilizan en la mejora para obtener nuevas variedades.
Tales especies incluyen:
- Solanum andigenuin Iuz. et Buk. — especie cultivada tetraploide, originaria de Argentina (2n = 48 = 4x). Se considera emparentada con Solanum tuberosum;
- Solanum leptostigma Iuz. — especie cultivada tetraploide, procedente de la isla de Chiloé. Se distingue por un mayor contenido de almidón y resistencia al cáncer;
- Solanum phureja Iuz. et Buk. Solanum rubinii — especies cultivadas diploides (2n = 24 = 2x), distribuidas en América del Sur. Se caracteriza por un mayor contenido de proteína y resistencia a la sarna;
- Solanum demissum Lindl. — especie silvestre autofértil hexaploide (2n = 72), originaria de México;
- Solanum stoloniferum — especie silvestre autofértil alotetraploide, originaria de las regiones altas de los Andes. Crece en Perú, Bolivia y Argentina. Se distingue por su resistencia a las heladas.
Sistema radicular
El sistema radicular cuando se cultiva a partir de un tubérculo es fibroso, compuesto por los sistemas radiculares de tallos individuales. Incluye:
- raíces de brote (de los ojos), o primarias, que se forman al comienzo de la germinación de los tubérculos;
- raíces de estolón, que se forman durante todo el período vegetativo y se disponen en grupos de 4–5 cerca de cada estolón;
- raíces estoloníferas, situadas en los estolones.
Las plantas obtenidas de forma asexual a partir de tubérculos desarrollan raíces adventicias finamente ramificadas, relativamente pequeñas y filiformes, mientras que las plantas cultivadas a partir de semillas verdaderas forman una raíz delgada con muchas ramificaciones laterales.
El sistema radicular penetra en el suelo poco profundamente. Aproximadamente el 50% de las raíces se encuentran en la capa arable, el 22–38% penetran más profundamente y algunas raíces llegan hasta 150 cm de profundidad.
La profundidad de penetración de las raíces en el suelo varía según las variedades. Normalmente, en las variedades tardías penetran a mayor profundidad. Según V. R. Rotmistrov, horizontalmente las raíces se extienden 50 cm hacia los lados. Según Böhme, el 37% de todas las raíces se extiende lateralmente hasta 30 cm y el 1% hasta 90–120 cm.
El sistema radicular está mal adaptado para superar la resistencia mecánica del suelo.
La potencia del sistema radicular depende de la humedad, la aireación y el contenido de nutrientes del suelo.
El sistema radicular se caracteriza por una activa capacidad de absorción, principalmente de fósforo.
El crecimiento más intenso del sistema radicular se produce durante la botonización — el comienzo de la floración. La alta actividad de las raíces durante el período de formación intensiva de tubérculos está relacionada con la capacidad de absorber nutrientes incluso al final del período vegetativo.
Tubérculo
El tubérculo morfológicamente representa un tallo acortado, engrosado y carnoso. En edad temprana tiene pequeñas hojas escamosas sin clorofila. En las axilas de estas hojas se forman yemas latentes, que forman los llamados ojos. Posteriormente, las hojas escamosas se atrofian, quedando una cicatriz foliar o la ceja del ojo.
Las variedades se diferencian por el número de yemas. Como regla general, en un ojo hay tres yemas. Durante la germinación, una de ellas comienza a crecer — la media más desarrollada (apical); las otras permanecen de reserva y brotan cuando los brotes se dañan o se rompen. Las yemas apicales brotan primero, ya que suprimen la germinación de las otras yemas. Esta dominancia apical disminuye a medida que se eliminan o separan de la parte apical del tubérculo; las bajas temperaturas y el envejecimiento del tubérculo también reducen la dominancia apical.
La yema del tubérculo consta de un cono de crecimiento con rudimentos de hojas futuras, yemas axilares y raicillas.
Los ojos en el tubérculo se disponen en espiral. En la parte superior del tubérculo, las yemas están más próximas, ya que el tubérculo crece por el ápice. Estos ojos son más viables y brotan antes que los inferiores.
Dependiendo de la variedad, los brotes que germinan a la luz pueden tener color verde, rojo-violeta o azul-violeta.
Los tejidos principales del tubérculo son el peridermo, la corteza, el cilindro vascular de floema y xilema, así como zonas de médula interna y externa o tejido medular.
La piel de los tubérculos maduros es un tejido suberoso delgado que los protege de la desecación y las enfermedades. Bajo la capa suberosa se encuentran células parenquimáticas de la corteza llenas de granos de almidón, luego una capa de tejido educativo (cámbium) y un anillo de haces vasculares-fibrosos que se conectan con los ojos. El cámbium produce pocos tejidos secundarios. En la parte interna del tubérculo — la médula — el contenido de almidón es menor que en la corteza.
La superficie del tubérculo puede ser lisa o rugosa debido a reticulación o agrietamiento; el color del peridermo varía de marrón a marrón claro, rojo o violeta oscuro.
La respiración de los tubérculos y la evaporación de la humedad ocurren a través de los espacios intercelulares, es decir, células laxamente dispuestas, a través de las lenticelas — elevaciones en la piel del tubérculo. Su número y tamaño están determinados por las condiciones de cultivo.
La forma de los tubérculos es diversa y es un carácter varietal. Normalmente se determina por las relaciones entre longitud y anchura y entre anchura y grosor. Dependiendo de estas relaciones, los tubérculos son redondos, redondo-ovalados, alargado-ovalados, largos, planos, ovalados.
El color de los tubérculos puede ser blanco con manifestación de amarillez; rojo con matices desde rosa claro hasta rojo intenso y azul-violeta. La pulpa del tubérculo suele ser blanca, en diversos grados amarillenta; en algunas variedades roja, azul-violeta, amarillo oscuro, naranja.
El color externo del tubérculo está determinado por la cantidad de sustancia suberosa de la corteza y el pigmento contenido en el jugo celular de la corteza. Con una capa suberosa delgada, el color de la pulpa se transparenta. A medida que la capa suberosa se engrosa, el color cambia de crema a marrón.
El contenido de almidón en los tubérculos puede variar del 12 al 25% (a veces hasta el 29%). En los tubérculos de variedades de mesa, el contenido de almidón es del 12–16%; en las variedades industriales (técnicas) — 18–29%. Las variedades tardías se distinguen por una mayor almidonosidad. Para el procesamiento se utilizan patatas con un contenido de almidón no inferior al 18%.
Tallo
El tallo es erecto, rara vez se desvía hacia un lado; al principio es liso y, con el crecimiento posterior, se vuelve angular y ramificado. El color es verde; en algunas variedades, debido a la presencia de antocianina, con un tinte rojizo-marrón. La intensidad de la pigmentación está determinada por las características varietales, las condiciones de cultivo, la iluminación, el suministro de agua y otros factores.
El crecimiento de las plantas varía de compacto a extendido. Según la naturaleza de la ramificación del tallo, las variedades de patata se dividen en:
- variedades tardías, en las que la ramificación ocurre principalmente en el nivel inferior;
- variedades tempranas, en las que el tallo no se ramifica desde abajo.
Los tallos son acostillados, triangulares o cuadrangulares, rara vez redondos, pubescentes en diversos grados. En los puntos de unión de las caras en las costillas se forman excrecencias de tejido verde llamadas alas. Son un carácter distintivo varietal.
La altura de los tallos varía de 30 a 150 cm y depende de las condiciones de cultivo y de la variedad. Las variedades tardías, por regla general, tienen tallos más altos y más entrenudos.
El arbusto suele constar de 2–8 tallos foliosos. Su número está determinado por la variedad, el tamaño de los tubérculos plantados y el número de yemas brotadas. Las plantas cultivadas a partir de tubérculos grandes suelen tener más tallos. El número de tallos en un arbusto influye en cierta medida en el rendimiento de tubérculos. Para aumentar el número de yemas que brotan se utilizan técnicas, por ejemplo, hacer cortes transversales en los tubérculos o tratar los tubérculos de plantación con sustancias de crecimiento.
En la parte subterránea del tallo se forman brotes llamados estolones a partir de las yemas axilares. En sus extremos se forman tubérculos, o engrosamientos. Un tallo puede formar 6–8 estolones, que además pueden ramificarse. El grosor de los estolones es menor que el de los tallos. La longitud de los estolones varía: más corta en las variedades tempranas, más larga en las tardías.
Hojas
Las hojas que aparecen durante la germinación de los tubérculos o semillas son simples, de borde entero. A medida que la planta se desarrolla, se forman hojas irregularmente pinnatisectas. Cada una de estas hojas consta de varios pares de lóbulos laterales, que se disponen uno frente a otro, lóbulos intermedios entre ellos y un lóbulo terminal. Los lóbulos laterales y los lobulillos están insertos en pedúnculos unidos al raquis, que pasa a pecíolo. Los lobulillos, según su posición, se dividen en series: terminal, primera, segunda, tercera y cuarta. La primera serie incluye todos los lobulillos insertos en el pedúnculo entre los lóbulos del primer y segundo par, etc.
Los lobulillos de la primera y segunda serie son importantes para la distinción varietal. El lóbulo terminal (impar) de la hoja en el extremo del raquis difiere en forma de los lóbulos laterales y, a menudo, es más grande. A partir de él comienza el conteo de los lóbulos. En algunas variedades, la separación del lóbulo terminal y los laterales es incompleta; este fenómeno se llama hoja tipo hiedra.
