Los factores abióticos adversos revisten gran importancia en el proceso productivo de la quinua, puesto que en muchos casos son determinantes para la obtención de buenas cosechas, por ello su estudio, identificación de sus mecanismos y mejoramiento para obtener resistencia son fundamentales.
Las características agroclimáticas de las zonas de producción de quinua en la área andina, hacen que ésta sea una actividad permanentemente de alto riesgo. Entre los factores adversos abióticos más nocivos que afectan al cultivo de la quinua, tenemos sequía, helada, salinidad de los suelos, granizada, nevada, viento, inundaciones y exceso de calor. Los tres últimos son más localizados y menos frecuentes. Estos factores adversos afectan a la producción de la quinua en diferentes proporciones, desde pequeños daños con relativa disminución de la producción, hasta una pérdida total de las cosechas, por ej. debido a la presencia de severas sequías e inundaciones que han arrasados con la producción, ocasionando presencia de hambrunas y migración masiva de productores hacia las ciudades. Por ello reviste importancia no solo su estudio sino su control mediante el desarrollo de mecanismos de evasión y defensa, ya sean agronómicos o genéticos.
Los Andes poseen características climáticas y edáficas particulares que imponen condiciones determinadas a la producción de quinua (Blanco, 1988), por su naturaleza de ser alta montaña tropical, caracterizada por presentar valles, quebradas, y laderas. Tiene altiplanicies húmedas, secas y salinas, y montañas elevadas y frías. Hay nevados y glaciares con presencia de nichos ecológicos, que le confieren una gran complejidad ecológica, característica de un ecosistema altamente frágil, por sus fluctuaciones extremas de temperatura y predominio de heladas en gran parte del año, baja precipitación pluvial y alta variación estacional (Sánchez, 1990). Los suelos son de muy baja fertilidad natural, por su bajo contenido de materia orgánica y presencia de sales, altamente susceptibles a un rápido deterioro en condiciones de manejo inadecuado.
La sequía, es una de las limitantes más importantes de la producción de quinua en los Andes, que está asociada a zonas que reciben insuficiente precipitación pluvial, inadecuada y errática distribución. Este causa efectos detrimentales drásticos en las plantas y en la producción de las mismas, trayendo como consecuencia escasez de alimentos y migración de personas, sobretodo en zonas que solamente se produce quinua como es gran parte del altiplano peruano-boliviano.
Sin embargo, la quinua ha desarrollado mecanismos de defensa y evasión morfológicos, anatómicos, fisiológicos, fenológicos y bioquímicos que le permiten obtener producciones económicamente aceptables en condiciones drásticas de escasa precipitación de solo 150 a 250 mm ( Mujica et al., 1998). Del mismo modo el agricultor andino de quinua dispone de estrategias que le permiten enfrentar con relativo éxito esta adversidad, mediante el manejo de parcelas ubicadas en diferentes pisos altitudinales, diferentes tipos de suelos, uso de la diversidad genética y técnicas apropiadas de cultivo, a pesar de disponer de pequeñas parcelas y recursos económicos limitados (Mujica & Rueda, 1997; Paz, 1992).
Las heladas son también factores limitantes e importantes de la producción de quinua. Estas ocurren con mayor frecuencia e intensidad a altitudes por encima de los 3000 msnm. La radiación solar varía directamente con la altitud, a mayor altitud mayor y más efectiva es la radiación infrarroja, la cual va aparejada con una temperatura más baja del aire. Por ello, los Andes altos son más fríos y con mayor radiación infrarroja (Grace, 1985). Las heladas son del tipo estático, las más frecuentes que resultan del enfriamiento nocturno de la superficie del suelo por radiación, y del tipo dinámico, más escasas que se originan por una invasión de masas de aire frío. Las heladas pueden suscitarse en cualquier etapa fenológica del crecimiento de las plantas de quinua, con consecuencias funestas para la producción.
Sin embargo, el campesino andino ha encontrado soluciones diversas contra las heladas, logrando cosechas en condiciones de altiplano frío, mediante el aprovechamiento del fenómeno de la convexión y cultivando en pendientes, así como el uso de la turbulencia del aire que es otra forma de evitar o por lo menos disminuir el rigor de las heladas, atenuando la irradiación del suelo y permitiendo la mezcla de capas de aire frío con aire caliente. El campesino modificó el ambiente construyendo andenes, waru warus y canchas muy utilizados en el altiplano peruano-boliviano (Blanco, 1988). En Bolivia los waru warus se denominan sukacollos, muy difundidos a orillas del lago Titicaca (San Martín & Paz, 1988). El productor andino utiliza genotipos resistentes al frío cuando efectúa siembras en zonas heladizas y planas, habiendo seleccionado cultivares como: Witulla, Ccoytos, Huariponcho y Kcancolla, para contrarrestar los efectos nocivos de las heladas.
