1Patrick Trail, 1Yuwadee Danmalidoi , 1,2Abram Bicksler, y 1,3Rick Burnette
1ECHO Asia Impact Center, Chiang Mai, Thailanda
Afiliaciones actuales:
2Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura, Roma, Italia
3Cultivar la Abundancia, Fort Myers, Florida, EEUU
Este artículo se publicó por primera vez en ECHO Asia Note #45
[Nota del editor: Este tema de interés se remonta a unos años atrás, cuando Rick Burnette fungía como director de ECHO Asia. Al observar que los helechos vegetales comestibles locales sólo se cosechaban en forma silvestre y estaban disponibles en el mercado en determinadas épocas del año, pensó que tal vez esta especie local desatendida e infrautilizada podría cultivarse en la finca, con sombra artificial, y así hacerla comercializable también “fuera de temporada”. Desde entonces, el experimento se ha reproducido y se ha completado (con la ayuda de muchas manos), y el siguiente artículo resume lo que hemos aprendido.]
Introducción
Existen varias especies de helechos comestibles en el mundo, desde los trópicos hasta las regiones más templadas, y entre ellas se encuentran los helechos de ribera (Pteridium spp.), el helecho avestruz (Matteuccia struthiopteris) y los helechos Stenochlaena spp.
Sin embargo, este estudio se centra en el helecho vegetal (Diplazium esculentum Reytz.), un cultivo vegetal perenne tropical que se encuentra habitualmente en las regiones de Asia y Oceanía. Sakai et al. (2016) clasifican este helecho vegetal comestible como un producto forestal no maderable o PFNM. Es un cultivo vegetal importante a nivel regional en la India, Bangladesh, Tailandia, Malasia, Filipinas y el estado estadounidense de Hawái (Lin et al., 2009). Las frondas jóvenes y tiernas del helecho (comúnmente denominadas en inglés “fiddleheads”) suelen consumirse frescas, hervidas, escaldadas o cocinadas en curry, según la región donde se consuman (Duncan, 2012).
El análisis nutricional del helecho vegetal indica varias propiedades nutricionales positivas, siendo rico en betacaroteno, ácido fólico, junto con minerales de calcio, hierro y fósforo; mientras que las propiedades antinutricionales como los ácidos fíticos, los taninos y la tripsina están presentes en cantidades no tóxicas (Archana et al., 2012; Junejo et al., 2015). Los resultados del análisis nutricional de Diplazium esculentum hecho en la universidad de Kasetsart en Bangkok muestran una rica composición nutricional (Tabla 1).
| Composición nutricional de Diplazium esculentum Reytz. | |
|---|---|
| Betacaroteno (ug/100 g) | 516.58 ± 2.66 |
| Fósforo (mg/100 g) | 54.05 ± 0.82 |
| Vitamina B1 (mg/100 g) | ND |
| Vitamina B2 (mg/100 g) | 0.04 ± 0.00 |
| Vitamina C (mg/100 g) | 0.94 ± 0.86 |
| Vitamina E (mg/100 g) | 0.28 ± 0.20 |
| Calcio (mg/kg) | 138.00 ± 5.21 |
| Magnesio (mg/kg) | 205.05 ± 29.07 |
| Potasio (mg/kg) | 3691.75 ± 278.17 |
| Sodio (mg/kg) | 27.16 ± 2.60 |
El helecho vegetal puede encontrarse por temporada en muchos mercados asiáticos y suele cosecharse de forma silvestre en zonas húmedas y sombreadas a lo largo de las riberas de los ríos y en zonas boscosas. Durante la estación lluviosa, es común encontrar manojos de helechos vegetales en los mercados locales de estas regiones, pero no parece que se suministren en cantidades suficientes para satisfacer la demanda de los consumidores durante los meses secos, cuando la disponibilidad en el mercado casi desaparece.