La estructura y disección de las hojas es uno de los caracteres varietales. Según el número y la disposición de los lobulillos en las series, se distinguen disección fuerte y débil. La disección media es un carácter varietal poco característico.
Con un espacio amplio entre lóbulos y lobulillos, la hoja se llama de lóbulos ralos; con espacios estrechos — densa, o de lóbulos densos.
En el envés de la hoja hay una red de nervios; su color a menudo se asocia con el color de los tubérculos. La nerviación disminuye con la aplicación de dosis elevadas de potasio o aumenta con dosis elevadas de nitrógeno. En el tallo, las hojas se disponen en espiral.
Flores
Las flores de la patata se reúnen en inflorescencias, que son cimas divergentes situadas sobre un pedúnculo común de diferente longitud. El pedicelo es articulado. Las flores son de tipo pentámero (corola soldada de cinco lóbulos). El cáliz de la flor es gamosépalo, con sépalos soldados en la base. La corola es rotácea e incluye cinco pétalos soldados.
El color de la corola puede ser blanco, azul, azul-violeta oscuro, rojo-violeta con diversos matices. La flor contiene cinco estambres, que constan de anteras insertas en filamentos cortos, soldados entre sí y con la base de los pétalos. Las anteras son de color naranja, amarillo, amarillo verdoso o verdoso. El pistilo consta de estigma, estilo y ovario. El estigma es capitado, claviforme o dividido. El estilo es recto o curvado. El ovario es superior, consta de dos carpelos con numerosos óvulos.
La patata es una planta autopolinizante; la mayoría de las variedades son estériles, algunas son fértiles. Según otros datos, al no tener néctar, la patata se poliniza principalmente de forma cruzada, generalmente por el viento, pero también se produce polinización por insectos (Rubatzky). En algunas variedades a menudo se produce la caída de las flores, por lo que la fructificación es rara.
Fruto
El fruto es una baya bilocular multiseminal, jugosa, verde o púrpura, de forma esférica u ovalada. Al madurar, las bayas se vuelven blancas con un olor agradable similar al de la fresa; no son aptas para la alimentación debido a la solanina (glicoalcaloides) que contienen.
El número de semillas en el fruto varía de unas pocas a varios cientos, encerradas en la pulpa.
Las semillas son ovaladas o arriñonadas, de color amarillo claro o marrón amarillento, pequeñas, planas, con el embrión curvado. La masa de 1.000 semillas es de aproximadamente 0,5 g.
Exigencias ecológicas
Fuera de su lugar de origen, la planta de patata se ha adaptado bien y puede crecer en la mayoría de las regiones de clima templado hasta los 60° de latitud. La falta de adaptación a las altas temperaturas limita la producción en los trópicos. La interacción del fotoperiodo y la temperatura es el factor más importante que influye en el desarrollo de las plantas y los tubérculos. El fotoperiodo ejerce una influencia directa sobre la formación de tubérculos. Esta influencia puede ser modificada por la temperatura, aunque la respuesta de las variedades a la duración del día y/o a la temperatura también puede ser diferente.
Exigencias de temperatura
La patata reacciona negativamente a temperaturas del suelo inferiores a 7–8 °C y superiores a 25 °C.
El follaje, con alta humedad relativa y temperatura de -1,5…-2,0 °C con una duración media de las heladas de 5–6 h, se ennegrece y muere. Las plantas jóvenes son especialmente sensibles a las bajas temperaturas. Sin embargo, un descenso lento de la temperatura conduce a la acumulación de azúcares en las plantas, aumentando así su resistencia a temperaturas de -2…-4 °C.
Las plantas jóvenes dañadas por las heladas se recuperan con bastante facilidad. Con un suministro suficiente de nutrientes y humedad, aumentan rápidamente la masa vegetativa. En las plantaciones de patata afectadas por heladas se recomienda aplicar fertilizantes nitrogenados.
Los tubérculos de patata, por regla general, se dañan a temperaturas de -1…-2 °C, lo que se debe a su alto contenido de agua (hasta el 75%). Sin embargo, en algunos años, como resultado del enfriamiento gradual de los tubérculos en otoño y la acumulación de azúcares (a veces hasta el 8%), pueden incluso invernar en el suelo. Los tubérculos que han invernado despiertan temprano, comienzan a crecer y pueden convertirse en un lugar de habitación temporal de insectos plaga, y posteriormente convertirse en malas hierbas en los cultivos siguientes.
Cuando se exponen a bajas temperaturas hasta -1 °C durante el almacenamiento, los tubérculos se vuelven dulces debido a la formación de azúcares, pero si se mantienen a temperatura ambiente durante 5–10 días, los azúcares se convierten de nuevo en almidón y el sabor se normaliza.
La germinación de los tubérculos después del período de latencia y la plantación en el suelo comienza a una temperatura de 3–5 °C, pero el proceso ocurre muy lentamente sin formación de sistema radicular, y aumenta bruscamente la incidencia de enfermedades de los tubérculos. A temperaturas inferiores a 3 °C y superiores a 31 °C, el crecimiento y desarrollo de las yemas de los tubérculos se retrasan. La exposición a temperaturas inferiores a -1…-1,5 °C y superiores a 35 °C durante varios días provoca daños en las yemas.
La formación de raíces comienza a una temperatura del suelo superior a 7 °C. A temperaturas más bajas, los tubérculos plantados permanecen mucho tiempo en el suelo; a expensas de las reservas de nutrientes pueden formarse nuevos tubérculos sin que aparezcan órganos aéreos. Este fenómeno puede observarse al plantar patatas en suelo frío, anegado o en suelo demasiado seco a temperaturas superiores a 25 °C.
La germinación normal de los tubérculos ocurre a una temperatura del suelo de 6–8 °C. La temperatura óptima para la germinación es de 18–20 °C (según otros datos, 13–15 °C<1>); en estas condiciones, los brotes aparecen 10–12 días después de la plantación; a una temperatura de 13–15 °C — después de 18–20 días, mientras que a una temperatura del suelo inferior a 7 °C aparecen solo después de 30–35 días, a veces después de 50 días.
Para la zona media, la temperatura óptima del suelo para la formación de tubérculos es de 16–19 °C, lo que corresponde a una temperatura del aire de 21–25 °C. El enfriamiento provoca un retraso en el crecimiento de los tubérculos; a 2 °C el crecimiento se detiene.
El aumento de la temperatura del suelo conduce a una mayor formación y ramificación de estolones; esta intensificación de los procesos de crecimiento va en detrimento de la acumulación de la cosecha de tubérculos.
El calor prolongado por encima de 30 °C provoca la cesación de la actividad asimilatoria de las hojas, como resultado de lo cual se detiene el crecimiento de los tubérculos y su piel se vuelve gruesa. En estos períodos se intensifica la respiración, con lo que aumenta el consumo de carbohidratos, lo que frena la formación de tubérculos.
La suma de temperaturas activas superiores a 10 °C durante el período vegetativo, necesaria para el pleno desarrollo de las plantas de patata, es de 1.000–1.400 °C para las variedades tempranas y medio tempranas, y de 1.400–1.600 °C para las tardías.
Las heladas otoñales de hasta -3 °C provocan la muerte del follaje, pero los tubérculos no se dañan.
Las variedades de patata más tardías se distinguen por una mejor resistencia al frío.
Exigencias de humedad
La patata es exigente en humedad. El consumo de agua cambia según las fases de crecimiento. El período crítico de consumo de agua es el comienzo de la floración. En este período, la falta de humedad en el suelo provoca una fuerte disminución del rendimiento. Incluso una sequía breve en la fase de botonización reduce el rendimiento en un 17–23%. El rendimiento de tubérculos de las variedades tempranas de patata está determinado por las precipitaciones atmosféricas en julio; el de las variedades de maduración media — por julio–agosto; el de las tardías — por las precipitaciones de julio–agosto–septiembre (A. G. Lorkh, 1948).
Las raíces de la patata están muy ramificadas y situadas relativamente poco profundas. Alrededor del 90% se encuentra dentro de los 50 cm de la superficie, lo que, por regla general, aumenta la susceptibilidad al estrés por humedad del suelo. Una alta necesidad de humedad surge después del cuajado de los tubérculos y durante su engrosamiento.
La uniformidad del suministro de humedad es muy importante, especialmente para la forma de los tubérculos. La rugosidad, que suele ser causada por déficit de humedad, puede ser especialmente intensa en algunas variedades.
El coeficiente de transpiración de la patata es de 400–550, a veces varía de 167 a 659, lo que indica la alta plasticidad de las plantas de patata y su buena adaptabilidad a las condiciones de crecimiento.
En días calurosos, un arbusto puede evaporar hasta 4 L de agua, y en las regiones del sur aún más. Por ello, para todas las regiones con humedad insuficiente, adquieren importancia decisiva las técnicas agrotécnicas de acumulación y conservación de la humedad del suelo. Con un alto nivel de tecnología agrícola y un suministro suficiente de nutrientes, el consumo de agua por la patata disminuye.
