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Ecofisiología de la adaptación de
quinua a los ambientes del NOA
Jornada para productores:
QUINUA: una alternativa rentable
Jueves 6 de Junio de 2013. INTA-Cerrillos, Salta.
Daniel Bertero, Catedra de Produccion Vegetal, Facultad de Agronomia,
Universidad de Buenos Aires, [email protected]
Page 2
¿Por qué estamos aqui?
• Razones económicas
• Alimenticias
• Culturales
• Otras…
Page 4
www.delipez.com Responsable: Hugo Bautista
Bolivia
Page 5
MEJORADORES LACTEOS
CONFITADOS GASTRONOMIA GRAJEADOS
CEREAL PARA EL DESAYUNO
BEBIDA
HARINAS
Productos IncaSur,Cuzco
Perú
Page 6
Chaufa de Quinua
Mousse de Fresa Kiwigen
Productos IncaSur,Cuzco
Perú
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Kinwa Mapuche, Villarrica, Chile. Flores, 2007. Cong. Int. Quinua
Chile
Page 8
Usos de la quinua
*Grano entero (alimentación humana y animal)
* Pellets de alto contenido de proteínas, ensilado (Europa)
* Harina: panificación, pastas, tortas
* Cereal para desayuno (inflada, arrollada)
* Fuente de almidón con alto contenido en amilopectina
(bioplásticos, espesante)
* Aceite (alta proporción de ácidos grasos poliinsaturados,
semejante al aceite de maiz)
* Industria farmacéutica (uso de saponinas como facilitador de la
absorción de medicamentos a nivel intestinal)
* Repelente de pájaros/insecticida (saponinas)
* Industria cosmética (saponinas)
* Mordiente para el consumo de coca (región andina)
Page 9
Estadisticas de producción (FAOSTAT)
Bolivia
y = 521,38x - 1E+06
R2 = 0,78
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
40000
45000
1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020
año
Pro
du
cc
ión
(T
on
)
Perú
y = 800,48x - 2E+06
R2 = 0,80
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
40000
45000
1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020
año
Pro
du
cc
ión
(T
on
)
Bolivia
y = -0,0006x + 1,6811
R2 = 0,00
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020
año
ren
dim
ien
to (
ton
Ha
)
Perú
y = 0,0165x - 32,002
R2 = 0,83
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020
año
ren
dim
ien
to (
To
n h
a)
Page 10
Exportaciones (Bolivia)
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
18000
1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010
año
ex
po
rta
cio
n (
To
n)
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
1970 1980 1990 2000 2010 2020
año
pre
cio
po
r to
nela
da (
U$S
mil
es)
Page 11
Destino de las exportaciones
De Bolivia
Europa 47 %
EEUU 41 %
Am. Latina 9 %
De Perú
Japón 42 %
EEUU 24 %
Canadá 18 %
Alemania 16 %
Producción (1997-2002)
Bolivia: 23000 Tn año Perú: 20250 Tn año
EEUU: 3000 Tn año Canadá: 1380 Tn año
Ecuador: 1200 Tn año Chile: 250 Tn año
Europa: 210 Tn año Mundial: 49000 Tn año
Fuente: Corporación Andina de Fomento, 2001
Page 12
Producción comercial y empresas
en EEUU y Canadá
• Quinoa Corporation (California, EEUU)
– www.quinoa.net
• Northern Quinoa Corporation
(Saskatchewan, Canadá)
– www.quinoa.com
• WhiteMountain Farm (Colorado, EEUU)
– www.whitemountainfarm.com
Page 13
¿Por qué interesarse en quinua?
Por su valor nutricional
Contenido de proteínas mas alto que el
promedio de los cereales (rango 12-22%,
media 14 %)
Excelente balance de aminoácidos
esenciales (lisina)
Mejor fuente de hierro, calcio, fósforo,
magnesio, zinc y potasio que los cereales
No posee gluten (apto para celíacos).
Page 14
Aportes al mundo y la agro-biodiversidad de la zona andina
MASHUA, OCA, QUINUA, TARWI,
PAPA, CANIHUA
Page 15
COSMOVISION ANDINA
RAZONES CULTURALES
Page 16
EL VIAJE DE TUNUPA EN EL ALTIPLANO SUR BOLIVIANO
RAZONES CULTURALES
Page 17
Quillacas La pampa
Leche de Tunupa
RAZONES CULTURALES
Page 18
Foto: Soto, 2007. Cong. Int. Quinua, Iquique. Chile
¿Dónde se produce la quinua que conocemos/consumimos?
