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ESTADO ACTUAL DEL PROBLEMA:

Investigaciones previas y su relación con la bibliografía consultada. Posibles solapamientos y/o coordinación con otros equipos españoles o extranjeros no participantes en el proyecto.


En el año 2.000 y tras una reunión convocada por el INIA en la que participaron numerosos representantes de las industrias del sector y de las CCAA interesados en el desarrollo de las PAM, se decidió la creación de un grupo de trabajo formado por investigadores de distintos Centros de Investigación, que mediante un proyecto iniciasen el estudio de las plantas medicinales y aromáticas, como cultivos para zonas agrícolas donde era necesario diversificar las producciones. Esto dio lugar al proyecto coordinado: INIA SC00-052-C7, “ESTUDIO DE MULTIPLICACIÓN, REQUERIMIENTOS HÍDRICOS Y DE FERTILIZACIÓN DE DIFERENTES ESPECIES AROMÁTICAS Y MEDICINALES DE INTERÉS COMERCIAL ACTUAL”.

Uno de los objetivos planteados fue estudiar la respuesta agronómica de una serie de especies sometidas a diferentes manejos de cultivo. Las especies escogidas fueron diferentes Thymus (T. vulgaris, T. zygis y T. hyemalis), Hypericum perforatum y Echinacea purpurea que en esos momentos tenían una demanda de mercado muy alta. Se trabajó en la incidencia de las dosis de riego, la fertilización nitrogenada, densidad de plantación, influencia de la época de corte y de la ecología en el rendimiento en biomasa y en el contenido y calidad de sus principios activos (aceites esenciales y componentes no volátiles). Puesto que en el mercado nacional no existen variedades comerciales mejoradas, el material vegetal para los ensayos procedía de variedades comerciales extranjeras, cuyo comportamiento se comparó simultáneamente con el de material vegetal autóctono de las especies en estudio, iniciando así una primera fase de selección.

De los resultados obtenidos pudimos deducir que:

  • en cuanto a la aptitud de los tomillos, se vio claramente que Thymus vulgaris de origen francés era apto para producir hoja y Thymus zygis y Thymus hyemalis para producir aceite.

  • Las diferentes especies estudiadas producen mas biomasa con aplicaciones complementarias de riego que sin ellas, y en el caso concreto de Echinacea purpurea, solo puede plantearse su cultivo industrial bajo una dotación de riego superior a 1300 mm anuales repartidos de marzo a octubre. Hypericum perforatum puede dar un buen rendimiento anual con una pluviometría de 800-900 mm anuales, pero solo puede dar dos cortes (primavera, otoño) cuando en verano se aporta agua al cultivo para recuperar mas del 38% de la ETo.

  • El riego no incide en el rendimiento de aceite esencial en los tomillos, pero si que lo hace en su composición, siendo las plantas sometidas a mayor riego las que tienen mayor contenido en thymol y carvacrol. No sucede lo mismo en hipérico, en el que riego no afecta la concentración en hipericina ni en el primero ni en el segundo corte.

  • Con el paso de los años, en los tomillos, las plantas de secano acusaron más el envejecimiento que las de regadío, tanto en la producción de biomasa como en calidad (contenido en thymol y carvacrol). El riego homogeniza la producción por cortes. El secano tiene un corte de primavera muy abundante y un corte de verano y de otoño más pobres.

  • El abonado nitrogenado no afectó a la riqueza en metabolitos secundarios en hipérico, pero si al rendimiento anual del cultivo, siendo la dosis alta de fertilización un 15% mas productiva que la dosis baja.

  • Las densidades de plantación no influyen en el resultado final, ni en biomasa ni en riqueza en aceite esencial en las tres especies de tomillos estudiadas.

  • Los ciclos productivos de las especies estudiadas se pudieron estimar en 3 años para Hypericum perforatum y Echinacea purpurea y mas de 4 para Thymus vulgaris, T. zygis y T. hyemalis, no se adaptaron a las condiciones ambientales de la parcela experimental ubicada en Manresa y solo sobrevivieron 2 años sin embargo en Murcia su adaptación fue excelente.

Simultáneamente se puso a punto la tecnología de “cultivo de tejidos”, estudiando el saneamiento y micropropagación de muchas especies aromáticas y/o medicinales, así como su conservación “in vitro”, para sanear y rejuvenecer el material vegetal y así mejorar las condiciones de reproducción vegetativa posterior en vivero. En el momento actual disponemos de clones seleccionados de Thymus (varias especies).