La humedad óptima del suelo para el crecimiento y la formación de un alto rendimiento es del 70–80% de la capacidad mínima de retención de agua en la capa de distribución de la masa principal de raíces en la fase de floración y formación de tubérculos. Durante la acumulación de almidón — 60–65% de la capacidad mínima de retención de agua.
En las condiciones de la zona media, una disminución de la humedad del suelo hasta el 60% de la capacidad mínima de retención de agua reduce el rendimiento en un 3–9%; hasta el 40% — en un 40–43%. Con una humedad del 40%, la floración se retrasa 4–6 días; con 20–30% — 9–10 días. En consecuencia, se retrasan la formación de tubérculos y la muerte del follaje.
En el suministro de humedad durante el primer período de crecimiento, las reservas de humedad del tubérculo madre tienen gran importancia. En las horas más calurosas del día, la falta de humedad del suelo se compensa con estas reservas. El mismo papel durante el desarrollo posterior de la planta lo desempeñan los tubérculos recién formados. Así, los tubérculos de patata sirven como almacén de reserva de humedad, que se llena cuando hay suficiente agua o del que la planta toma humedad cuando escasea.
La patata tiene una capacidad bien desarrollada para absorber la humedad del aire a través de las hojas. Estas particularidades permiten a las plantas soportar relativamente bien sequías breves.
La necesidad de agua de los cultivos varía mucho, de 250 a más de 500 mm de agua. Para obtener altos rendimientos de patata en las condiciones de la zona media, durante el período vegetativo deben caer al menos 300 mm de precipitaciones atmosféricas. Con el aumento de la evaporación de la humedad de la superficie del suelo y a medida que los cultivos avanzan hacia el sur, la necesidad de agua aumenta, por lo que la falta de humedad en estas condiciones se compensa con riego. Con precipitaciones irregulares en la zona no chernozem, la patata también responde bien al riego.
El exceso de humedad también es indeseable, ya que provoca un deterioro del régimen de aire del suelo, aumenta la acuosidad de los tubérculos, reduce su contenido de almidón, el almacenamiento es peor, aumenta el número de lenticelas de los tubérculos, y las lluvias excesivas o el humedecimiento prolongado de las hojas y la alta humedad favorecen el desarrollo de enfermedades foliares.
Exigencias al régimen de aire del suelo
El sistema radicular de la patata consume una gran cantidad de oxígeno del aire del suelo durante la respiración. La necesidad de las raíces es de aproximadamente 1 mg de oxígeno por 1 g de materia seca al día. La mayor demanda se observa durante el período de formación de tubérculos.
Esto determina la necesidad de mantener el suelo en estado suelto con una densidad aparente no superior a 1–1,2 g/cm3. En el suelo suelto, el intercambio gaseoso entre el aire del suelo y el atmosférico es más intenso. En suelos muy húmedos, compactados o mal labrados, el contenido de oxígeno puede reducirse hasta el 2% y aumentar mucho el contenido de dióxido de carbono. En tales condiciones, los tubérculos comienzan a asfixiarse y a pudrirse. La concentración óptima de dióxido de carbono en el aire del suelo no debe ser superior al 1%.
Exigencias de luz
La patata es una planta de día corto (según otros datos, de día largo<1>). El día corto no es una condición obligatoria, pero en la zona media acelera el desarrollo. Las variedades de patata pueden diferir en su respuesta a la duración del día. En las condiciones de temperaturas reducidas del norte, la reacción fotoperiódica también cambia.
En la zona media, el día corto conduce a la aceleración del inicio de la formación de tubérculos y a la reducción de la duración del período vegetativo, incluida la duración de la formación y el crecimiento de los tubérculos.
En las primeras etapas de la formación de tubérculos, la masa de los tubérculos en día corto es mayor que en día largo. Sin embargo, el día largo favorece la formación del follaje, de cuya potencia depende la productividad de la fotosíntesis y la formación de sustancias necesarias para el crecimiento de los tubérculos. Por ello, el rendimiento de tubérculos en día largo suele ser mayor, pero esto no significa que la patata pueda clasificarse como planta de día largo.
En las variedades tempranas y tardías de patata, un crecimiento más prolongado e intenso del follaje se observa en condiciones de día largo, pero la eficiencia de la formación de tubérculos, es decir, la relación entre la masa de tubérculos y la masa de follaje, es significativamente mayor en día corto. Esto también lo demuestra el hecho de que la formación de tubérculos más intensa para la mayoría de las variedades ocurre en la segunda mitad del verano, cuando la duración del día disminuye.
La patata es una planta amante de la luz. Incluso una ligera disminución de la iluminación provoca el amarilleamiento del follaje, el alargamiento de los tallos, el debilitamiento o la ausencia total de floración y la disminución del rendimiento.
El rendimiento y la calidad de los tubérculos están influidos por la dirección de las hileras. La iluminación de las hileras con direcciones norte-sur, noroeste y sureste es más uniforme, a diferencia de la dirección oeste-este. Así, con hileras dirigidas de norte a sur, el rendimiento de patata fue mayor en 1,6–2,0 t/ha, y el contenido de almidón — en 1–2% (AAM que lleva el nombre de K. A. Timiriázev).
Después de la excavación, los tubérculos expuestos a la luz durante varios días se vuelven verdes debido a la formación de clorofila. Bajo la acción de la luz solar directa o difusa, el contenido de solanina en los tubérculos aumenta hasta 30–40 mg por 100 g de tubérculos, mientras que su contenido habitual es de 2–10 mg por 100 g. Luego la solanina se transforma en glucósido de solanina, que tiene acción antiséptica. Por ello, el enverdecimiento de las patatas semilla contribuye a proteger los tubérculos de enfermedades y roedores durante el almacenamiento otoño-invernal.
El enverdecimiento de los tubérculos destinados a fines alimentarios o forrajeros es inadmisible, ya que la patata adquiere un sabor amargo-astringente y se vuelve venenosa.
Exigencias al suelo
La patata prefiere suelos sueltos. La intensidad de la respiración del sistema radicular es de 7–12 mL de oxígeno por hora por 1 g de materia seca de raíces, lo que es 5 veces mayor que la intensidad de respiración de las raíces del girasol y otros cultivos. Esto determina la elevada exigencia de la patata en cuanto a la porosidad del suelo. Las raíces cultivadas en suelo suelto con una densidad de 1,10 g/cm3 se ramifican mejor, penetran toda la capa arable y pasan al subsuelo. La densidad óptima del suelo para el cultivo de patata es de 0,9–1,2 g/cm3. En suelos más sueltos, las pérdidas de humedad se vuelven demasiado grandes. La estructura y la compactación del suelo tienen una gran influencia en la forma de los tubérculos, así como en el rendimiento y la calidad.
Se prefieren suelos bien drenados, con una capa arable profunda y estructura media y gruesa.
El suelo suelto es necesario para el buen desarrollo de los estolones y la formación de tubérculos jóvenes; en suelo compactado resultan pequeños y muy deformados.
Los brotes en suelos franco-arcillosos compactados hasta 1,35–1,50 g/cm3 aparecen 5–6 días más tarde que en suelos con una densidad de 1,10–1,20 g/cm3.
La patata crece bien en suelos chernozem franco-arenosos y franco-arcillosos fertilizados. En la zona no chernozem son adecuados para ella los suelos césped-podzólicos cultivados y los bosques grises; en los suelos franco-arenosos ligeros se aplican fertilizantes orgánicos. También son adecuadas las turberas cultivadas, principalmente para las plantaciones de semilla.
Los suelos ligeros por composición granulométrica también son aptos para el cultivo de patata; los tubérculos se obtienen con altas cualidades gustativas siempre que se apliquen suficientes fertilizantes.
Debido a la alta capacidad de absorción del sistema radicular, la patata puede crecer también en suelos relativamente pobres, pero el rendimiento sigue siendo bajo.
No son aptos para el cultivo de patata los suelos pesados franco-arcillosos, arcillosos, muy compactados, encharcados, principalmente con una proximidad del nivel freático. En tales suelos, el libre desarrollo de los tubérculos es difícil y, debido al exceso de humedad, aumenta la incidencia de enfermedades en las plantas. Tampoco son adecuados los suelos salinos, ya que la patata tolera mal la salinidad.
Cuando se aplican fertilizantes orgánicos, la patata tolera relativamente bien los suelos ligeramente ácidos. El valor óptimo de acidez del suelo es 5–6. Según otros datos, son óptimos los suelos ligeramente ácidos con pH 5,5–6,5 (Rubatzky). Un pH del suelo inferior a 5,4 ayuda a combatir la sarna común de la patata (Streptomyces scabies).
Nutrición de las plantas de patata
En la materia seca de las plantas de patata se han encontrado 26 elementos químicos, pero los principales en la nutrición vegetal para la mayoría de las zonas edafoclimáticas de Rusia son el nitrógeno, el fósforo y el potasio.
En una tonelada de cosecha de tubérculos y la cantidad correspondiente de follaje, que es de 0,4 t, y residuos radiculares se contienen 4,5 kg de N, 2,2 kg de P2O5, 10,3 kg de K2O (A. G. Lorkh).
