SISTEMATIZACIÓN DE EXPERIENCIAS DE INTERCAMBIO CIENTÍFICO Y TECNOLÓGICO EN EL MARCO SisDtEeL SImSTEMaA NtAiCzIONaALc DEi IóNNOnVA CdIÓNe AG ReARIxA periencias de intercamb1 io científico y tecnológico en el marco del sistema nacional de innovación agraria INSTITUTO NACIONAL DE INNOVACIÓN AGRARIA 2019 Av. La Molina 1981, La Molina Lima - Perú (51 1) 240/2100 / 240 2350 www.inia.gob.pe 2 INSTITUTO NACIONAL DE INNOVACIÓN AGRARIA 2019 MINISTERIO DE AGRICULTURA Y RIEGO Ministra de agricultura y riego Fabiola Muñoz Dodero Viceministra de políticas agrarias María Elena Rojas Junes Viceministro de desarrollo e infraestructura agraria y riego Jorge Montenegro Chavesta Jefe del Instituto Nacional de Innovación Agraria Jorge Luis Maicelo Quintana Directora ejecutiva del PNIA Blanca Arce Barboza Director de operaciones del PNIA Ramón Carlos Serra Fuertes Programa Nacional de Innovación Agraria Esta es una obra colectiva Editado por PNIA Av. La Molina 1981 La Molina, Lima - Perú Tiraje: 2,000 Edición: Octubre 2019 Hecho el Depósito Legal en la Biblioteca Nacional del Perú No 2019-14440. Impreso en ARTES GRAFICAS MELENDES E.I.R.L., URB. COO. DE VIVIENDA VIRGEN DE LAS NIEVES LTDA. MZ. S LT. 3 SANTA ANITA – LIMA SISTEMATIZACIÓN DE EXPERIENCIAS DE INTERCAMBIO CIENTÍFICO Y TECNOLÓGICO EN EL MARCO DEL SISTEMA NACIONAL DE INNOVACIÓN AGRARIA 3 Contenido 5 Presentación 6 I. Efectos del cambio climático en el cultivo de papa 12 II. Productividad de la palma aceitera en el ámbito de la Amazonía 19 III. Estrategias tecnológicas para reducir el contenido de Cd en las almendras del cultivo de cacao 22 IV. Modernización de la caficultura, una herramienta más para afrontar el cambio climático 37 V. Estado situacional de las tecnologías y experiencias para el Programa Nacional de Hortalizas y Frutales del Instituto Nacional de Innovación Agraria 4 INSTITUTO NACIONAL DE INNOVACIÓN AGRARIA 2019 SISTEMATIZACIÓN DE EXPERIENCIAS DE INTERCAMBIO CIENTÍFICO Y TECNOLÓGICO EN EL MARCO DEL SISTEMA NACIONAL DE INNOVACIÓN AGRARIA 5 Presentación Desde su creación, el Programa Nacional de Innovación Agraria (PNIA) —como parte del Instituto Nacional de Innovación Agraria (INIA), organismo técnico especializado del Ministerio de Agricultura y Riego (Minagri)— tiene el firme propósito de contribuir a la consolidación de un sistema nacional moderno de ciencia, tecnología e innovación que incremente los niveles de rentabilidad y competitividad del sector agrario peruano generando y adoptando tecnologías sostenibles y ambientalmente seguras. En el 2018, el PNIA, como parte de su estrategia de gestión del conocimiento, encargó la sistematización de las experiencias de intercambio científico y tecnológico, producto de eventos con actores del Sistema Nacional de Innovación Agraria (SNIA) en los departamentos de Junín, Ucayali y Lima, a cargo de investigadores nacionales e internacionales en las cadenas de papa, palma aceitera, cacao, café y hortalizas. Esta sistematización de los avances científicos y tecnológicos en un contexto de desarrollo agrícola global y nacional es una contribución a la solución de los retos que estas cadenas y organizaciones de productores enfrentan. Los resultados de este intercambio con actores del SNIA permiten avanzar en la difusión del conocimiento científico y tecnológico generado por los proyectos cofinanciados por el PNIA como por otras entidades del sistema de innovación, así como lo conseguido a manera de referencia en otros países como parte del compartir del conocimiento con aliados estratégicos en el desarrollo de la innovación agraria en el Perú. 6 INSTITUTO NACIONAL DE INNOVACIÓN AGRARIA 2019 I Efectos del cambio climático en el cultivo de papa1 Ing. Rolando Egúsquiza Bayona2 La papa en el Perú es un producto alimenticio de primera importancia social, económica y política. Es un alimento que se encuentra íntimamente vincula- do al desarrollo cultural de los pueblos prehispáni- cos y, desde entonces, forma parte de nuestra iden- tidad nacional. En los últimos años, en el contexto