Page 20
Zonas de cultivo-Bolivia
Del Castillo et al. 2008. Biotech. Agron. Soc. Environ. 12: 421-435
Page 22
Duración de la estación de lluvias
Geerts et al. 2006. Agr. For. Met. 139: 399-412
Page 23
Geerts et al. 2006. Agr. For. Met. 139: 399-412
Evapo-transpiración Potencial
Page 25
Cultivo en la zona del Salar de Uyuni
Page 27
¿Qué se produce alrededor del Salar de Uyuni?
Page 28
Estreses biológicos y climáticos (Lebonvallet, 2008)
helada
sequia
granizo
insectos
Mildiu-
polvillo
Page 29
Zonas de cultivo en y fuera de
Sudamérica
Page 30
Salares, Bolivia (Winkel, 2008) Titicaca, Bolivia (Bruno, 2008)
Valles Interandinos, Ecuador Sur de Chile
Page 31
Coquimbo, Chile (Martínez y Veas, 2007)
Dinamarca (Jacobsen, 2007)
Lucknow, India (Barghava, 2007) Inta Ascasubi, prov de Buenos Aires (Rivas, 2007)
Page 32
Grupos de madurez
Page 33
Nivel del mar
Valles
Alt. Sur
Alt. Norte
Grupos de variedades según patrones GxE para rendimiento en grano
Page 34
Generación del rendimiento
Page 35
1st Principal component (41%)
-6 -4 -2 0 2 4 6
2n
d P
rincip
al c
om
ponent (2
3%
)
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
G1
G2
G3
G45
2
1
21
11
1315
14
121622
23
18
4203
199
717
10
248
6
HuancayoNairobi L
Nairobi S
Cajamarca
Arequipa
Ayacucho
Cuzco
Salcedo
ChoquenairaBelén
Brasilia
Alto Catacha
SutucaGia Loc
Interacción genotipo x ambiente
Page 36
Características de los grupos de variedades
identificados en quinoa (Bertero et al., 2004)
G1. Valles interandinos Mas tardíos, adaptados a climas tropicales
moderados y alturas intermedias (2000-3000 msm)
G2. Altiplano Peruano Relativamente tardíos, adaptados a gran altura (3000-
4000 msm), bajas temperaturas y escasa precipitación
G3. Altiplano Boliviano-Chileno Precoces, adaptados a gran altura, salinidad, bajas
temperaturas y muy escasa precipitación
G4. Nivel del Mar Muy precoces, adaptados a latitudes altas, baja altura y
climas templados
Page 37
Determinación del rendimiento en E1
(Cuzco, Salcedo y Belén)
0
50
100
150
200
250
300
350
400
0 500 1000 1500
biomasa (g m-2
)
ren
dim
ien
to (g
m-2
)
R2 = 0,61
0
50
100
150
200
250
300
350
400
0,1 0,3 0,5
Indices de cosecha
Re
nd
imie
nto
(g
m-2
) ns
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
100 120 140 160 180 200
duracion de ciclo (días)
bio
ma
sa (
g m
-2)
R2 = 0,80
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
0 2 4 6 8
Tasa de crecimiento (g m-2
d-1
)
bio
ma
sa
(g m
-2)
R2 = 0,92
X = Rto.
Biom. = X
Page 38
Determinación del rendimiento en E4
(Brasilia y Gia Loc-Vietnam)
0
50
100
150
200
250
300
350
0 0,1 0,2 0,3 0,4
Indice de Cosecha
Re
nd
imie
nto
(g
m-2
)
R2 = 0,71
0
50
100
150
200
250
300
350
0 500 1000 1500
Biomasa (g m-2
)
Re
nd
imie
nto
(g
m-2
) R2 = 0,23
0
500
1000
1500
85 90 95 100 105
Duración de ciclo (d)
Bio
ma
sa
(g
m-2
)
ns
0
500
1000
1500
5 7 9 11 13
Tasa de crecimiento (g m-2
d-1
)B
iom
as
a (
g m
-2)
R2 = 0,74
X = Rto.
Biom. = X
Page 39
Efectos del clima
Page 40
Control ambiental de la duración de ciclo (siembra-madurez)
Mean temperature (ºC)
8 10 12 14 16 18 20 22 24
Develo
pm
enta
l ra
te (
d-1
)
0.004
0.006
0.008
0.010
0.012
0.014
0.016
G1
G2
G3
G4
E2
E1
E4
Bertero, de la Vega, Correa, Jacobsen y Mujica, 2004
TEMPERATURA
Page 41
Testigo Extension post Antesis Extensión post Botón Floral
Bertero et al. 2002. XI Reunión Latinoamericana de Fisiología Vegetal, Punta del Este, Uruguay
RESPUESTA A LA DURACIÓN DEL DIA
Page 42
STRESS POR ALTA TEMPERATURA
Estéril Normal
Page 43
¿QUÉ MAS SABEMOS?