Según datos generalizados y promediados, de 10 t de tubérculos y la cantidad correspondiente de follaje de patata se extraen del suelo 50 kg de N, 20 kg de P2O5, 90 kg de K2O, aproximadamente 40 kg de CaO y 20 kg de MgO. Así, el potasio es el principal nutriente consumido por este cultivo, seguido del nitrógeno y, en menor medida, del fósforo.
El aumento del rendimiento está interrelacionado con un aumento de la necesidad de nutrientes, pero no de forma directamente proporcional. Con un bajo nivel de tecnología agrícola y un rendimiento bajo, la patata consume más nutrientes por unidad de cosecha. Es decir, con la mejora de las condiciones de crecimiento y desarrollo, y por consiguiente del rendimiento de tubérculos, los nutrientes se utilizan de forma más económica (NIIKH).
Con el mismo rendimiento de tubérculos, un desarrollo más intenso del follaje está asociado con una mayor extracción de elementos minerales del suelo. La extracción total de nutrientes está determinada por las características varietales, las condiciones meteorológicas y la tecnología agrícola.
La patata extrae del suelo significativamente más sustancias minerales que los cultivos de cereales, pero al mismo tiempo produce aproximadamente 2–2,5 veces más productos económicamente valiosos por unidad de superficie.
Al comienzo del período vegetativo, la patata consume pocos nutrientes. El consumo máximo se produce durante los períodos de crecimiento intensivo de la masa aérea (fase de floración) y de formación de tubérculos. Al final del período vegetativo, la absorción de nutrientes disminuye, cesando por completo al comienzo de la desecación de las hojas.
A veces se aplica toda la dosis de fertilizantes en la plantación, aunque es más eficaz la aplicación gradual en determinadas etapas del crecimiento de las plantas. El retraso en la formación de tubérculos y la maduración de los tubérculos pueden ser resultado de una aplicación excesiva de fertilizantes, especialmente nitrogenados.
En el momento de la floración, la patata consume el 55–60% del nitrógeno, algo menos de fósforo y más del 50% del potasio de la necesidad total (Estación Experimental de Cultivo de Campo y Cultivo de Lino de la AAM que lleva el nombre de K. A. Timiriázev).
El régimen nutricional, más que otros factores de la vida vegetal, influye en los indicadores tecnológicos, alimentarios y de semilla de la calidad de los tubérculos. Un suministro suficiente y oportuno de nutrientes a la patata, incluidos los microelementos, permite reducir el efecto negativo de condiciones desfavorables y obtener un alto rendimiento de buena calidad.
El análisis del suelo antes de la plantación es útil para evaluar las necesidades de fertilizantes. El análisis de tejidos también es útil para determinar el estado nutricional de la planta. Los niveles recomendados de nitrógeno en los tejidos del peciolo de la hoja de patata, suficientes para un buen crecimiento, dependen de la etapa de crecimiento de la planta. El nivel de nitrógeno para el tejido seco del peciolo al comienzo de la temporada de crecimiento debe ser de aproximadamente 12.000 ppm; fósforo — 2.000 ppm; potasio — 11%. Durante el crecimiento de los tubérculos, los niveles correspondientes son 5.000 ppm de N, 1.000 ppm de P y 6% de K.
Nitrógeno
La falta de nitrógeno en el suelo provoca un desarrollo débil de los órganos aéreos de las plantas de patata, disminuye la foliosidad, reduce la productividad del aparato foliar y disminuyen el rendimiento y el contenido de almidón de los tubérculos.
El exceso de nitrógeno provoca un crecimiento excesivo del follaje, retraso en la formación y maduración de los tubérculos, alargamiento del período vegetativo y reducción de la resistencia de las plantas a las enfermedades. Una nutrición nitrogenada óptima favorece una mejor asimilación del potasio y el fósforo.
El nitrógeno es absorbido por la patata del suelo en forma de nitratos e iones de amonio.
Fósforo
Un suministro suficiente de fósforo a la patata contribuye a acelerar el desarrollo de las plantas, comenzando por la aparición de los brotes; las demás fases de desarrollo, incluida la formación de tubérculos, se producen más rápidamente; aumenta la velocidad de formación del sistema radicular, el rendimiento y el contenido de almidón de los tubérculos; mejoran su conservación y sus propiedades seminales.
La falta de fósforo en el suelo provoca una alteración del desarrollo normal de las plantas: disminuye la ramificación del arbusto, la botonización, la floración y la formación de tubérculos comienzan más tarde. En los tubérculos se forman manchas marrones, disminuyen el contenido de almidón y las cualidades gustativas.
La deficiencia de fósforo se manifiesta a menudo en suelos podzólicos franco-arcillosos ácidos. Al interactuar con formas móviles de aluminio y hierro del suelo, pasa a fosfatos de sesquióxidos inaccesibles para las plantas. El encalado de suelos ácidos reduce el contenido de aluminio y hierro en la solución del suelo, aumentando así la disponibilidad de fósforo.
Dado que el fósforo es bien absorbido por el suelo, las dosis pequeñas de fertilizantes fosfatados son poco eficaces.
Potasio
El potasio participa en los procesos de fotosíntesis, en el metabolismo proteico y de los carbohidratos, influye en el rendimiento y la calidad, principalmente en el contenido de almidón de los tubérculos, y aumenta la resistencia a las enfermedades. Tiene gran importancia en el régimen hídrico de las plantas: gracias a él aumenta la turgencia celular y se mantiene la presión interna en los tejidos de la planta.
La falta de potasio provoca una alteración del crecimiento y desarrollo de la patata, influye en la estructura morfológica, los tejidos mecánicos y el sistema radicular se desarrollan mal. Con deficiencia de potasio, los tubérculos se alargan, se vuelven pequeños y se conservan mal en invierno.
La acción del potasio depende de la forma de los fertilizantes nitrogenados utilizados. El nitrógeno nítrico influye poco en su acción; el amónico, mucho. Los fertilizantes potásicos que contienen cloro reducen el contenido de almidón de los tubérculos.
El contenido de potasio disponible en el suelo para la patata no es constante y depende de la humedad del suelo. Cuanto mayor es la humedad, más potasio disponible hay, por lo que la acción de los fertilizantes potásicos sobre el rendimiento se manifiesta más en años secos.
Una nutrición potásica excesiva reduce la probabilidad de enfermedades por macrosporiosis y podredumbre anular.
Vegetación
La patata es un cultivo principalmente de clima templado.
El período vegetativo varía de 60 a 180 días: para las variedades tempranas es de 60–90 días; para las tardías — 140–180 días.
Fases del período vegetativo:
- brotes;
- formación de inflorescencias;
- floración, comienza 30–35 días después de la aparición de los brotes;
- muerte (marchitamiento) del follaje.
El ciclo de crecimiento de la patata se divide convencionalmente en tres períodos:
- desde los brotes hasta el comienzo de la floración; en este período aumenta la masa del follaje y el crecimiento de los tubérculos es pequeño;
- floración — cesación del crecimiento del follaje (prácticamente hasta el comienzo del marchitamiento); en este período se produce un crecimiento intensivo de los tubérculos;
- cesación del crecimiento del follaje — marchitamiento natural. El crecimiento de los tubérculos en este período continúa, pero menos intensamente.
La duración de los períodos depende de las variedades y de su precocidad. En las variedades tempranas, el primer período dura 27–36 días desde los brotes hasta el comienzo de la floración, según el tiempo; en las de maduración media — 38 días; en las tardías — 46–48 días.
La duración del segundo período es para las variedades tempranas — 26–28 días; para las medio tempranas — 34–36 días; para las de maduración media y tardía — 43–45 días. El tercer período sigue la misma pauta.
El segundo período se considera el más importante: en este tiempo se forma el 65–75% del rendimiento, que depende mucho de las condiciones meteorológicas. Los incrementos medios diarios de los tubérculos pueden ser desde insignificantes hasta altos, según las condiciones meteorológicas. En el período de máxima formación de tubérculos, el incremento máximo puede alcanzar 2,5–2,8 t/ha. Los incrementos de 1–1,5 t/ha en períodos individuales relativamente cortos se observan casi todos los años. En agosto–septiembre, el incremento de masa de los tubérculos de un arbusto puede alcanzar 30–35 g por día; el aumento del contenido de almidón — 0,3–0,5%. En la parte europea de Rusia, los mayores incrementos se producen del 25 de julio al 10 de septiembre.
La formación de tubérculos comienza al final de la fase de botonización — comienzo de la floración; en este mismo período se determina también el número de tubérculos. El número final de tubérculos depende de las condiciones meteorológicas en julio–agosto y del suministro de humedad.
Cuando se cultiva patata a partir de semillas, primero aparece un brote con dos cotiledones y una raíz pivotante embrionaria. Luego, a partir de la parte subterránea del tallo y de los estolones se forman raíces, igual que en la propagación vegetativa.
Algunas variedades pueden formar solo botones; la floración no ocurre y posteriormente caen.
La parte aérea muere solo en las variedades tempranas; en las tardías se conserva y continúa su actividad vital hasta las heladas otoñales.
Fisiología de las etapas de crecimiento

Carácter relativo del crecimiento de las variedades tempranas y tardías de patata.
El crecimiento de las hojas aumenta rápidamente después de la aparición de los brotes y los tallos, y la acumulación de masa ocurre rápida y a menudo linealmente durante 90–100 días, y a veces más para las variedades tardías (fig.). Después de esto, las tasas de crecimiento disminuyen y cesan con la llegada de la senescencia foliar o si el crecimiento se detiene por heladas o por la recolección.