mundial se presentan serias preocupaciones por indicadores que evidencian un cambio climático en curso. Las alteraciones en los parámetros climáticos ponen en riesgo diferentes sectores de las activida- des humanas, entre ellos, el sector agrícola y, en consecuencia, también pone en riesgo la seguridad alimentaria. Los impactos del cambio climático en el cultivo de papa no son la excepción. En consecuencia, las medidas de prevención y adap- tación obligan a una mayor comprensión de las re- laciones de las plantas con el clima y sus elementos. En el presente documento se describen brevemen- te las alteraciones morfológicas y fisiológicas como producto de las alteraciones hídricas y térmicas. También se presentan una breve descripción del proyecto PNIA 012-2016 Conservación, Vulnerabili- dad y Adaptación Genética de las Papas Nativas de Huánuco en Condiciones de Cambio Climático y sus actividades en la conservación de papas nativas, y las investigaciones sobre la vulnerabilidad y adapta- ción genética a la sequía y al calor. 1 Presentación disertada en el Taller de Intercambio Científico sobre Innovación Agraria. SNIA/PNIA. Huancayo, agosto 17, 2018. 2 Ing. Agr., Mg. Sc.; docente Universidad Nacional Agraria La Molina. SISTEMATIZACIÓN DE EXPERIENCIAS DE INTERCAMBIO CIENTÍFICO Y TECNOLÓGICO EN EL MARCO DEL SISTEMA NACIONAL DE INNOVACIÓN AGRARIA 7 1. El cambio climático y nismos patógenos o parásitos del suelo que la planta de la papa las pudren o deterioran y, por lo tanto, cau-san menor uniformidad del cultivo y espacios vacíos (sin plantas) en sectores del campo o entre las líneas de siembra. Otro efecto es El cambio climático es una amenaza para el cli- la menor masa radicular que reduce la masa ma terrestre, cuyos efectos son, entre otros, la aérea de la planta. También, la deficiencia en reducción de la superficie de glaciares, una mayor la humedad del suelo puede causar la desu- frecuencia e intensidad de incendios forestales, de- niformidad en la emergencia de plantas, lo sertificación, sequías prolongadas, calentamiento de que produce, en las subsiguientes semanas, los océanos y, en general, cambios en los valores de plantas de diferentes portes o tamaños. Final- parámetros climáticos. Instituciones especializadas mente, la insuficiente disponibilidad de agua como el Panel Intergubernamental del Cambio Cli- determina que ocurra mayor competencia en- mático (IPCC) han determinado que la temperatura tre los brotes para su diferenciación en tallos media de la Tierra ha aumentado 1.1 °C en el último aéreos; en estas condiciones, algunos brotes siglo y medio y que, si se mantiene esta tendencia no continúan su elongación y otros, de menor en el planeta, la temperatura podría elevarse hasta desarrollo, se reabsorben, lo que da como re- 4,8 °C para finales de este siglo (IPCC, 2014). En con- sultado una reducción del número de tallos secuencia, el cambio climático es una amenaza que principales. pone en riesgo la seguridad alimentaria de la pobla- 2. Efectos del déficit de agua en el periodo ción porque afecta la capacidad de los sectores agrí- de crecimiento inicial y lineal. En este pe- cola, pecuario y acuícola para producir alimentos, las riodo ocurre la mayor diferenciación de ho- actividades industriales conexas y la conservación de jas y tallos. El déficit de humedad reduce el los recursos genéticos vegetales y animales. ritmo normal de crecimiento de los tallos (un cm/día), por lo que las plantas no alcanzan el La aceptación creciente de la existencia del cambio porte que corresponde a su genotipo y son de climático permite diseñar medidas de prevención, menor tamaño. Si la sequía está acompañada adaptación y mitigación de su impacto. En el caso de alta temperatura, los entrenudos son más del cultivo de papa se hace necesario conocer el im- largos y los tallos presentan mayor peso. Otra pacto que produce el cambio climático con especial consecuencia de la falta de agua en esta eta- énfasis en los cambios extremos del ciclo del agua y pa es la reducción de la duración