A pesar de la cantidad de información obtenida, quedaron numerosas dudas por resolver y se vio la necesidad de seguir trabajando en esta dirección para afianzar los conocimientos adquiridos y contrastarlos bajo nuevas situaciones. En el caso del riego, por ejemplo, solo conocemos la respuesta a las dosis ensayadas, pero desconocemos la dosis óptima para conseguir buen rendimiento y calidad.

En cuanto a la duración de los ensayos y para que los resultados fuesen útiles para los productores españoles, es evidente que se deberían adecuar a la de los ciclos productivos de estas especies que son plurianuales. En el caso de las labiadas, este ciclo es de 5 o mas años, y no se pude concluir disponiendo solamente de los resultados obtenidos en los dos primeros años del cultivo. La abundante bibliografía consultada presenta respuestas muy diferentes en función de las especies, de su procedencia y de las condiciones de cultivo, razones que justificaron continuar trabajando en esa dirección.

Tras la evidencia de haber logrado consolidar un importante grupo de trabajo pluridisciplinar y con un objetivo común, también quedó patente la necesidad de iniciar un proceso de selección y mejora en algunas especies con interés comercial, con el objetivo de obtener variedades comerciales propias que nos liberen de la necesidad de comprar semillas en el extranjero de especies que son propias de nuestra flora.

Simultáneamente, en el año 2.000, los grupos del INIA y el CIA de Castilla-La Mancha pusieron en marcha el proyecto coordinado RF00-019-C6: “RECURSOS GENÉTICOS DE PLANTAS AROMÁTICAS Y MEDICINALES DE CASTILLA-LA MANCHA” con el objetivo de recolectar la mayor variabilidad genética posible, conservarla en bancos de germoplasma, evaluar la germinación de las semillas de los géneros Arctostaphylos, Hypericum, Lavandula, Satureja y Thymus, recolectar la mayor variabilidad genética posible, conservarla en bancos de germoplasma, evaluar la germinación de sus semillas y conocer el contenido en principios activos que caracterizan los géneros Hypericum (hipericina) y Thymus (aceite esencial) y la variabilidad de su composición en los distintos hábitats naturales y documentar e informatizar las colecciones conservadas para facilitar su utilización.
Actualmente, este grupo está desarrollando el proyecto INIA RTA2005-00168-C04: “Prospección, recolección y conservación de germoplasma, caracterización química, selección, estudios de propagación y cultivo en ecológico, de poblaciones silvestres de plantas aromáticas y medicinales de la flora española” que se inició a principios del 2006, siendo las especies en estudio: Lavandula latifolia, Rosmarinus officinalis y Salvia lavandulifolia

Durante los meses de enero y febrero de 2006, se procedió a la recopilación de toda la información disponible sobre distribución geográfica y fenología de las tres especies, estableciéndose la estrategia de recolección, con itinerarios que nos permitieran muestrear en toda su área de distribución y entre 206 y 2008 se realizaron los trabajos de recolección de material vegetal de 701 poblaciones, 326 de romero, 143 de salvia y 232 de espliego. Un resumen del material colectado se presenta en la siguiente tabla:




Romero

Salvia

Espliego

Total

Andalucia

42

1

10

53

Aragón

24

-

28

52

Baleares

2

-

-

2

Castilla y León

3

34

17

54

Castilla-La Mancha

106

71

97

274

Cataluña

42

9

32

83

Madrid

17

17

7

41

Murcia

49

11

27

87

Navarra

-

-

3

3

País Vasco

-

-

4

4

Valencia

41

-

7

48

TOTAL

326

143

232

701



Las 701 muestras de material vegetal recolectadas se entregaron al Laboratorio de Plantas Aromáticas y Medicinales del INIA para su análisis, conociéndose actualmente su rendimiento en aceite esencial, la composición química del mismo y la de los extractos metabólicos de los residuos de la destilación (ácidos fenólicos y flavonoides). Todos los datos de pasaporte se han incorporado al inventario de PAM. A la vista de los resultados obtenidos, se puede adelantar que existe una gran variabilidad tanto en la concentración en aceite esencial, como en su composición y lo mismo sucede con los componentes no volátiles.