El crecimiento de las hojas responde más al efecto de la temperatura que al fotoperiodo, pero independientemente de la temperatura diurna o nocturna, los días largos tienen una influencia mucho mayor que los cortos. Esta influencia es máxima cuando las temperaturas diurnas son moderadas o altas (20–30 °C) y las nocturnas bajas (10–17 °C).
Los días largos aumentan el período de fotosíntesis, lo que conduce a un mayor tamaño de las plantas y a una gran cosecha de tubérculos. Incluso en los países del norte — Finlandia, Noruega y Suecia, donde los días son muy largos pero el período vegetativo es corto — los rendimientos alcanzan 20–30 t/ha. Por el contrario, los días cortos limitan la duración del período de fotosíntesis y, por ello, las plantas resultan pequeñas y menos productivas. Los períodos prolongados de alta temperatura (más de 35 °C) pueden provocar daños en las plantas.
Aunque la patata se considera una planta de día corto en relación con la formación de tubérculos, no se puede ignorar la interacción con la temperatura. Los días largos retrasan el inicio de la formación de tubérculos y limitan el número de tubérculos; las temperaturas cálidas (25–30 °C) intensifican la iniciación de tubérculos, y las temperaturas superiores a 30 °C generalmente impiden la iniciación de tubérculos. Sin embargo, con días largos y temperatura inferior a 20 °C, la iniciación de tubérculos aumenta; la temperatura óptima es de alrededor de 12 °C.
Los cultivares difieren en su respuesta al fotoperiodo/temperatura. Un ejemplo son las latitudes medias, donde los días son relativamente largos y la temperatura estival moderada, lo que proporciona un clima ideal para el cultivo de la patata. Los tubérculos generalmente se cuajan aproximadamente 45 días después de la plantación. Después de la tuberización, el engrosamiento de los tubérculos se produce idealmente a una temperatura media de 17 °C o algo inferior.
Las altas temperaturas diurnas y nocturnas reducen la asimilación neta; la cantidad de materia seca distribuida entre los tubérculos disminuye debido a la alta tasa de respiración. Aunque la temperatura diurna media de 20 °C a 30 °C es más favorable para el crecimiento de las hojas, la temperatura óptima del aire para maximizar el rendimiento (acumulación de almidón) es de 16 °C a 18 °C. Las altas temperaturas nocturnas son más a menudo la causa de un bajo rendimiento de tubérculos que las altas temperaturas diurnas. La causa principal de la mala adaptación de la patata a las condiciones subtropicales y tropicales es el predominio de altas temperaturas nocturnas.
En general, la temperatura de 20 °C a 30 °C favorece el crecimiento de tallos y hojas, pero es menos favorable para la formación y el desarrollo de los tubérculos. La temperatura inferior a 20 °C es favorable para la iniciación y el aumento de los tubérculos. Las bajas temperaturas nocturnas (10–17 °C) pueden compensar parcialmente el efecto de las altas temperaturas diurnas (25–30 °C) en relación con la formación y el desarrollo de los tubérculos.
Ni el fotoperiodo ni la temperatura son completamente independientes en su influencia, y cada uno de ellos afecta de manera diferente al crecimiento aéreo y subterráneo. Las diferencias entre variedades a menudo desempeñan un papel importante en la diferente respuesta al fotoperiodo y a la temperatura.
Formación de tubérculos
La formación de tubérculos comienza con la detención del alargamiento de los estolones y la acumulación de almidón, lo que conduce a un aumento del volumen y del peso. La formación de tubérculos está influida colectivamente por la duración del día, la temperatura, las reservas fotosintéticas y la variedad. La alta intensidad luminosa y el bajo nivel de nitrógeno en la planta favorecen la formación de tubérculos.
Las tres fases de la formación de tubérculos son las siguientes: iniciación, que ocurre como diferenciación de la yema en el estolón en el primordio del tubérculo; engrosamiento, reconocido por una rápida división celular acompañada de acumulación de almidón; y maduración, que ocurre cuando el tubérculo entra en la etapa de latencia. El engrosamiento del tubérculo tiene prioridad sobre el crecimiento vegetativo y la iniciación de nuevos tubérculos. Simultáneamente con la maduración de los tubérculos se produce el envejecimiento de las hojas.
El rendimiento de tubérculos está influido por muchos factores; la influencia principal la tiene la duración del período de crecimiento hasta el marchitamiento de las hojas. Las variedades tardías suelen dar más rendimiento que las tempranas debido a la capacidad del follaje de producir una gran cantidad de fotosintato.
Cultivo de la patata
Página principal: Cultivo de la patata
Propagación
En la terminología de los productores de patata, por semillas se entienden los tubérculos semilla, y no las semillas botánicamente verdaderas. Al ser altamente heterocigotas, las semillas verdaderas a menudo producen plantas y tubérculos que no se parecen a los del progenitor, y su uso se ha limitado principalmente a fines de mejora. Recientemente, como resultado de las investigaciones en fitomejoramiento, ha aumentado el uso de semillas verdaderas para la propagación. La propagación vegetativa mediante tubérculos enteros o tubérculos semilla sigue siendo el método principal; los esquejes de tallo se utilizan rara vez.
Aunque la propagación vegetativa tiene la ventaja de corresponder exactamente al tipo, las principales desventajas son la gran masa y la posibilidad de transmitir enfermedades. La dependencia de la propagación vegetativa determina la gran importancia de disponer de suficiente material libre de enfermedades y plagas.
Para la mayor parte de la producción mundial, los cultivadores utilizan tubérculos de la cosecha anterior. Los casos crónicos de enfermedad del material de propagación hacen necesaria la producción de existencias libres de enfermedades. Con este fin, la producción de tubérculos semilla se realiza generalmente en regiones frescas, desfavorables para la aparición de enfermedades, donde los insectos vectores de virus son escasos o están ausentes. Además, en tales condiciones los síntomas de algunas enfermedades virales foliares suelen manifestarse más rápidamente, y como los campos de producción de tubérculos semilla se inspeccionan, las plantas enfermas pueden eliminarse (desmezcle). Otras enfermedades, como la marchitez bacteriana y la mancha temprana, se manifiestan mejor en condiciones de alta temperatura. Además de los ensayos de campo, existen pruebas de laboratorio para detectar virus y otras enfermedades. Los procedimientos de cultivo de tejidos con terapia térmica y/o micropropagación de meristemos se utilizan para obtener existencias de plantas inicialmente libres de enfermedades. Las regeneraciones posteriores se utilizan normalmente para producir tubérculos semilla. En algunos países, los gobiernos u otras organizaciones certifican los tubérculos semilla como libres de enfermedades.
Las condiciones en que se encuentran los tubérculos semilla durante su producción, manipulación y almacenamiento pueden tener una influencia importante en el rendimiento posterior. La época de plantación, la recolección y la temperatura de almacenamiento influyen en la «edad fisiológica» del tubérculo semilla. La plantación tardía y/o la patata temprana cultivada durante un tiempo más corto son fisiológicamente jóvenes; la cosecha tardía aumenta la edad de los tubérculos. Los tubérculos semilla fisiológicamente viejos suelen producir plantas con más tallos y más tubérculos pequeños. Por el contrario, de los tubérculos semilla fisiológicamente jóvenes crecen plantas con menos tallos y menos tubérculos, pero más grandes.
Las altas temperaturas durante el crecimiento de las plantas pueden aumentar la edad fisiológica de los tubérculos. Tales tubérculos, cuando se utilizan para semilla, pueden influir en el crecimiento posterior y el rendimiento de las plantas. Por ejemplo, las plantas cultivadas a partir de tubérculos semilla producidos en condiciones frescas (13–14 °C) suelen dar un rendimiento mayor que las plantas cultivadas a partir de tubérculos producidos en condiciones cálidas (26 °C); sin embargo, esta respuesta depende de la variedad. Puede producirse un envejecimiento acelerado si los tubérculos se someten a estrés durante el crecimiento y/o a daños físicos durante el manejo poscosecha y el almacenamiento.
Propagación acelerada de variedades de patata
Para la propagación rápida de variedades prometedoras de patata se utilizan técnicas de propagación acelerada: corte de tubérculos y división en partes, enraizamiento de ápices de tallos, acodos y esquejes.
Buenos resultados da la propagación de la patata por acodos y el enraizamiento de ápices brotados de plantas de acodo (NIIKH, Filippov, Postnikov, 1971). Los tubérculos destinados a la propagación por este método se cortan transversalmente y las mitades se plantan en el suelo de casas vegetativas o invernaderos. Cuando los brotes alcanzan una longitud de 5–8 cm, se separan de los tubérculos y se plantan uno a uno en casas vegetativas de gasa o película. La separación de los acodos de los tubérculos puede hacerse hasta 5 veces. De las plantas cuyos acodos han crecido hasta 25–40 cm se cortan los ápices del tallo hasta 10 cm. Los ápices cortados para el enraizamiento se sumergen hasta la mitad durante 6–7 h en una solución de heteroauxina (0,75 mg por 1 L de agua), después de lo cual se plantan en el suelo. Se realiza riego periódico de las plantas. Para reducir la evaporación de la humedad, los ápices plantados se cubren con película de polietileno hasta el enraizamiento, luego se retira. El coeficiente de propagación por este método alcanza 212.