Hasta la fecha, la investigación sobre el potencial de cultivo del helecho vegetal y sus posibles oportunidades y limitaciones agronómicas ha sido mínima. El helecho vegetal sigue supliéndose al mercado en gran parte por medio de la cosecha silvestre, pero todavía no se ha extendido su cultivo como especie manejada. Mertz (1999) comparó el potencial de cultivo de Stenochlaena palustris (Burm.) y Diplazium esculentum (Retz.) en Malasia y encontró que el cultivo de esta última era inviable en condiciones de crecimiento sin sombra. Los recientes trabajos realizados en el Centro de Impacto Regional de ECHO Asia, en el norte de Tailandia, indican que puede cultivarse e incluso prosperar en un sistema de producción manejado a la sombra.
Objetivos del estudio
Con el objeto de verificar y probar esta teoría, se estableció un experimento de campo de varios años para: 1) evaluar el crecimiento y el rendimiento comercial de los helechos vegetales en un sistema de producción gestionado utilizando diferentes regímenes de sombra, y 2) evaluar el potencial para.
El cultivo de helechos vegetales más allá de su típica disponibilidad estacional podría servir como un nicho de mercado potencial para pequeños productores que buscan entrar en nuevos mercados, lo que hace que este experimento sea de interés potencial para muchos dentro de la red de ECHO y más allá.
Métodos
Ubicación y descripción del sitio
Los ensayos de campo se realizaron en el Banco de Semillas de ECHO Asia durante las temporadas de cultivo 2011 y 2017/2018. Las condiciones climáticas del sitio del estudio, localizado en las colinas del norte de Tailandia (20° 1’N, 99° 17’E), se caracterizan por una estación de lluvias bien definida (de mayo a octubre) y una estación seca bien definida (de noviembre a abril), con temperaturas que suelen oscilar entre los 25ºC y los 30ºC durante todo el año (Tabla 2).
| Jun. | Jul. | Ago. | Sep. | Oct. | Nov. | Dic. | Ene. | Feb. | Mar. | Abr. | Mayo | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Secuencia 1 (2011) | |||||||||||||
| Precipitaciones (mm) | 287 | 334 | 335 | 305 | 29 | 5 | 3 | 3 | 1 | 92 | 64 | 242 | 1700 (Total) |
| Temperatura (ºC) | 29 | 28 | 28 | 28 | 28 | 25 | 23 | 22 | 27 | 26 | 31 | 29 | 27 (Promedio) |
| Secuencia 2 (2017/2018) | |||||||||||||
| Precipitaciones (mm) | 211 | 349 | 346 | 322 | 351 | 120 | 90 | 40 | 16 | 34 | 85 | 333 | 2297 (Total |
| Temperatura (ºC) | 31 | 29 | 29 | 29 | 27 | 26 | 23 | 25 | 28 | 32 | 32 | 31 | 28.5 (Promedio) |
Montaje del experimento
Los helechos se cultivaron en lugares a pleno sol en camas elevadas con tres tratamientos de sombra diferentes:
1) control sin sombra (0%), 2) sombra baja (50%) y 3) sombra alta (80%). El experimento se organizó como un diseño de bloques completos aleatorios (RCBD por sus siglas en inglés) con cuatro réplicas. Se colocaron cubiertas individuales suspendidas de malla sombra abiertas sobre las hileras, a 1.5 m por encima de las camas elevadas, según el tratamiento (Figura 2), y se colocó un sistema de microaspersores para el riego durante los meses de la estación seca, a fin de imitar una condición de humedad similar a la del ambiente local donde suelen crecer. Los intervalos de cosecha de ambas secuencias del experimento abarcaron un período de un año, lo que permitió comparar el crecimiento y los rendimientos según la estación, húmeda o seca.
Las parcelas experimentales medían 1 m por 1 m y los propágulos de helechos se trasplantaron a una densidad de siembra de aproximadamente 30 cm por 30 cm, para un total de 9 plantas por parcela. Los propágulos se desenterraron de un lecho establecido de helechos en crecimiento que previamente se habían recolectado de forma silvestre en la localidad y se habían trasplantado.