La salinidad es otro factor limitante de la producción de la quinua, la cual causa disminución de la producción debido a una reducción del área foliar, como consecuencia de la inhibición de la división y crecimiento celular, disminución del crecimiento de los tejidos, raíces, tallos, y hojas. Finalmente ocasiona muerte de la planta, por imposibilidad de absorción del agua, perjudicando la nutrición y metabolismo de la misma, y por intoxicación. La salinidad causa imposibilidad de cultivar algunos genotipos en muchas zonas áridas y semiáridas ya existentes, sin embargo el problema de salinización secundaria es más seria, puesto que en el mundo va aumentando a una tasa de 400 km2 por año, debido al mal manejo del agua y el suelo (Flowers et al., 1977).
Se han encontrado plantas de la familia de las Chenopodiaceas que pueden producir buenos rendimientos en presencia de altas concentraciones de sal como Atriplex vesicaria (700 mM de NaCl), debido a que las células presentan un ajuste osmótico en respuesta a la sal, así como acumulación de estos iones en sus células (McKersie & Leshem, 1994). Se ha observado que semillas de la variedad de quinua "Kcancolla" con concentraciones de 57 mS cm-1, producen una germinación del 75% a los siete días de la siembra (Jacobsen et al., 1999; Christiansen et al, 1999). En México se ha observado que la reducción del área foliar, tamaño de la planta y disminución del rendimiento de grano e incluso muerte de la planta, es la reacción más notoria del efecto de las sales en quinua (Perez et al., 1990). Las principales sales que se encuentran en exceso en suelos salinos son: cloro, sulfato, bicarbonato, sodio, calcio, magnesio, siendo menos frecuentes el potasio y nitratos (Flowers et al., 1977).
Las granizadas y nevadas, que son esporádicas y muy localizadas, producen daños irreversibles en algunos casos, sobre todo cuando ocurre en la maduración, desprendiendo los granos de la panoja y en caso de nevada tumbando y humedeciendo la semilla. Cuando la granizada ocurre en las fases fenológicas vegetativas el daño afecta al área foliar y en casos extremos puede dañar el tallo. Sin embargo, existen cultivares con mayor tolerancia a esta adversidad, dado principalmente por el menor ángulo de inserción de las hojas y mayor grosor y resistencia de hojas y tallos, como lo que ocurre con los cultivares Huariponcho y Kcancolla, siendo sensible al granizo las variedades desarrolladas en Europa.
Las inundaciones y excesos de humedad en el suelo, principalmente en años lluviosos y zonas planas o mal niveladas, produce pudriciones de la raíz de la quinua afectando fuertemente la producción no solo por la asfixia de raíces sino también por el tumbado de las mismas, existiendo una gran variabilidad genética que permite seleccionar cultivares con mayor tolerancia. Se han identificado a las variedades Cheweca y Amarilla de Maranganí como las más tolerantes al exceso de humedad del suelo.
Los vientos también afectan la producción de quinua en los Andes sobre todo en las zonas áridas del altiplano y algunos valles interandinos, causando tumbado de las mismas y en algunos casos erosión eólica, desecación de plantas y del propio suelo, como lo que ocurre en los salares de Uyuni, Salinas de Garci Mendoza, Coipasa y Llica en Bolivia (San Martín & Paz, 1988).
El calor excesivo y altas temperaturas también son factores abióticos que afectan a la quinua, sobre todo cuando ésta es demasiado elevada, produciendo aborto de flores y muerte del polen. Se ha observado este fenómeno cuando se cultiva en los desiertos y zonas calurosas, llegando incluso a anular por completo la producción de grano, o en su defecto producir grano vano por falta de polinización.
En dichas condiciones extremas (sequía, heladas, salinidad, granizadas, nevadas, exceso de agua, vientos y calor), la quinua se siembra en grandes extensiones, y no existe otro cultivo que resista esta combinación de factores adversos. El agroecosistema de la quinua es sumamente interesante, puesto que se dispone de una tecnología ancestral propia y eficiente para el manejo del cultivo en las condiciones sumamente hostiles para el hombre y para la producción de cultivos. Se practica el dry farming especialmente cerca de los salares al sur de Bolivia, que permite almacenar agua en el suelo rompiendo la capilaridad superficial, así mismo el poblador altiplánico dispone de una gran variabilidad genética de ecotipos que ha adaptado para su cultivo en dichas condiciones drásticas, los cuales tienen características importantes desde el punto de vista antropogénico, como son grano grande, recibiendo la denominación genérica de "Real" a pesar de tener distintas denominaciones y especificas por alguna cualidad morfológica o de resistencia a algún factor adverso o simplemente distinto uso, entre estas podemos diferenciar a más de 40 genotipos: Toledo, Pandela, Achachino, Huallata, Señora, Kellu, Hilo, Chillpi, Mañiqueña, Ayrampo, Challamuro, Tinza, Lipeña, Kanchis roja, Tinza blanca, Utusaya, Chipaya, Wilalaca, Mururata, Punta Blanca, Puñete, Romerilla, Tacagua, Chachahua, Jiskitu, Tupita, Imilla, Santa Maria, Kanchis blanca, Patacamaya, Carequimeña, Pucauya, Challamoko, Sorata, Intinayra, Ucaya, y Uyuni-K (Foto. 1).
