EVOLUCIÓN DE LOS PROCESOS DE
ELABORACIÓN DE BIOPREPARADOS EN SU
RELACIÓN CON LA PRODUCTIVIDAD
DE CACAO
EVOLUTION OF THE PRODUCTION PROCESSES OF
BIOPREPARATIONS IN THEIR RELATIONSHIP WITH
COCOA PRODUCTIVITY
Jorge Washington Manzano Torres
Instituto Superior Tecnológico Ismael Pérez Pazmiño, Ecuador
Yamile Auxiliadora Orellana García
Instituto Superior Tecnológico Ismael Pérez Pazmiño, Ecuador
Richard Fabricio Vásquez Aguilar
Instituto Superior Tecnológico Ismael Pérez Pazmiño, Ecuador
Jenny Alexandra Alaña Farías
Instituto Superior Tecnológico Ismael Pérez Pazmiño, Ecuador
pág. 2417
DOI: https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i4.12485
Evolución de los Procesos de Elaboración de Biopreparados en su Relación
con la Productividad de Cacao
Jorge Washington Manzano Torres
1
jorge.manzano@instipp.edu.ec
https://orcid.org/0000-0002-4652-8877
Instituto Superior Tecnológico
Ismael Pérez Pazmiño
Ecuador
Yamile Auxiliadora Orellana García
yamile.orellana@instipp.edu.ec
https://orcid.org/0000-0001-6956-8276
Instituto Superior Tecnológico
Ismael Pérez Pazmiño
Ecuador
Richard Fabricio Vásquez Aguilar
richard.vasquez@instipp.edu.ec
https://orcid.org/0000-0002-6603-5180
Instituto Superior Tecnológico
Ismael Pérez Pazmiño
Ecuador
Jenny Alexandra Alaña Farías
alexisfarias1730@gmail.com
https://orcid.org/0009-0002-9664-6609
Instituto Superior Tecnológico
Ismael Pérez Pazmiño
Ecuador
RESUMEN
El artículo de revisión examina la evolución de los procesos para la elaboración de biopreparados y su
impacto en la productividad del cacao, analizando tanto antecedentes históricos como avances recientes.
Su objetivo es determinar cómo las mejoras en las técnicas y formulaciones de biopreparados han
afectado la sostenibilidad de la producción de cacao. La investigación se basa en una revisión exhaustiva
de la literatura científica y técnica existente, que incluye estudios de caso, ensayos de campo y análisis
comparativos de diversos métodos de elaboración de biopreparados, prestando atención tanto a
prácticas tradicionales como a enfoques modernos. Los hallazgos indican una evolución notable desde
técnicas artesanales fundamentadas en conocimientos ancestrales hasta métodos más avanzados que
integran innovaciones biotecnológicas. Se han identificado biopreparados efectivos para el control de
patógenos específicos del cacao, tales como Phytophthora spp. y Moniliophthora roreri. Además, se ha
observado un incremento en la productividad del cacao gracias al uso de biopreparados, lo que a su vez
mejora la salud del suelo y disminuye la incidencia de enfermedades. Los estudios concluyen que el
uso de biopreparados no solo aumenta la producción, sino que también mejora la calidad del cacao,
promoviendo prácticas agrícolas sostenibles y respetuosas con el medio ambiente.
Palabras clave: biopreparados, productividad, cacao, sostenibilidad, patógenos
1
Autor principal
Correspondencia: jorge.manzano@instipp.edu.ec
pág. 2418
Evolution of the Production Processes of Biopreparations in their
Relationship with Cocoa Productivity
ABSTRACT
The review article examines the evolution of processes for the development of biopreparations and their
impact on cocoa productivity, analyzing both historical background and recent advances. Its objective
is to determine how improvements in biopreparation techniques and formulations have affected the
sustainability of cocoa production. The research is based on a comprehensive review of the existing
scientific and technical literature, including case studies, field trials, and comparative analyses of
various biopreparation methods, paying attention to both traditional practices and modern approaches.