Los helechos se trasplantaron a camas elevadas que previamente habían recibido varios años de enmiendas de suelo orgánicas, incluyendo compost, estiércol de vaca y mulch de paja de arroz. Para este experimento, no se agregaron más enmiendas al suelo durante el período del ensayo. Sin embargo, las camas se cubrieron antes de cada temporada de siembra con una generosa capa de mulch de paja de arroz de aproximadamente 4 toneladas por hectárea, lo que demostró ser un paso importante para retener la humedad del suelo y asegurar la supresión de malezas durante el establecimiento de los helechos
Recolección de datos
Una vez establecidos los trasplantes (3 meses después del trasplante), se recogieron datos de cosecha de frondas (fiddleheads) de helechos comercializables cada 3 semanas de la fila central de cada parcela, la zona de muestreo. Los datos sobre el crecimiento de los helechos se recogieron continuamente en intervalos de 3 semanas durante un año, para un total de 14 períodos de muestreo. Las frondas se contaron y pesaron en húmedo, mientras que las submuestras se secaron en el horno para calcular el peso seco. Tanto los datos sobre la altura de las plantas como del porcentaje de necrosis (muerte de las plantas) se midieron cada 3 semanas en la zona de muestreo de cada parcela. La altura de las plantas se calculó utilizando la hoja de helecho más alta y extendida, mientras que el porcentaje de necrosis o muerte de las plantas se estimó utilizando una clasificación visual de 0 (sin necrosis/muerte) a 100 (necrosis/muerte completa), descrita por Deadman et al. (2002).
En varios momentos del experimento, se visitó el mercado local varias veces para comprar helechos vegetales comestibles, en un intento de monitorear la disponibilidad y el precio de mercado según la época del año. Se compró las hojas de helecho (fiddleheads) por manojos y se registró su peso en fresco, así como el número de hojas individuales incluidas. Los helechos comprados en el mercado se adquirieron en un mercado rural local en el pueblo más cercano (Fang), y en la cercana ciudad de Chiang Mai para evaluar las diferencias de precio.
Resultados
¡La sombra importa, y la humedad también!
Los resultados de nuestros ensayos de campo indican que el cultivo de helechos vegetales en la finca puede ser de hecho productivo, tanto en la estación de lluvias como en la seca. La producción fue mayor durante la temporada de lluvias en comparación con los meses de la temporada seca, incluso cuando se proporcionó un riego adecuado durante todo el año. Nuestros resultados indican que la sombra sí desempeña un papel importante en un sistema de producción manejado, ya que las parcelas con sombra superan en rendimiento a las que no lo están en casi todos los casos (Figura 3). Los helechos cultivados bajo estructuras de sombra parcial (50% de sombra) rindieron más que los que estaban a mayor sombra (80%) en ambos ensayos, aunque las diferencias entre ambos fueron pequeñas en comparación con tener sombra y no tenerla en general.
Figura 3. cosechadas durante la temporada de lluvia y la temporada seca de 2 secuencias distintas del ensayo
Los helechos cultivados sin sombra mostraron mayores tasas de necrosis/muerte de la planta que los que tenían sombra, en todos los casos. Esta muerte en las partes vegetativas indica que el helecho vegetal es altamente sensible a la luz solar y, por tanto, un factor importante a considerar en la domesticación de la planta. Hubo una diferencia de temperatura promedio anual de 1.5ºC entre las secuencias 1 y 2, lo que explica en parte el crecimiento adicional, y la posterior necrosis sin sombra, en la segunda secuencia en comparación con la primera.
Figura 4. cultivadas durante la estación lluviosa y la estación seca de 2 ensayos separados.
Al analizar los resultados de este trabajo, observamos una gran diferencia en el rendimiento entre las estaciones lluviosas y las estaciones secas de la secuencia 2 en comparación con la secuencia 1. Esto se correlaciona con una estación lluviosa prolongada y una cantidad de lluvia superior al promedio durante la segunda secuencia (2,297mm en comparación con 1,700mm en la secuencia 1). Esto parece indicar que, aunque la sombra marca la diferencia en el rendimiento y es un factor necesario en la producción de helechos vegetales, la humedad adecuada puede ser igualmente importante.
Aunque se dio riego cada 3-4 días a lo largo de la temporada, quizás sea necesario tener más humedad durante todo el tiempo, sin posibilidad de estrés hídrico.