de los esta- de la temperatura. dos fenológicos: se anticipa la oportunidad de floración y, por lo tanto, se reduce el periodo 1.1 Efectos de los extremos hídricos de vegetación y se inicia la tuberización tem- prana. Finalmente, al estar las condiciones de a. Efectos del déficit de agua. sequía asociadas a condiciones de mayor tem- Debido a su sistema de raíces poco profundas, la peratura, que en general acortan los ciclos de papa es considerada el cultivo más sensible a la reproducción de los insectos, la susceptibili- sequía, que afecta negativamente los procesos dad de la planta a los mismos se ve aumenta- fisiológicos involucrados en la formación y el cre- da. cimiento del tubérculo. Sin embargo, la pérdida 3. Efectos del déficit de agua en el periodo de rendimiento del tubérculo inducido por la se- de pleno crecimiento. En esta etapa se pro- quía depende en gran medida de la duración, la duce la mayor translocación de carbohidratos gravedad y, sobre todo, la etapa de crecimiento hacia los tubérculos. La falta de agua afecta de la planta. seriamente su rendimiento, pues hace que 1. Efectos del déficit de agua en el periodo las plantas cierren sus estomas para reducir de siembra-emergencia. En la papa, el pe- su pérdida por transpiración, y el ingreso de riodo de siembra-emergencia ocurre normal- CO2 se ve limitado, lo que da como resultado mente entre 3 a 4 semanas desde la siembra. una menor producción de fotosintatos. Esta La deficiencia de humedad en el suelo por restricción en el metabolismo acentúa la com- siembra en suelo seco o por ausencia de riego petencia de las diferentes estructuras, aéreas o lluvia prolongada en este periodo de 1 a 4 y subterráneas, de la planta por el uso de los semanas, dependiendo del grado de déficit, factores de producción, lo cual deriva en una las hace más vulnerables al ataque de orga- mayor reabsorción de estolones y tubérculos. 8 INSTITUTO NACIONAL DE INNOVACIÓN AGRARIA 2019 Esto ocasiona una drástica reducción en el nú- 1.2 Efectos de los extremos de mero de tubérculos en la cosecha. Del mismo temperatura modo, la falta de agua en esta etapa provoca la senescencia anticipada de las hojas y la madu- a. Efectos de bajas temperaturas. ración adelantada de la planta. Al reducirse el Las plantas de papa son tolerantes a tempera- número de días de fotosíntesis y translocación, turas bajas en comparación con otros cultivos el tamaño promedio de los tubérculos es afec- propios de zonas de menor altitud. Dentro de tado negativamente. las especies y variedades de papa se encuentran diferentes grados de tolerancia (Li y Fennell, b. Efectos del exceso de agua. 1985). Sin embargo, se considera que cuando El exceso de agua en el suelo desplaza los espa- la temperatura es menor a 5 °C ocurre algún cios porosos del mismo y reduce la disponibili- grado de daño. Mendoza y Estrada (1979) di- dad de oxígeno para la adecuada respiración de ferencian los daños por efecto del frío (entre las estructuras subterráneas (raíces, estolones 5 °C y 0 °C) y por efecto de heladas (debajo de y tubérculos). Esta falta de oxigenación causa 0 °C). Los autores indican que las bajas tempe- muerte celular en las raíces con la consiguiente raturas producen “heladas blancas” cuando el pérdida de agua de las porciones aéreas (hojas) descenso de temperatura no es extremo y las que se necrosan y absicionan. De esta manera, condiciones de la atmósfera son de alta hume- el follaje de la planta es menor, lo que afecta la dad relativa. De la misma manera, caracterizan captación de la energía solar. a las “heladas negras” cuando el descenso de temperatura es mayor y producen muerte y ne- El exceso de agua en los estados iniciales del crosis de hojas y tallos. cultivo limita la diferenciación de los brotes del tubérculo-semilla en tallos principales, lo que, En general, las temperaturas bajas reducen la en casos extremos, causa su reabsorción. Las actividad fisiológica y metabólica de las plan- plantas con menor número de tallos presenta- tas (menor fotosíntesis y