The findings indicate a notable evolution from artisanal techniques based on ancestral knowledge to
more advanced methods integrating biotechnological innovations. Effective biopreparations have been
identified for controlling specific cocoa pathogens, such as Phytophthora spp. and Moniliophthora
roreri. Additionally, an increase in cocoa productivity has been observed with the use of
biopreparations, which also improves soil health and reduces the incidence of diseases. The studies
conclude that the use of biopreparations not only increases production but also enhances the quality of
cocoa, promoting sustainable and environmentally friendly agricultural practices.
Keywords: biopreparations, productivity, cacao, sustainability, pathogens
Artículo recibido 10 julio 2024
Aceptado para publicación: 31 julio 2024
pág. 2419
INTRODUCCIÓN
El artículo de revisión se centra en la evolución de los procesos de elaboración de biopreparados y su
impacto en la productividad del cacao. La investigación aborda tanto los antecedentes históricos como
los avances recientes en esta área, con el fin de proporcionar una comprensión integral de cómo estas
prácticas han evolucionado y mejorado la sostenibilidad de la producción de cacao.
El cultivo de cacao enfrenta numerosos desafíos, incluidos los patógenos que afectan la salud de las
plantas y, en consecuencia, la productividad (Smith & Brown, 2020; Johnson & Martinez, 2019). Las
prácticas agrícolas tradicionales a menudo no son suficientes para abordar estos problemas de manera
sostenible (Garcia, Lopez, & Thompson, 2018; Hernandez, Singh, & Wang, 2019). Por lo tanto, existe
la necesidad de investigar y desarrollar biopreparados más eficaces y sostenibles que puedan mejorar
la salud del cacao y aumentar su productividad.
La justificación para este estudio radica en la necesidad imperiosa de desarrollar métodos de producción
de cacao más sostenibles, que puedan reducir la dependencia de productos químicos sintéticos y, a su
vez, mejorar la salud del suelo y de las plantas (Martinez, Fernandez, & Kim, 2017; Nguyen, Johnson,
& Brown, 2019). En la actualidad, la agricultura convencional de cacao a menudo recurre al uso
intensivo de agroquímicos, los cuales pueden tener efectos adversos tanto en el medio ambiente como
en la salud humana. Estos productos químicos pueden degradar la calidad del suelo, contaminar fuentes
de agua, y afectar negativamente la biodiversidad local (Smith & Green, 2018).
En este contexto, la investigación y aplicación de biopreparados se presentan como una alternativa
prometedora. Los biopreparados, que incluyen microorganismos beneficiosos y extractos naturales, han
mostrado un potencial considerable para mejorar la salud del suelo, promover el crecimiento de las
plantas y controlar plagas de manera más ecológica (García et al., 2020). Estos métodos no solo pueden
reducir la necesidad de productos químicos sintéticos, sino que también pueden contribuir a la
sostenibilidad de la producción de cacao a largo plazo.
Por tanto, este estudio no solo busca contribuir a la mejora de la producción de cacao a través de métodos
más sostenibles, sino que también pretende proporcionar a los agricultores conocimientos que les
permitan adoptar prácticas más respetuosas con el medio ambiente y, en última instancia, contribuir a
la sostenibilidad del ecosistema agrícola en el que operan.
pág. 2420
La relevancia del estudio se manifiesta en su potencial para contribuir a la sostenibilidad de la
agricultura del cacao. Los biopreparados representan una alternativa prometedora a los productos
químicos convencionales, promoviendo prácticas agrícolas más amigables con el medio ambiente y
potencialmente mejorando la calidad y cantidad del cacao producido (García & López, 2020; Martínez,
Fernández, & Kim, 2017; Nguyen, Johnson, & Brown, 2019).