En la caracterización química de las poblaciones, hemos podido observar una gran variabilidad tanto en el rendimiento en aceite esencial como en su composición. En el caso del Rosmarinus officinalis los rendimientos oscilan entre 0,71% de una población de Cuenca y 3,80% de otra de Toledo, en Salvia lavandulifolia encontramos rendimientos entre 1.32% en Guadalajara y 2,82% en Cuenca, por último los rendimientos en Lavandula latifolia varían entre 1,48% en una de Palencia y 6,19% de Tarragona. En cuanto a la composición en Rosmarinus officinalis, se pueden considerar los siguientes grupos: por su alto y bajo contenido en 1-8 cineol y alcanfor, por estar esos dos componentes en proporción similar y por su alto contenido en verbenota. Considerando la posibilidad de poder definir quimiotipos En la composición del aceite esencial de Lavandula latifolia los tres componentes mayoritarios varían entre 20,28% y 46,63% el 1-8 cineol, 3,74% y 49,37% el linalol y 2,48% y 46,69% el alcanfor. A la vista de esta gran variabilidad y del número de poblaciones tan elevado que tenemos caracterizado de cada especia, consideramos la necesidad de darle continuidad a este trabajo.

En los ensayos agronómicos planteados en el proyecto: A. época de corte en distintas localizaciones, B. dosis de riego, C. densidad de plantación y D. cubiertas vegetales, hasta ahora solo se han obtenido dos cosechas, la del año 2007 y 2008. Los resultados, hasta la fecha, son solo preliminares, pero creemos que ya se puede pronosticar una dificultad de manejo agronómico en las especies estudiadas que empieza por la puesta en cultivo (ya que el porcentaje de marras, en el caso de Lavandula latifolia ha sido muy importante (20%) en los dos primeros años del cultivo), por lo que consideramos de gran interés continua estos trabajos durante los años posteriores sobre todo en Salvia lavandulifolia en la que se dan muchas “muertes súbitas”. En general y aunque de forma preliminar y durante estos dos años del ciclo productivo se ha podido observar lo siguiente

  • Rosmarinus officinalis: tuvo un buen establecimiento de cultivo (< 2 % marras), siendo las parcelas con riego donde más marras se han producido (figura 1). Responde bien a la dosis de riego alta siendo mayor la producción por planta cuando la densidad de plantación es baja (figura 2). Presenta dificultad al rebrote el segundo año de producción (2008) y por tanto se ha visto incrementado el número de marras y la producción ha sido entre el 60 y 70 % menor que el primer año de cultivo.

  • Salvia lavandulifolia: tuvo un buen establecimiento de cultivo, aunque el número de marras en las parcelas de secano (7 %) fue superior que en las de riego (figura 1). En los años siguientes la tendencia es inversa y se observa mayor número de marras en las parcelas de regadío. Responde bien a la dosis de riego alta y a la densidad de plantación baja, aunque el último año (2008) se ha observado que en los tratamientos con riego la producción por planta ha disminuido entre el 20 y el 50 % respecto al segundo año de cultivo. Sin embargo, se mantiene constante en las parcelas de secano (figura 2).

  • Lavandula latifolia: tuvo un establecimiento de cultivo difícil (el primer año 10-12 % marras; el segundo año 10-12 % marras), pero en el tercer año las marras han disminuido hasta el 4 % (figura 1). Responde bien al riego, pero el máximo rendimiento se da en la dosis de riego baja en el segundo año de cultivo (2007), no presentando diferencias entre dosis de riego. En el último año (2008), el mayor rendimiento por planta se da a densidad baja. Y si comparamos la producción de este parámetro, en los dos últimos años de cultivo se ha incrementado entre el 1 y el 20 % en función del tratamiento (figura 2).


.

El método ensayado para el control de la flora arvense asociada a estos cultivos ha sido el de diversas cubiertas de origen vegetal. Los cultivos de Lavandula latifolia Medicus., Salvia lavandulifolia Vahl. y Rosmarinus officinalis L. fueron testados con cubiertas de Vicia sativa L., paja de cereal y restos de destilería frente a un testigo sin cubierta alguna en las entrecalles. Con los resultados preliminares durante los tres primeros años de cultivo pudimos observar que existen, por un lado, diferencias significativas entre los distintos tratamientos (F=28.96, P<0.0001), y por otro lado, en la evolución que el desarrollo de adventicias ha tenido a lo largo de los tres primeros años (F=9.55, p>0.0001). Como se puede apreciar en la Figura X, todos los años del ensayo, las parcelas con cubiertas de Vicia sativa y paja de cereal presentan niveles de infestación de malas hierbas significativamente menores que el que ocurre cuando se realiza un laboreo convencional del terreno.