menor respiración). rán menor número de tubérculos. La falta de En estas condiciones, las plantas son de menor oxígeno para la adecuada respiración de los tu- porte, y las hojas, de menor área. Asimismo, se bérculos determina una mayor apertura de los prolonga el periodo vegetativo y se reduce el poros respiratorios (lenticelas) del peridermo o rendimiento final. En variedades de hojas y fo- cáscara del tubérculo que afecta su apariencia liolos anchos, las temperaturas cercanas a 0-2 °C comercial. Al agrandarse las lenticelas, estas se producen una ligera necrosis en la superficie de los convierten en una vía para el ingreso de hongos foliolos más expuestos y del tercio apical de la y bacterias patógenas responsables de las pu- planta. Si estas temperaturas se presentan en driciones que se producen en terrenos con mal estados de crecimiento inicial o lineal, la dife- drenaje o con exceso de agua. renciación de las hojas se ve afectada; estas, al expandirse, presentan un encrespamiento se- Por otro lado, los periodos de exceso de agua mejante al producido por el virus del mosaico alternados con periodos de escasez (“golpes de rugoso. Cuando las temperaturas son menores a agua”) alteran el balance hormonal regulador de −1 °C, de acuerdo a la susceptibilidad de los ge- la tuberización. Este desbalance puede causar la notipos y a la edad de las plantas, los daños son reversión de la diferenciación de los tubérculos mayores y pueden comprometer su posibilidad hacia el crecimiento vegetativo y estolonización de recuperación. que afectan la forma típica de los tubérculos de la variedad y, por ende, su calidad comercial. En el Gráfico 1 se indica que el daño por las hela- En variedades de corto periodo vegetativo y das se produce en una sucesión de eventos que se con tendencia a producir tubérculos grandes, el inician con la congelación y cristalización del agua crecimiento acelerado de las células de la cor- contenida en los espacios intercelulares que a su teza puede presionar las capas del peridermo o vez genera flujo del agua celular hacia el exterior. cáscara y ocasionar rajaduras. En tubérculos de En una segunda etapa, la deshidratación celular mayor tamaño, la división celular y el crecimien- produce la descomposición de los organelos celula- to acelerado que ocurre en los estados tempra- res y de sus constituyentes bioquímicos. La tercera nos pueden causar la muerte de las células de etapa es consecuencia de la descongelación de los la médula con la consiguiente formación de un cristales de agua que han incrementado su volumen espacio vacío que crece a medida que crece el y causan la ruptura de las paredes celulares con la tubérculo. consiguiente muerte celular y de los tejidos afecta- SISTEMATIZACIÓN DE EXPERIENCIAS DE INTERCAMBIO CIENTÍFICO Y TECNOLÓGICO EN EL MARCO DEL SISTEMA NACIONAL DE INNOVACIÓN AGRARIA 9 Gráfico 1: Eventos celulares responsables del daño de heladas Deshidratación Concentración de soluto Cristalización Flujo de agua del agua celular hacia Reducción del volumen celular extracelular el exterior Desnaturalización de proteinas Destrucción de lipoproteinas de la membrana Descongelación Ruptura de de cristales paredes celulares MUERTE DE CELULAS Y TEJIDOS dos. La velocidad de descongelación está asociada nas se ven afectadas, la síntesis de las hormonas a la magnitud del daño; las especies y variedades responsables del inicio y el mantenimiento de la de papa en las que la velocidad de descongelación tuberización es retrasada. También se reduce la es lenta son más tolerantes al daño de las heladas eficiencia de translocación de CHO desde las ho- (Revilla et al., 2005). jas a los tubérculos, lo que limita la diferenciación de estolones y reduce, por lo tanto, el número y b. Efectos del calor (alta temperatura). tamaño de los tubérculos. Finalmente, el conte- Las temperaturas promedio mayores a 25 °C son nido de humedad en los tubérculos producidos desfavorables para el rendimiento de la papa. En en condiciones cálidas es menor, lo que afecta su condiciones