Page 44
Eficiencia de uso de la radiación
EUR
Coeficiente de atenuación lumínica
k
Expansión foliar
Biomasa aérea
Radiación fotosintéticamente
Activa Interceptada
IAF
Aparición de hojas
Rendimiento
Índice de cosecha
0
20
40
60
80
100
0.0 1.0 2.0 3.0
Indice de área foliar (m2 m-2)
F (
%)
CO407
Faro
NL-6
RU-5
d1 d2 d3
0
20
40
60
80
100
0.0 1.0 2.0 3.0
Indice de área foliar (m2 m-2)
F(%
)
d1
d2
d3
0
20
40
60
80
100
0.0 1.0 2.0 3.0
Indice de área foliar (m2 m-2)
F (
%)
CO407
Faro
NL-6
RU-5
d1 d2 d3
0
20
40
60
80
100
0.0 1.0 2.0 3.0
Indice de área foliar (m2 m-2)
F(%
)
d1
d2
d3
0
100
200
300
400
500
600
0 400 800 1200 1600 2000
Biomasa a madurez (g m-2)
Re
nd
imie
nto
(g
m-2
)
NL-6 NL-6
RU-5 RU-5
CO407 CO407
Faro 2003 Faro
2003 2004
0
100
200
300
400
500
600
0 400 800 1200 1600 2000
Biomasa a madurez (g m-2)
Re
nd
imie
nto
(g
m-2
)
NL-6 NL-6
RU-5 RU-5
CO407 CO407
Faro 2003 Faro
2003 2004
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
0 10 20 30 40 50
Número de hojas del eje principal
Ind
ice
de á
rea f
oliar
(m2
m-2
)
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
0 10 20 30 40 50
d1
d2d3
CO407Faro
NL-6
RU-5
d1 d2 d3
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
0 10 20 30 40 50
Número de hojas del eje principal
Ind
ice
de á
rea f
oliar
(m2
m-2
)
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
0 10 20 30 40 50
d1
d2d3
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
0 10 20 30 40 50
d1
d2d3
CO407Faro
NL-6
RU-5
d1 d2 d3
0
200
400
600
800
0 100 200 300
RFA interceptada acumulada (MJ m-2)
Bio
ma
sa
acu
mu
lad
a (
g m
-2)
Y=1.247(±0.089)*RFAi si RFAi <107.5
Y=134+2.684(±0.146)*RFAi si RFAi ≥107.5
r2=0.947; n=84
p<0.0001
CO407
Faro
NL-6
RU-5
d1 d2 d3
0
200
400
600
800
0 100 200 300
RFA interceptada acumulada (MJ m-2)
Bio
ma
sa
acu
mu
lad
a (
g m
-2)
Y=1.247(±0.089)*RFAi si RFAi <107.5
Y=134+2.684(±0.146)*RFAi si RFAi ≥107.5
r2=0.947; n=84
p<0.0001
CO407
Faro
NL-6
RU-5
d1 d2 d3
Ruiz y Bertero. 2007.
Page 46
Equipo de trabajo
Facultad de Agronomía-UBA
Ramiro Curti (ecofisiología ycaracterización
de germoplasma)
Ricardo Ruíz (ecofisiología de quinoa y amaranto)
Belén Gómez y Agustín Cresta
(tamaño de granos)
Cesar Mignone (período critico)
Paula Aguirre (eficiencia de uso del Nitrógeno)
Daniel Bertero (ecofisiología, caracterizacion de
germoplasma)
Facultad de Farmacia y Bioquimica-UBA
Anabel Pallaro y Mariela Vidueiros
(composición, calidad)
IRB- INTA Castelar
Marcela Manifesto (germoplasma,
Marcadores moleculares)
Sabrina Costa Tártara (germoplasma,
Marcadores moleculares)
Carla Arizio (germoplasma,
Marcadores moleculares)
Diana Ceccato (brotado pre-cosecha)
INTA Abra Pampa (Jujuy)
Alberto Andrade
( caracterización de germoplasma,
Mejoramiento, manejo)
Universidad de Jujuy
Berta Velazquez
(caracterización de germplasma)
Page 48
Plagas y enfermedades
Page 49
Kcona Kcona (Eurisaca quinoi, Noctuideae)
Quispe et al. 2007. Cong. Int. de la
Quinua, Iquique, Chile
Costa et al. 2007. Cong. Int. de la
Quinua, Iquique, Chile
Page 50
Mildiu (Peronospora farinosa spp. quinoi)
Stevens et al. 2007. Cong. Int. Quinua
Danielsen y Ames. 2000. El mildiu de la
quinua en la zona andina. CIP-Danida- KVL