Los antecedentes históricos de los biopreparados en la producción de cacao se remontan a prácticas
ancestrales y artesanales que utilizaban conocimientos tradicionales para combatir enfermedades y
plagas. Con el tiempo, estas técnicas han evolucionado, incorporando avances biotecnológicos que han
mejorado significativamente su eficacia y aplicación (Altieri & Nicholls, 2004; Miller & Reddy, 2018;
Soto & Gómez, 2020).
El marco teórico del artículo se fundamenta en tres áreas clave: agricultura sostenible, fitopatología y
biotecnología. La agricultura sostenible se centra en prácticas que buscan minimizar el impacto
ambiental y promover la salud a largo plazo del ecosistema agrícola. Este enfoque se basa en la
integración de métodos que reduzcan la dependencia de insumos químicos y fomenten el uso eficiente
de los recursos naturales (Altieri, 1999; Pretty, 2008).
En el ámbito de la fitopatología, se analizan las enfermedades y plagas que afectan al cultivo del cacao,
así como los métodos para su manejo y control. Los biopreparados, que incluyen microorganismos
beneficiosos y extractos naturales, juegan un papel crucial en la protección de los cultivos al ofrecer
alternativas ecológicas frente a los tratamientos químicos convencionales (García et al., 2020; Miller &
Reddy, 2018).
La biotecnología contribuye a la elaboración y optimización de estos biopreparados, mediante la
aplicación de técnicas avanzadas para mejorar su eficacia y adaptabilidad en diferentes condiciones
agroecológicas. La investigación en biotecnología permite entender mejor la interacción de los
biopreparados con los ecosistemas agrícolas y su impacto en la salud del cacao y la productividad del
cultivo (Soto & Gómez, 2020; Van der Meer et al., 2016). El marco teórico planteado integra los
conceptos para proporcionar una comprensión integral de cómo los biopreparados pueden ser utilizados
para mejorar la producción de cacao de manera sostenible, optimizando la salud del suelo y el
rendimiento de los cultivos mientras se preserva el equilibrio ecológico.
pág. 2421
Evolución de la investigación en biopreparados
En las últimas décadas, el desarrollo y la aplicación de biopreparados en la agricultura han
experimentado un notable incremento. A comienzos de los años 2000, la investigación en este ámbito
se centró en identificar microorganismos eficaces y optimizar los procesos de producción. Trabajos
como los de Vinale et al. (2008) demostraron que ciertas cepas de Trichoderma spp. no solo actúan
como agentes de biocontrol, sino que también mejoran el crecimiento y la productividad de las plantas
al promover la absorción de nutrientes y aumentar la resistencia a enfermedades. Estos hallazgos han
sido fundamentales para impulsar el uso de biopreparados en la agricultura moderna.
Aplicación de biopreparados en el cultivo de cacao
En el contexto del cultivo de cacao, la implementación de biopreparados ha mostrado resultados muy
prometedores. Investigaciones recientes han demostrado que estos productos pueden incrementar la
productividad del cacao al mejorar la salud del suelo y reducir la incidencia de enfermedades. Por
ejemplo, una investigación de Krauss y Soberanis (2001) destacó que el uso de biocontroladores como
Trichoderma y Bacillus subtilis en plantaciones de cacao resultó en una reducción significativa de
enfermedades como la moniliasis, lo que a su vez llevó a un aumento en el rendimiento del cultivo.
Además, se ha observado que la aplicación de Bacillus subtilis puede aumentar la biomasa de las plantas
de cacao en un 30% en un período de seis meses (Pérez et al., 2015).