Otro método de propagación acelerada supone colocar los tubérculos después de la cosecha para una larga brotación a temperatura ambiente (U. Hamann, RDA). Después de la aparición de brotes de 1,5–2 cm, los tubérculos se mantienen en una solución de giberelina (2 mg/L) para estimular el crecimiento, luego se brotan en las mismas condiciones con iluminación alterna con periodicidad de 8 días hasta la aparición de brotes largos y ramificados. Para que los tubérculos no se arruguen, la humedad del aire en la cámara se mantiene al 80–90%. A medida que los brotes crecen, se separan y se cortan en segmentos con una yema rudimentaria. Los segmentos se colocan sobre papel de filtro humedecido hasta la formación de raicillas, que suelen aparecer a los 4–5 días. Los segmentos enraizados se plantan en cajas con turba humedecida. Después de 2 semanas, de cada segmento se forma una planta normal de 8–10 cm de altura, lista para trasplantar al suelo. El coeficiente de propagación por este método para la variedad Rannyaya Rosa fue de 1.064 (L. N. Trofimtsev).
Almacenamiento de tubérculos semilla
Un aspecto importante de la propagación es el almacenamiento de los tubérculos semilla. Como la patata recién cosechada no brota, los tubérculos destinados a la propagación deben almacenarse después de la cosecha para pasar por un período de latencia.
El estado de latencia (letargo interno) puede durar de 5 a 20 semanas, según la variedad, la temperatura de almacenamiento y la madurez de los tubérculos. Los tubérculos recién cosechados normalmente no brotan, incluso si se proporcionan condiciones favorables para la brotación (temperatura y humedad). El período de latencia puede acortarse con temperaturas altas (21–27 °C), almacenamiento con alta humedad, baja concentración de oxígeno, así como por heridas o corte de los tubérculos. En la mayoría de las situaciones, la latencia desaparece con el tiempo. La ausencia de crecimiento se diferencia de la latencia en que la primera se debe a condiciones ambientales desfavorables.
La aparición de brotes y el crecimiento posterior dependen del período de almacenamiento y de la temperatura; se observa variabilidad entre variedades. Los tubérculos se almacenan a baja temperatura, 3–4 °C, y alta humedad relativa del aire, 90%, con ventilación adecuada, para prolongar al máximo la vida de almacenamiento y minimizar el desarrollo prematuro de brotes. Un período de almacenamiento de 6 semanas suele ser suficiente para la mayoría de las variedades para satisfacer el requisito de latencia, aunque algunas pueden necesitar más tiempo. Una temperatura inferior a 2 °C puede dañar los brotes posteriores. Los tubérculos almacenados a 12–22 °C tienen un período de latencia más corto y también muestran una dominancia apical más fuerte en comparación con los tubérculos almacenados a bajas temperaturas. La exposición a la luz durante el almacenamiento a baja temperatura hace que las plantas produzcan muchos tubérculos pequeños, mientras que el almacenamiento en oscuridad a altas temperaturas hace que las plantas produzcan menos tubérculos pero más grandes.
En climas cálidos, el uso de luz difusa natural es una alternativa económica al almacenamiento con temperatura controlada. La exposición de los tubérculos a luz difusa tiene el mismo efecto que la baja temperatura, limitando el crecimiento de los brotes y reduciendo la dominancia apical. En estas condiciones, se suspende el alargamiento de los brotes. En algunos países europeos esta práctica se denomina «desmezcle» o brotación verde. El enverdecimiento y la formación de solanina no causan preocupación, ya que los tubérculos no se consumen como alimento.
Semilla botánica de patata en la producción comercial
Las investigaciones, principalmente en el Centro Internacional de la Papa en Perú, han aumentado la fiabilidad del uso de semilla botánica de patata (TPS) para la propagación. El uso de TPS garantiza la ausencia de transmisión de la mayoría de los virus durante la propagación y permite evitar las desventajas asociadas con la manipulación, el almacenamiento y el transporte de voluminosos tubérculos semilla. Por ello, la TPS abre grandes perspectivas, especialmente para los países en desarrollo. Cien gramos de TPS equivalen para la propagación a 2–3 toneladas de tubérculos semilla. Sin embargo, las variedades de TPS a menudo no se distinguen por la uniformidad de tamaño, forma, color y calidad de los tubérculos y dan un rendimiento bajo. Actualmente se están creando líneas parentales que se distinguen por una mejor uniformidad. Aunque la calidad y el uso de la TPS seguirán mejorando, estos obstáculos deben superarse.
Dado que la TPS se encuentra en estado de latencia, primero se utiliza para obtener plántulas en lugar de sembrarla directamente en el campo. Las plántulas se plantan después de 4 o 5 semanas, cuando toleran mejor las posibles condiciones desfavorables de cultivo. Este retraso provoca la prolongación del período vegetativo en varias semanas. La TPS también se siembra a alta densidad en semilleros para obtener tubérculos semilla, que, debido a su pequeño tamaño, normalmente se plantan enteros.
En los países en desarrollo, los costos de los tubérculos semilla constituyen una parte significativa de los costos de producción. La polinización manual y otros costos de producción de TPS son altos, pero se espera que sean inferiores a los de la producción de tubérculos semilla convencionales. La TPS tiene potencial para ampliar el cultivo de la patata en aquellas zonas donde los tubérculos semilla como material de propagación son limitados.
Degeneración
La degeneración de la patata es una disminución progresiva del rendimiento y la calidad de los tubérculos en las reproducciones posteriores, que se asocia con enfermedades virales de este cultivo. Fue mencionada por primera vez por el inglés Maxwell en 1757. En Rusia, la información sobre esta enfermedad apareció en 1801.
En el estudio de este fenómeno, un momento importante fue el descubrimiento de la naturaleza infecciosa de una de las formas típicas de degeneración — el enrollamiento de las hojas. Posteriormente se estableció la naturaleza viral de otras enfermedades de degeneración.
La degeneración se manifiesta en:
- despertar prematuro de las yemas de los ojos de los tubérculos;
- formación de brotes alargados;
- desarrollo de tubérculos pequeños, generalmente enfermos;
- fuerte disminución de la productividad de las plantas;
- daño por enfermedades, principalmente virales.
Existen varias versiones que explican las causas de la degeneración: ecológica, viral, envejecimiento fisiológico, teoría de las toxinas y micorrícica. Las dos primeras se consideran las más probables.
La teoría ecológica de la degeneración relaciona este fenómeno con condiciones desfavorables de crecimiento y alteración de la nutrición de las plantas. En primer lugar, está causado por la alta temperatura y la falta de humedad en el suelo durante la formación de los tubérculos.
La teoría viral supone que la causa de la degeneración son los virus. En este caso, las condiciones ecológicas solo intensifican o debilitan la acción de las enfermedades virales.
…no hay degeneración natural, hay degeneración patológica.
La patata puede ser afectada por los virus X, S, A, Y, M, L, R. Sin embargo, las investigaciones modernas indican que la degeneración de la patata probablemente está asociada con la influencia de ambos factores a la vez: la ecología y las enfermedades virales.
…no debemos discutir si es la ecología o el virus, sino aprender de una vez por todas que es la ecología y el virus. Debemos saber cuándo tenemos que ver con un virus y cuándo con una degeneración ecológica.
La planta de patata puede infectarse por uno o varios virus. En el último caso, la depresión de las plantas y las pérdidas de rendimiento aumentan. Así, en la variedad Prisekulsky Ranny, cuando se ve afectada por los virus X y S, la reducción del rendimiento es del 8%, y por los virus X, S y Af — del 19%. Se han obtenido ejemplos similares para muchas otras variedades.
Según la naturaleza de los síntomas que aparecen en las plantas, las características morfológicas de los patógenos y los modos de propagación, las enfermedades virales se dividen en mosaicos y amarilleces.
La degeneración puede ser de tipo no infeccioso, por ejemplo, la filiformidad de los brotes y el brotado excesivo de los tubérculos. Una propiedad de este tipo de degeneración es que los síntomas no se transmiten a las plantas sanas mediante infección. Este tipo de degeneración es reversible: los síntomas pueden debilitarse o desaparecer por completo cuando se proporcionan a las plantas condiciones favorables de cultivo.
Así, la degeneración de la patata es el resultado de la acción combinada de condiciones desfavorables y de la infección viral sobre la planta de patata propagada vegetativamente. En determinadas condiciones, una u otra forma de degeneración se vuelve dominante.
Las altas temperaturas y la sequedad del suelo durante la formación de los tubérculos afectan negativamente al crecimiento y desarrollo de las plantas. Esto se debe a que a temperaturas superiores a +25 °C se produce un cambio en la composición proteica de los tubérculos, lo que intensifica su degeneración. La degeneración se manifiesta especialmente en las regiones cálidas de Rusia.
La degeneración viral a menudo puede ser transmitida por pulgones, y la propagación de las enfermedades virales también puede estar determinada por las condiciones edafoclimáticas, las características varietales y la tecnología agrícola.