Conclusión
Aunque estos resultados de ninguna manera son exhaustivos, indican que existe un potencial significativo para la producción de helechos vegetales en entornos manejados. Creemos que la producción a pequeña escala de helechos vegetales puede y debe integrarse en las fincas a pequeña escala, tanto como cultivo comercial como para el consumo doméstico. Esta especie desatendida e infrautilizada (NUS) tiene potencial como cultivo nicho comercializable, así como un suplemento vegetal nutricionalmente rico para la diversidad de la dieta familiar. El helecho vegetal sigue teniendo un gran potencial como cultivo nicho, tanto a nivel local en el sudeste asiático como fuera de él. Es necesario seguir investigando para perfeccionar las prácticas de cultivo de este helecho vegetal, pero existe un potencial prometedor para entornos de producción de manejo del cultivo.
Agradecimientos
Los autores quisieran agradecer a las numerosas personas que han participado en este proyecto en marcha. Muchas manos ayudaron a lo largo del camino con la recolección de datos y el mantenimiento de las parcelas, con un agradecimiento especial necesario para los voluntarios de ECHO Asia James Manson, Karis Lotze, y Caleb & Cayleigh Philips. Gracias por su ayuda en el establecimiento y mantenimiento de las parcelas, y en la tediosa recolección de datos.
Literatura citada
Archana, G. N., Pradeesh, S., Chinmayee, M. D., Mini, I., y Swapna, T. S. (2012). Diplazium esculentum: a wild nutrient-rich leafy vegetable from Western Ghats [Diplazium esculentum: una hortaliza de hoja silvestre rica en nutrientes de los Ghats occidentales]. In: Sabu, A., Agustine, A. (eds) Propsects in Bioscience: Addressing the Issues. 293-301.
Deadman, M. L., Khan, I. A., Thacker, J. R. M., Al-Habsi, K. (2002). Interaction between leafminer damage and leaf necrosis caused by alternaria alternata on potato in the Sulfanate of Oman [Interacción entre los daños causados por el minador y la necrosis foliar causada por alternaria alternata en la papa en el Sultanato de Omán]. The Plant Pathology Journal. 18(40): 210-215.
Duncan, K., Chompoothong, N., y Burnette, R. 2012. Vegetable Production Throughout the Rainy Season [Producción de hortalizas durante la temporada de lluvias]. ECHO Asia Notes. 13: 1-14.
Junejo, J. A., Ghoshal, A., Mondal, P., Nainwal, L., Zaman, K., Singh, K. D., y Chakraborty, T. (2015). In-vivo toxicity evaluation and phytochemical, physiochemical analysis of Diplazium esculentum (Retz.) Sw. leaves a traditionally used North-Eastern Indian vegetable [Evaluación de la toxicidad in vivo y análisis fitoquímico y fisicoquímico de las hojas de Diplazium esculentum (Retz.) Sw. una hortaliza tradicionalmente utilizada en el noreste de la India]. Advances in Bioresearch. 6(5): 175-181.
Lin, L. J., Hsiao, Y. Y., y Kuo, C. G. (2009). Discovering Indigenous Treasures: Promising Indigenous Vegetables from Around the World [Descubriendo los tesoros indígenas: Hortalizas autóctonas prometedoras de todo el mundo]. World Vegetable Center. 9(720): 118-121.
Mertz, O. (1999). Cultivation potential of two edible ferns, Diplazium esculentum and Stenochlaena palustris [Potencial de cultivo de dos helechos comestibles, Diplazium esculentum y Stenochlaena palustris]. Tropical Agriculture. 76(1): 10-16.
Sakai, S., Choy, Y. K., Kishimoto-Yamada, K., Takano, K. T., Ichikawa, M., Samejima, H., Kato, Y., Ushio, M., Saizen, I., Nakashizuka, T., y Itioka, T. (2016). Social and ecological factors associated with the use of non-timber forest products by people in rural Borneo [Factores sociales y ecológicos relacionados con el uso de productos forestales no maderables por la población rural de Borneo]. Biological Conservation. 204: 340-349.