Microorganismos Eficientes (EMA's) y su impacto en la productividad del cacao
Los Microorganismos Eficientes (EMA's) han emergido como una solución biotecnológica eficaz para
mejorar la productividad agrícola de manera sostenible. Los EMA's son una mezcla de bacterias, hongos
y levaduras que, cuando se aplican a los cultivos, mejoran la salud del suelo y la planta. En el caso del
cacao, la utilización de EMA's ha demostrado ser particularmente efectiva. Un estudio realizado en
2017 mostró que la aplicación de EMA's en plantaciones de cacao en Ecuador resultó en un aumento
del 25% en la producción de granos de cacao (Rodríguez et al., 2017). Estos microorganismos mejoran
la estructura del suelo, incrementan la disponibilidad de nutrientes y promueven un ambiente
microbiológico favorable para las plantas.
pág. 2422
Avances tecnológicos y metodológicos en la elaboración de biopreparados
La evolución en la elaboración de biopreparados ha estado marcada por avances tecnológicos y
metodológicos. La biotecnología moderna ha permitido el desarrollo de productos más eficaces y
específicos. El uso de técnicas de fermentación y el diseño de formulaciones más estables han mejorado
la viabilidad y efectividad de estos productos en el campo. Por ejemplo, Mukherjee et al. (2012)
señalaron que la implementación de tecnologías de fermentación sólida ha optimizado la producción de
biopreparados a partir de residuos agrícolas, reduciendo costos y promoviendo la sostenibilidad.
Además, la biotecnología ha facilitado la creación de biopreparados específicos para diferentes etapas
de crecimiento de la planta y tipos de suelo, lo que ha incrementado su efectividad.
Integración de conocimientos tradicionales y prácticas agroecológicas
Además de los avances tecnológicos, la incorporación de conocimientos tradicionales y prácticas
agroecológicas ha enriquecido el desarrollo de biopreparados. En muchas regiones productoras de
cacao, los agricultores han combinado biopreparados comerciales con extractos de plantas y prácticas
culturales tradicionales para mejorar la salud y productividad de sus cultivos. Este enfoque integrado
ha demostrado ser particularmente efectivo en sistemas agroforestales, donde la biodiversidad y la
sostenibilidad son prioridades (Tscharntke et al., 2011). Por ejemplo, en Ghana, agricultores han
combinado EMA's con prácticas tradicionales de manejo del suelo y han logrado incrementar la
productividad del cacao en un 20% en un período de dos años (Annan et al., 2018).
Políticas y programas de apoyo a la agricultura sostenible
La adopción de biopreparados en la producción de cacao también ha sido promovida por políticas y
programas de apoyo a la agricultura sostenible. Organizaciones internacionales y gobiernos locales han
incentivado el uso de biopreparados a través de subsidios, capacitación y certificación de prácticas
agrícolas sostenibles. Estas iniciativas han facilitado la transición de los agricultores hacia métodos de
producción más ecológicos, contribuyendo a mejorar la productividad y la calidad del cacao (Perfecto
& Vandermeer, 2015). En Ecuador, el Ministerio de Agricultura y Ganadería implementó en 2018 el
Programa Nacional de Biopreparados para la Agricultura Sostenible (PNBAS), que proporciona
subsidios y asistencia técnica a los productores de cacao que adoptan biopreparados.
pág. 2423
Este programa ha ayudado a reducir el uso de pesticidas químicos en un 40% y ha incrementado la
productividad del cacao en un 15% en las áreas donde se ha implementado (MAG, 2020).
Los objetivos del artículo son: 1) Analizar la evolución de los procesos de elaboración de biopreparados
y su impacto en la productividad del cacao; 2) Identificar biopreparados efectivos en el control de
patógenos específicos del cacao; 3) Evaluar el impacto de los biopreparados en la sostenibilidad de la
producción de cacao; 4) Proporcionar recomendaciones para futuras investigaciones y prácticas
agrícolas basadas en los hallazgos del estudio.
METODOLOGÍA
La investigación se desarrolló mediante un enfoque descriptivo y analítico, con el objetivo de
comprender y evaluar el impacto de los biopreparados en la agricultura, específicamente en el cultivo
de cacao. Se realizó una revisión exhaustiva de la literatura científica disponible sobre el uso de
biopreparados en la agricultura, incluyendo la identificación y análisis de artículos científicos, informes
técnicos y publicaciones académicas relevantes. La búsqueda de literatura se enfocó particularmente en
estudios que documentan el uso de biopreparados en el cultivo de cacao, abarcando tanto
investigaciones experimentales como revisiones teóricas. Se emplearon bases de datos académicas
reconocidas, como Scopus, PubMed, y Google Scholar, para asegurar una cobertura amplia y
representativa de la información disponible.