También cabe destacar que en 2008, año en el que mayor pluviometría se registró hasta el mes de mayo, en las parcelas de salvia y espliego (en menor medida en las de romero), en las que se emplearon cubiertas vegetales, la infestación se mantuvo en niveles similares a los de años anteriores (media entre 5 y 10 plantas/m2), mientras que en las tratadas con laboreo convencional el desarrollo de adventicias se disparó respecto al de años anteriores (media entre 20 y 30 plantas/m2 en función de la especie, con gran variabilidad entre mediciones).
Del mismo modo, el empleo de cubiertas vegetales durante sucesivas campañas parece que tiende a homogeneizar los resultados de presencia de malas hierbas, esto puede deberse a una reducción del banco de semillas del suelo, aumentado la eficacia de las mismas con el paso de los años. Al ser especies plurianuales con unos ciclos de cultivo estimado en torno a los 8 años, se considera necesario continuar con la valoración de la eficacia de estos métodos de control de adventicias durante el periodo de mayor rendimiento de los cultivos y si dicho rendimiento se ve afectado en algún sentido (a partir del tercer año).

A la vista de los resultados hasta ahora obtenidos, tanto el mulching con los restos de paja como la cubierta viva de Vicia sativa pueden ser métodos viables para el control de malas hierbas. La paja de cereal ha sido el método más eficaz de control en las temporadas en las que las lluvias han sido escasas (años 1 y 2, menos de 250 mm recogidos hasta el mes de mayo), por lo que puede ser la opción más interesante en zonas más áridas. Sin embargo, es más dependiente de las condiciones climáticas que el empleo de cubiertas vivas, ya que no existe una competencia activa con las malas hierbas. Los resultados obtenidos con restos de destilería no han sido satisfactorios durante los tres primeros años, debido a que el material utilizado tuvo problemas de contaminación con semillas a priori, no obstante, con un adecuado manejo de este material desde la destilación se considera que puede ser también una opción interesante para el control de adventicias, permitiendo la reutilización y puesta en valor de este subproducto, por lo que seguirá siendo una opción a evaluar en años sucesivos.

Ante esto, debemos añadir que los ensayos todavía no están en plena producción y por tanto las plantas no han entrado en competencia completa entre ellas. Se necesita seguir con el ensayo, como mínimo tres años mas, para poder obtener datos concluyentes en función del ciclo de cultivo de estas especies que puede llegar a ser de 8 años o mas.
Por otra parte, el equipo del ITACyL dentro del proyecto RTA2007-00042-00-00 que lleva por título: PROSPECCIÓN, RECOLECCIÓN Y CONSERVACIÓN DE GERMOPLASMA, CARACTERIZACIÓN QUÍMICA Y SELECCIÓN DE POBLACIONES SILVESTRES DE PLANTAS AROMÁTICAS Y MEDICINALES DE LA FLORA DE CASTILLA Y LEÓN, durante los años 2007 y 2008 ha recolectado y analizado la composición química, de 66 muestras de mejorana y 17 de salvia española. Dichas muestras han sido recogidas teniendo en cuenta el área de distribución de cada especie y representa bien la diversidad que cada una tiene en Castilla y León. Del análisis estadístico de los resultados de mejorana se deduce que existe variabilidad en cuanto a la composición de volátiles se refiere, sin embargo, esta variación no se encuentra relacionada con la distribución geográfica de las mismas. Se han podido distinguir 3 grupos de muestras: el más numeroso de ellos contiene altas cantidades de cineol, bajo contenido en linalol y en hidrocarburos terpénicos en su aceite esencial. Otro grupo bastante numeroso contiene altas concentraciones de hidrocarburos terpénicos y bajas de cineol y linalol. Finalmente, se puede distinguir un grupo de 5 muestras muy diferente cuyo aceite esencial contiene altas cantidades de linalol y bajas de cineol e hidrocarburos terpénicos. Durante el año 2009 (el proyecto acaba en septiembre) terminaremos de recoger las muestras de salvia española y realizaremos el análisis correspondiente.

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