domingo, 15 de febrero de 2009

MODELO MATEMATICO - GENETICO PARA EVALUAR RESISTENCIA A SEQUIA

Se propone el modelo Y = G + S + IG x S para evaluar la resistencia a sequía, donde Y es una variable que estima la energía acumulada por la planta (rendimiento) en contra de la sequía (S), siendo G la variación genética de los genotipos, S los niveles de sequía e IG X S su interacción. Este concepto se basa en que la energía acumulada por un organismo en contra del factor adverso, sequía, es la medida de la resistencia a la sequía, y que el rendimiento es un buen estimador de dicha energía acumulada, aunque no exento de ciertas limitaciones (Mujica & Jacobsen, 1999).

También partimos del hecho de que para evaluar la resistencia a sequía es necesario hacer una comparación, la cual requiere al menos dos genotipos (G1 y G2), por otra parte los efectos genéticos responsables de la resistencia a sequía, comprenden efectos genéricos los que se manifiestan bajo sequía (S1) como bajo buena humedad (S0), y efectos específicos a sequía, los que se expresan solo bajo condiciones de déficit de humedad. Ello implica que la evaluación correcta de la resistencia a sequía incluya al menos dos niveles de humedad. (Sequía (S1) y buena humedad (S0)). Los dos niveles solo permitirán conocer la magnitud de los efectos lineales, más de dos niveles los efectos cuadráticos o de otro orden, observando que en el caso más simple se genera un experimento factorial con dos factores (genotipos) y dos niveles de cada uno (sequías).

Los resultados obtenidos de la evaluación de genotipos de quinua sometidos a déficit hídrico en diferentes fases fenológicas, nos indican que los genotipos: 03-08-1017 (sometido a déficit hídrico en panojamiento y floración), 11-151-31MB (en ramificación y llenado de grano) y LP-3B (en panojamiento y floración), respondieron mejor al déficit hídrico de 1/8 de capacidad de campo (CC), siendo la fase fenológica critica al déficit hídrico en quinua el llenado del grano, afectando la producción de semillas en un 26%, así como a la producción de materia seca (Mujica & Vasquez, 1997).

La fase fenológica que tolera mas el déficit hídrico, próximo a PMP (Punto de marchitez permanente), fue la fase de cuatro hojas verdaderas, en los cultivares Kcancolla y 1(80)1, permaneciendo vivas durante 85 días y afectando seriamente la altura de planta, tamaño de panoja, diámetro de tallo, área foliar, y biomasa radicular; la disminución de la producción por efecto del stress hídrico cercano al PMP fue del 75 % para Kcancolla y 1(80)1 durante todo el ciclo, mientras que dicho déficit hídrico en la fase de grano pastoso apenas afectó el 4% de la producción de grano para Kcancolla y 6% para 1(80)1, respectivamente, siendo la fase de floración la más sensible al déficit hídrico cercano al PMP, con una disminución del rendimiento del 962% (Roca, 1996).

Al estudiar la respuesta de la quinua al déficit hídrico de ¼ de capacidad de campo en diferentes fases fenológicas y con diferentes genotipos, se observó que el déficit hídrico afectó significativamente la altura de planta, longitud y diámetro de panoja, diámetro de tallo, profundidad de raíz, área foliar, peso de materia seca y rendimiento de grano, resultando las fases fenológicas de floración y llenado de grano las más afectadas por el déficit de humedad de este nivel, con reducciones del 22 y 30% en la producción de grano, respectivamente. Sin embargo, el déficit hídrico no afectó significativamente la producción de materia seca y se observó que el crecimiento radicular se incrementó en un 21% por efecto del stress hídrico. El cultivar LP-4B fue el menos afectado por el déficit hídrico, considerandolo como resistente a la sequía, también se pudo confirmar que después del déficit hídrico, la quinua tiene la facultad de recuperar plenamente su capacidad fotosintética y demás funciones fisiológicas y metabólicas al reponerse el riego (Apaza, 2000).

En condiciones de costa, los cultivares seleccionados por su resistencia a sequía y alto rendimiento de grano fueron: G-205-95-PQCIP de Dinamarca (3377 kg ha-1 y 97 días de período vegetativo), RU-2-PQCIP de Inglaterra (3297 kg ha-1 y 97 días a madurez), RU-5-PQCIP de Inglaterra (3077 kg ha-1 y 97 días a madurez), Masal 389 de Ecuador (2210 kg ha-1 y 151 días a madurez), NL-6-PQCIP de Holanda (2178 kg ha-1 y 97 días a madurez), EDK-4-PQCIP de Dinamarca (1983 kg ha-1 y 97 días a madurez), y 03-21-072RM de Perú (1631 kg ha-1 y 133 días a madurez). Asimismo se encontró que el déficit de humedad (¼ de CC), disminuyó el rendimiento de los cultivares europeos en un 13%, mientras que al cultivar Masal 389 le incrementó el rendimiento en un 187% y al cultivar peruano 03-21-072RM en un 6%, lo que demuestra el comportamiento diferencial al déficit de humedad de los genotipos de quinua (Cárdenas, 1999; Mujica et al., 2000).

Al estudiar la influencia del déficit hídrico en la fisiología y productividad de la quinua, se encontró que este déficit hídrico no afecta significativamente la producción de materia seca a la floración ni al llenado de grano; pero si ocasiona pérdidas en el rendimiento de grano, resultando la fase de llenado de grano la más afectada por el déficit de humedad, sufriendo reducciones del orden del 66% en el rendimiento de grano, demostrando que el nivel crítico de humedad del suelo a partir del cual la planta sufre alteraciones en los procesos fisiológicos es de 12%. Asimismo se encontró que el cierre estomatal en respuesta al déficit hídrico, ocurre tempranamente en la fase de ramificación (Yh=-0.9 MPa), con respecto a las fases de floración y llenado de grano (Yh=-1.1 MPa). También se ha demostrado que la quinua tiene capacidad para evitar la sequía, por reducción de la conductancia, disminución del potencial osmótico a plena turgencia, antes que se produzca una diferenciación significativa en el potencial hídrico y el potencial de presión.

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Quinua el Grano de Oro

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