Adicionalmente, se analizaron estudios de caso relevantes que documentan experiencias exitosas en el
uso de biopreparados en diferentes regiones productoras de cacao. Estos estudios de caso
proporcionaron una visión práctica y contextualizada de cómo los biopreparados han sido
implementados y los resultados obtenidos en distintas condiciones agroecológicas. Se utilizaron
criterios de selección específicos, como la diversidad geográfica, la variedad de biopreparados
utilizados y la metodología empleada en los estudios, para asegurar una comprensión integral y
aplicable.
El diseño de la investigación incluyó la recopilación de datos a través de fuentes secundarias, las cuales
incluyeron artículos científicos, informes técnicos, publicaciones académicas y bases de datos
especializadas. Se priorizó la obtención de información actualizada y relevante, asegurando que las
fuentes seleccionadas cumplieran con criterios de rigor científico y calidad académica.
pág. 2424
Se consideraron aspectos éticos relacionados con la correcta citación de fuentes y la integridad
académica, garantizando que todas las referencias utilizadas fueran adecuadamente acreditadas y
respetando los derechos de autor. Se implementaron medidas para evitar el plagio y asegurar la
originalidad del trabajo, utilizando herramientas de verificación de plagio y siguiendo las normas éticas
establecidas por la comunidad científica
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Utilización de Biopreparados en Cultivos de Cacao
El uso de biopreparados en el cultivo de cacao ha mostrado resultados prometedores a lo largo de los
años. La Tabla 1 resume los resultados de varios estudios sobre la aplicación de biopreparados en
cultivos de cacao.
Tabla 1. Utilización de biopreparados en cultivos de cacao
Año
Detalle de la Aplicación
Descripción Breve del Resultado
Fuente
2001
Aplicación de Trichoderma spp. y
Bacillus subtilis
Reducción significativa de enfermedades
como la moniliasis y aumento del
rendimiento del cultivo
Krauss y Soberanis
(2001)
2008
Utilización de cepas de Trichoderma
spp.
Mejora del crecimiento y la productividad
de las plantas, aumento de la absorción de
nutrientes y resistencia a enfermedades
Vinale et al. (2008)
2012
Implementación de tecnologías de
fermentación sólida para producir
biopreparados
Optimización de la producción a partir de
residuos agrícolas, reducción de costos y
promoción de la sostenibilidad
Mukherjee et al.
(2012)
2015
Aplicación de Bacillus subtilis en
plantaciones de cacao
Incremento de la biomasa de las plantas de
cacao en un 30% en seis meses
Pérez et al. (2015)
2017
Uso de Microorganismos Eficientes
(EMA's) en plantaciones de cacao en
Ecuador
Aumento del 25% en la producción de
granos de cacao
Rodríguez et al.
(2017)
2018
Combinación de EMA's con prácticas
tradicionales de manejo del suelo en
Ghana
Incremento de la productividad del cacao
en un 20% en dos años
Annan et al. (2018)
2020
Implementación del Programa
Nacional de Biopreparados para la
Agricultura Sostenible (PNBAS) en
Ecuador
Reducción del uso de pesticidas químicos
en un 40% y aumento de la productividad
del cacao en un 15%
MAG (2020)
Fuente: Krauss y Soberanis (2001); Pérez et al. (2015); Rodríguez et al. (2017); Annan et al. (2018).
pág. 2425
Los resultados de los estudios mostrados en la Tabla 1 destacan la efectividad de diferentes
biopreparados en el cultivo de cacao. En 2001, Krauss y Soberanis documentaron que la aplicación de
Trichoderma y Bacillus subtilis en plantaciones de cacao resultó en una reducción significativa de
enfermedades como la moniliasis y un incremento en el rendimiento del cultivo. Este estudio fue uno
de los primeros en demostrar el potencial de los biopreparados para mejorar la salud de los cultivos y
su productividad.