La causa de la degeneración puede ser el uso de tubérculos fisiológicamente viejos para fines de semilla y la plantación de patatas a finales de primavera. Las variedades de patata difieren en su resistencia a la degeneración.
La mejora regular del material de plantación no siempre es posible, ya que está asociada con la sustitución constante de variedades antiguas por otras más resistentes. Actualmente se está organizando la producción de semillas en las regiones del norte y de montaña de Rusia, donde se cultivan élites no infectadas por virus, con control de la propagación de clones prometedores. Los logros modernos de la biotecnología permiten utilizar los resultados del cultivo de meristemos.
Mejora del material de semilla
La tecnología de cultivo de patata semilla incluye el mismo conjunto de prácticas agrotécnicas que se aplican para obtener patata de consumo, teniendo en cuenta la zona del país. Sin embargo, se complementa con algunas técnicas especiales dirigidas a obtener material de semilla de alta calidad.
Para obtener patata semilla de alta calidad, la recolección comienza antes de la maduración completa de los tubérculos; esto se refiere especialmente a las variedades tempranas. Una recolección más temprana reduce la probabilidad de infección: cuanto antes se realice la recolección, más probable es que el virus no haya penetrado de las hojas a los tubérculos.
También una técnica de mejora del material de semilla de patata son las plantaciones de verano, que reducen la degeneración de los tubérculos y aumentan el rendimiento. Cuando se plantan a finales de junio — principios de julio, la formación de tubérculos se produce en la época más fresca (septiembre), cuando caen precipitaciones abundantes, las noches se vuelven frescas y la duración del día se acorta. En general, esto influye favorablemente en la formación de tubérculos, mientras que con las plantaciones de primavera esta ocurre en el período más caluroso del verano, lo que provoca un deterioro de las cualidades seminales de los tubérculos.
Las plantaciones de verano de patata han demostrado ser especialmente buenas en el Cáucaso Norte, la región media del Volga, la zona central de chernozem, así como en el sur de Ucrania.
Las plantaciones repetidas de verano y su alternancia con las de primavera contribuyen a mantener las propiedades productivas de los tubérculos y frenan su envejecimiento como planta propagada vegetativamente.
En el sur de Rusia, para obtener material de semilla de calidad adquiere importancia el cultivo de dos cosechas, que supone el cultivo de dos generaciones vegetativas en una temporada, principalmente de variedades tempranas y medio tempranas de patata. Para la segunda plantación (de verano) se utilizan tubérculos recién cosechados de la plantación de primavera. Para estos fines son más adecuadas las variedades zonificadas con un período de latencia corto. Por ejemplo, para el Cáucaso Norte estas variedades incluyen Ulyanovsky, Yuzhanin, Lorkh; en Moldavia y la zona esteparia de Ucrania — Lorkh, Ulyanovsky; en Asia Central — Lorkh.
Para obtener la segunda cosecha, al plantar tubérculos recién cosechados se utilizan técnicas especiales de interrupción artificial del período de latencia, observando algunas particularidades de la tecnología agrícola.
La germinación de los tubérculos está relacionada con su madurez. Los tubérculos fisiológicamente jóvenes, bajo la influencia de estimulantes, despiertan más rápido y dan brotes uniformes en un tiempo más corto. Por ello, la recolección de la patata en la plantación de primavera se realiza inmediatamente después de la floración, cuando los tubérculos alcanzan una masa de 30–50 g. Antes de la recolección, el follaje se corta con máquinas deshojadoras o se trata con una solución de clorato de magnesio al 3–5%.
Los tubérculos jóvenes desenterrados se preparan inmediatamente para la plantación. Para ello se clasifican, eliminando los pequeños, deformes y fusiformes, se lavan con agua para un tratamiento químico más eficaz y se tratan con una solución al 2% de tiourea y giberelina a razón de 1–2 mg del preparado por 1 L de solución durante 30–60 min. Los tubérculos grandes y medianos se cortan en 2–3 partes de al menos 20 g cada una, dejando 2–3 ojos en ellas. Los tubérculos pequeños se cortan a una profundidad de 5–10 mm para estimular la germinación.
Al preparar los tubérculos, no se debe permitir que la luz solar incida sobre el material de semilla, ya que esto puede causar quemaduras en los tubérculos jóvenes, lo que posteriormente provoca su pudrición.
La parcela para plantar tubérculos recién cosechados debe estar limpia de malas hierbas, suelta y suficientemente húmeda. El laboreo del suelo de otoño y previo a la plantación es el mismo que para las plantaciones normales de patata. Como antecesor son adecuados el barbecho negro o los cultivos de recolección temprana, como el guisante hortícola, la mezcla de guisante y avena para forraje verde, la colza de invierno. Si falta humedad en el suelo, 5–6 días antes de la plantación se realiza un riego previo a la plantación de modo que la capa de suelo de 50–60 cm de profundidad quede bien humedecida.
Los fertilizantes se aplican bajo el arado de otoño o después de la recolección del antecesor. Dosis de aplicación de fertilizantes: 15–20 t/ha de estiércol descompuesto o humus, 45–60 kg/ha de nitrógeno en forma de sulfato de amonio, 60–90 kg/ha de fósforo en forma de superfosfato, 60–90 kg/ha de potasio en forma de cloruro de potasio o sal de potasio.
Las fechas de plantación se eligen teniendo en cuenta la zona climática y las condiciones meteorológicas. Los tubérculos recién cosechados se plantan con plantadoras de patata ordinarias a una profundidad no superior a 8–10 cm. La norma de plantación es de 70–85 mil tubérculos (partes) por 1 ha; el esquema de plantación es 70×15–20 cm.
Como la germinación de los tubérculos es lenta, es importante asegurar condiciones óptimas para la aparición acelerada de los brotes. En particular, mantener la humedad del suelo al 75–85% de la capacidad de campo durante el período en que aparecen brotes visibles en los tubérculos, y al 90–95% en las dos semanas siguientes hasta los brotes masivos.
El primer riego por aspersión se realiza inmediatamente después de la plantación, con un gasto de agua de 250–400 m3/ha. Los riegos posteriores se hacen con intervalos de 4–6 días. Después de cada riego, a medida que el suelo se seca, se realiza una grada con gradas ligeras a lo largo de la plantación o un aflojamiento entre hileras con un cultivador de rejas de tipo golondrina. Lo óptimo es realizar los riegos en las horas de la mañana, la tarde o la noche. Durante el período de aparición de los brotes y hasta el final del período vegetativo se realizan 5–6 riegos, 2 aflojamientos entre hileras y 1–2 aporques.
Una técnica para mejorar las cualidades seminales y productivas de los tubérculos de patata es su cultivo en suelos turberos drenados y de llanura aluvial, que suelen ser fértiles, suficientemente húmedos y sueltos; en ellos no se observan cambios bruscos de temperatura, que rara vez superan los 18–20 °C. Los tubérculos cultivados en suelos turberos tienen una capa suberosa más gruesa, menos lenticelas, un período de latencia más largo y un mayor contenido de sustancias nitrogenadas. Al plantarse, estos tubérculos forman más tallos y desarrollan un sistema radicular potente; la productividad de tales arbustos es mayor. Los tubérculos semilla obtenidos en suelos turberos dan, al plantarse en suelos minerales, un rendimiento 3,5–5,0 t/ha mayor que los tubérculos semilla cultivados en suelos minerales (NIIKH, AAM que lleva el nombre de K. A. Timiriázev).
La mejora del material de plantación con un aumento de sus cualidades productivas también ocurre cuando se cultiva la patata en condiciones de montaña.
Un método de mejora del material de plantación es también la obtención de variedades resistentes a la degeneración, incluidas las enfermedades virales, y la organización de la producción de semillas de patata obtenida sobre una base libre de virus con control de la propagación de clones prometedores.
Mejora genética
En las primeras etapas del desarrollo de la patata, su mejora consistía principalmente en selección, y en mayor medida esto lo hacían no especialistas, sino más bien una actividad estructurada de fitomejoradores estatales o privados. Por ejemplo, la variedad Russet Burbank fue seleccionada a partir de descendientes de semilla botánica antes de 1890, se introdujo rápida y ampliamente y sigue siendo una variedad principal en América del Norte. De manera similar, la variedad Bintje, obtenida alrededor de 1910, también sigue cultivándose ampliamente en Europa. Los primeros logros se basaron en mutaciones somáticas, la mayoría de las cuales no fueron útiles. En consecuencia, aparecieron relativamente pocas variedades importantes. La mejora tradicional se basa en el cruzamiento de dos variedades con caracteres complementarios y la selección en una población segregante. La probabilidad de obtener variedades mejoradas era muy baja. Probablemente esto se debe a los complejos patrones de herencia de los caracteres tetrasómicos. La mejora sexual de la patata es un desarrollo relativamente reciente, que permite ampliar el desarrollo y la introducción de variedades mejoradas. Un ejemplo interesante es la variedad Greta, resistente a la sarna, que fue obtenida por hibridación interespecífica con Solanum demissum, una especie silvestre mexicana.