En 2015, Pérez et al. observaron que la aplicación de Bacillus subtilis en plantas de cacao aumentó la
biomasa de las plantas en un 30% en un período de seis meses. Este hallazgo subraya la capacidad de
Bacillus subtilis para promover el crecimiento vegetal, lo que puede traducirse en mayores rendimientos
de cacao.
En 2017, Rodríguez et al. reportaron que la aplicación de Microorganismos Eficientes (EMA's) en
plantaciones de cacao en Ecuador resultó en un aumento del 25% en la producción de granos de cacao.
Este estudio destaca cómo los EMA's pueden mejorar la salud del suelo y proporcionar un ambiente
favorable para el crecimiento del cacao, incrementando así la productividad.
Finalmente, en 2018, Annan et al. documentaron que la combinación de EMA's con prácticas
tradicionales de manejo del suelo en Ghana llevó a un incremento del 20% en la productividad del cacao
en un período de dos años. Este estudio enfatiza la importancia de integrar conocimientos tradicionales
y prácticas agroecológicas con tecnologías modernas para maximizar los beneficios de los
biopreparados.
Estos resultados sugieren que los biopreparados, incluyendo Trichoderma, Bacillus subtilis y EMA's,
son herramientas valiosas para mejorar la salud y productividad de los cultivos de cacao. La
combinación de estos biopreparados con prácticas agrícolas sostenibles puede ofrecer una solución
integral para los desafíos de la agricultura moderna, promoviendo la sostenibilidad y la resiliencia del
sistema agrícola.
Además, las políticas y programas de apoyo a la agricultura sostenible han jugado un papel crucial en
la adopción de biopreparados. En Ecuador, el Ministerio de Agricultura y Ganadería implementó en
2018 el Programa Nacional de Biopreparados para la Agricultura Sostenible (PNBAS). Este programa
proporciona subsidios y asistencia técnica a los productores de cacao que adoptan biopreparados,
pág. 2426
ayudando a reducir el uso de pesticidas químicos en un 40% y aumentando la productividad del cacao
en un 15% en las áreas donde se ha implementado (MAG, 2020). Estas iniciativas son esenciales para
facilitar la transición hacia métodos de producción más ecológicos y para mejorar la calidad del cacao
producido.
CONCLUSIONES
La evolución de la investigación y aplicación de biopreparados en la agricultura ha demostrado ser una
estrategia prometedora para mejorar la productividad y sostenibilidad del cultivo de cacao. Los estudios
revisados destacan la efectividad de diversos microorganismos, como Trichoderma, Bacillus subtilis y
Microorganismos Eficientes (EMA's), en la reducción de enfermedades y el aumento del rendimiento
de las plantaciones de cacao. Estos biopreparados no solo mejoran la salud del suelo y la planta, sino
que también promueven prácticas agrícolas más sostenibles y respetuosas con el medio ambiente.
Los avances tecnológicos y metodológicos en la elaboración de biopreparados, como las técnicas de
fermentación sólida y el diseño de formulaciones estables, han permitido desarrollar productos más
eficaces y específicos. La integración de conocimientos tradicionales y prácticas agroecológicas ha
enriquecido aún más el uso de biopreparados, demostrando que la combinación de enfoques modernos
y tradicionales puede maximizar los beneficios para los agricultores y el medio ambiente.
Las políticas y programas de apoyo, como el Programa Nacional de Biopreparados para la Agricultura
Sostenible (PNBAS) en Ecuador, han facilitado la adopción de estas tecnologías, proporcionando
subsidios y asistencia técnica a los productores. Estos esfuerzos han resultado en una reducción
significativa del uso de pesticidas químicos y un aumento en la productividad del cacao, subrayando la
importancia del apoyo gubernamental en la transición hacia métodos de producción más sostenibles.
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