El uso de semillas verdaderas tiene muchas ventajas potenciales; los gametos 2n y la esterilidad masculina citoplasmática proporcionan un procedimiento potencial para la producción de semillas híbridas. La patata cultivada moderna Solanum tuberosum spp. tuberosum tiene una base genética estrecha, pero es susceptible a muchas manipulaciones biotecnológicas, como el rescate de embriones, la fusión de protoplastos, las transformaciones y el cultivo de anteras, lo que debería conducir a la mejora del germoplasma con fines de mejora. La explotación adicional de especies silvestres debería ampliar la base genética. Las principales colecciones de germoplasma se conservan en el Centro Internacional de la Papa en Perú, así como en Rusia, EE. UU., Alemania y algunos otros países.
Variedades
Selección de variedades
Al seleccionar variedades de patata para las condiciones de una zona concreta, es aconsejable utilizar simultáneamente 2–3 variedades con diferente precocidad.
NIIKH recomienda para las explotaciones especializadas en patata la siguiente proporción de variedades, en % de la superficie total bajo patata: variedades tempranas y medio tempranas — 40%; variedades de maduración media — 35%; medio tardías — 25%. Con tal proporción de variedades existe la posibilidad de desplazar las fechas de recolección a un período más temprano (agosto) y realizar la recolección de la mayor parte de la patata en condiciones favorables, reduciendo las pérdidas de rendimiento y conservando su calidad.
Clasificación
Por su destino, las variedades de patata se dividen en:
- de mesa, que se distinguen por buenas cualidades gustativas, pulpa que no se oscurece y forma de tubérculo uniforme;
- técnicas (industriales), con mayor contenido de almidón;
- universales (de mesa-industriales), caracterizadas por buenas cualidades gustativas, forma uniforme de los tubérculos con pulpa que no se oscurece y mayor contenido de almidón y proteína.
Entre las variedades utilizadas, el 60% son de mesa, el 30% universales y el 10% técnicas.
Por los plazos de maduración, las variedades se dividen en:
- tempranas (50–65 días);
- medio tempranas (65–80 días);
- de maduración media (80–100 días);
- medio tardías (100–110 días);
- tardías (más de 110 días).
Variedades tempranas
Priekulsky Ranniy. La variedad fue obtenida por la Estación Experimental y de Selección de Priekule. Resistente al cáncer; distribuida en las regiones centrales y noroccidentales de Rusia, Siberia Occidental, el Lejano Oriente, también en los países bálticos, algunas regiones de Ucrania y Moldavia.
Belorussky Ranniy. La variedad fue obtenida por BelNIIKPO. Rendimiento alto, resistente al cáncer, resistencia media a las enfermedades virales. Buenas cualidades gustativas, conservación satisfactoria. Se cultiva en el krai de Altái, las provincias de Kaliningrado, Moscú y Orel, también en Bielorrusia, algunas regiones de Ucrania y Estonia.
Prigozhy 2. Obtenida por BelNIIKPO. Resistente al cáncer y al nematodo de la patata. El daño por tizón tardío es superior a la media; las enfermedades virales — débil. Se cultiva en las provincias de Briansk, Vladímir, Tver y Kaluga, también en Bielorrusia.
Borodyansky.
Varmas.
Pirminės.
Sedov.
Kharkovsky Ranniy.
Khibinsky Ranniy.
Priobsky.
Volzhsky.
Vesna.
Vyatka.
Iskra.
Falensky.
Uralsky Ranniy.
Zhukovsky Ranniy (1993).
Izora.
Variedades medio tempranas
Volzhanin. La variedad fue obtenida por la Estación Experimental Agrícola Regional Estatal de Ulyanovsk. Rendimiento alto, variedad de mesa resistente a la sequía con buenas cualidades gustativas. Se cultiva en la región media y baja del Volga, el Cáucaso Norte y Siberia Occidental.
Lyubimets. Variedad de mesa obtenida por NIIKH. Rendimiento alto, con altas cualidades gustativas. Resistente al cáncer. Se cultiva en la provincia de Moscú, el krai de Stavropol, Chechenia e Ingushetia.
Penzenskaya Skorospelka. Obtenida por la Estación Experimental de Selección de Petrovsk del Instituto de Investigación Científica de Agricultura del Sureste. Variedad de mesa con altas cualidades gustativas, buena conservación. Resistente a la sequía y al cáncer. Se cultiva en las provincias de Lipetsk, Penza, Riazán, Tula, Tver, también en algunas regiones de Kazajistán.
Kolpashevsky. La variedad fue obtenida por la Estación Estatal de Selección de Narym. Variedad de mesa con buen sabor. Resistente al cáncer. Se cultiva en el krai de Krasnoyarsk, las provincias de Kamchatka y Sajalín, Bashkiria, las repúblicas de Komi y Tuvá.
Ulyanovsky. Variedad de mesa obtenida por la Estación Experimental Agrícola Regional Estatal de Ulyanovsk. Rendimiento alto, resistente a la sequía. Mayor resistencia a la podredumbre anular. Se cultiva en la región media y baja del Volga, el sur de los Urales y el Cáucaso Norte.
Petrovsky.
Detskoselsky.
Laimdota.
Pioner.
Polessky Rozovy.
Arina.
Agria.
Nevsky (1982).
Variedades de maduración media
Gatchinsky. Variedad de mesa obtenida por el Instituto de Investigación Científica de Agricultura del Noroeste. Rendimiento alto. Buenas cualidades gustativas, con buena y excelente conservación de los tubérculos. Resistente al cáncer. Se cultiva en las regiones noroccidentales de Rusia y Ucrania.
Kameraz. Variedad universal obtenida por VIR. Rendimiento alto, buenas cualidades gustativas y conservación. Resistente al cáncer. Se cultiva en las provincias de Kaliningrado, Leningrado, Nóvgorod, Pskov y Sajalín.
Ogonyok. Variedad de mesa obtenida por BelNIIKPO. Buenas cualidades gustativas y conservación. Resistente al cáncer, relativamente resistente al tizón tardío. Se cultiva en Osetia del Norte, también en Bielorrusia, las provincias de Cherkasy y Chernihiv de Ucrania.
Stolovy 19. Variedad de mesa obtenida por el Instituto de Investigación Científica de Agricultura del Noroeste. Rendimiento alto, contenido medio de almidón. Buena conservación y cualidades gustativas. Resistente al cáncer y al tizón tardío. Se cultiva en el oeste y noroeste de la zona no chernozem, también en Ucrania.
Anar.
Alma.
Katadin.
Mechta.
Ostrovsky.
Peredovik.
Zarechny.
Krasnopolsky.
Lugovskoy (1987).
Lybid.
Variedades de maduración media tardía
Lorkh. Variedad universal, obtenida por el NIIKKH en 1931. Una de las variedades más difundidas. Rendimiento y cualidades gustativas altos. Conservación buena. Contenido de almidón hasta 22%. Resistente a la fitóftora, la podredumbre anular y otras enfermedades, excepto al cáncer. Se cultiva en Rusia, Ucrania y países de Asia Central.
Sulev. Variedad de mesa e industrial obtenida en la Estación Experimental y de Fitomejoramiento de Jõgeva del IIC de Agricultura y Melioración de Estonia. Contenido de almidón medio y elevado. Cualidades gustativas y conservación buenas. Resistente al cáncer, relativamente resistente a la fitóftora; afectada por la sarna y la rizoctonia. Se cultiva en las provincias de Vladimir y Pskov, así como en el Báltico y Ucrania.
Yantarny. Variedad de mesa, obtenida por la explotación experimental «Bolshevik» del VIR. Contenido de almidón medio. Cualidades gustativas satisfactorias y buenas; conservación buena. Resistente al cáncer, poco afectada por la fitóftora y la rizoctonia. Se cultiva en la provincia de Moscú.
Vita.
Ideal.
Istrinsky.
Loshitsky.
Biryuza.
Verba.
Ramensky.
Filatovsky.
Variedades de maduración tardía
Temp. Variedad universal obtenida por el BelNIIKPO. Rendimiento y contenido de almidón altos. Cualidades gustativas excelentes, se deshace bien al cocer. Conservación buena. Resistente a razas agresivas de cáncer, escasamente afectada por la fitóftora, relativamente resistente a la sarna común. Se cultiva en las provincias de Bryansk, Tver y Ryazan, así como en Bielorrusia y Ucrania.
Razvaristy. Variedad universal, obtenida por el BelNIIKPO. Puede cultivarse en suelos turbosos-pantanosos de las provincias de Vitebsk, Gomel y Minsk de Bielorrusia.
Pavlinka. Variedad de mesa y técnica, obtenida por el BelNIIKPO. Contenido de almidón alto. Conservación buena. Resistente al cáncer, relativamente resistente a la fitóftora. Se cultiva en la provincia de Minsk.
Lista de fuentes
- Vavilov P. P., Gritsenko V. V., Kuznetsov V. S. et al. (1986). Cultivo de plantas. Ed. de Vavilov P. P. 5.ª ed., revisada y ampliada. Moscú: Agropromizdat.
- Kolomeychenko V. V. (2007). Cultivo de plantas/Manual. Moscú: Agrobiznestsentr.
- Niklyaev V. S. (2000). Fundamentos de la tecnología de la producción agrícola. Agricultura y cultivo de plantas. Moscú: «Bylina».
- Rubatzky, Vincent E., Yamaguchi, Mas. (1997). World vegetables: principles, production, and nutritive values. 2nd ed.
- S_18