de calor, la actividad respiratoria de calidad culinaria y comercial. la planta de papa se incrementa, lo que causa el aumento en el consumo de carbohidratos 2. El cambio climático (CHO). Este incremento reduce los excedentes de CHO almacenables en los tubérculos con la y las papas nativas consiguiente baja en el rendimiento total de tubérculos. La amenaza del cambio climático requiere que las Las temperaturas >25 °C reducen la expansión políticas de los Gobiernos nacionales, regionales de las hojas (foliolos más pequeños) e incre- y locales adopten medidas de prevención, mitiga- mentan el desarrollo de los tallos. De esa ma- ción y adaptación. De la misma manera, esta ne- nera, con una menor área foliar, la relación de cesidad se extiende al sector agrario, en el que sus peso tallos/hojas se incrementa. Al aumentar la instituciones deben diseñar medidas a favor de la longitud de entrenudos de los tallos, las plantas seguridad alimentaria y la protección de los recur- son menos compactas y, por lo tanto, más sus- sos genéticos. Con estos propósitos y considerando ceptibles al tumbado. que los recursos genéticos contenidos en las papas nativas pueden ser amenazados por los extremos En general, las temperaturas altas están asociadas climáticos contrarios a sus requerimientos ambien- a una mayor radiación, la cual aumenta la trans- tales (lluvia y frío), desde el mes de enero del 2017, piración de la planta de papa y genera una mayor la Universidad Nacional Agraria La Molina (UNALM) demanda de agua. Si las temperaturas noctur- se encuentra ejecutando el proyecto Conservación, 10 INSTITUTO NACIONAL DE INNOVACIÓN AGRARIA 2019 Vulnerabilidad y Adaptación Genética de las Papas Se propone que la conservación en el BRG sea un Nativas de Huánuco en Condiciones de Cambio Cli- sistema conformado por instituciones, asociacio- mático con el apoyo financiero del Programa Nacio- nes de productores y agricultores individuales inte- nal de Innovación Agraria (PNIA). resados tanto en la conservación de papas nativas como en formar parte de cadenas productivas que El objetivo general del proyecto es el de contribuir generen ingresos, empleo y desarrollo rural. Las con los esfuerzos de conservación a largo plazo de actividades del Banco deben garantizar la conser- los recursos genéticos de papas nativas de Huánuco. vación a largo plazo utilizando mecanismos de au- Los objetivos específicos del proyecto son: tosostenibilidad. a) implementar un sistema que integre las diferentes modalidades de conservación; En la conservación se están utilizando procedimien- b) implementar un modelo de banco de tos de conservación in situ y ex situ (in vivo e in vi- germoplasma autosostenible; tro). Se ha almacenado una réplica de tubérculos c) identificar los niveles de reacción de las papas en el Instituto Regional de Desarrollo (IRD) de Sie- nativas a la sequía y al calor, e rra de la UNALM (Jauja, Junín) para su conserva- ción in vivo (sin siembra) de una cosecha hasta la d) identificar factores de adaptación genética a la siguiente y su regeneración a partir de brotes en la sequía y el calor. eventualidad de pérdidas en el campo de manteni- miento in vivo. Las actividades del proyecto se resumen en el Grá- fico 2. Se está implementando un banco regional De otro lado, hasta la fecha se han ingresado 187 de germoplasma (BRG) que cuenta actualmente muestras Tipo (variedades) para su mantenimiento con 614 muestras de papas nativas colectadas de in vitro en el Instituto de Biotecnología de la UNALM, tres provincias de la Región Huánuco y en el que se que, a partir de ellas, producirá plántulas in vitro para ha realizado una primera caracterización botánica la multiplicación en forma de tubérculos semilla pre- conjuntamente con un registro de sus atributos de básica. Estas se distribuirán a familias y comunidades importancia comercial. relacionadas o colaboradoras con el BRG, quienes Gráfico 2: Esquema de actividades del proyecto UNALM / PNIA para la conservación de papas nativas de la Región Huánuco Banco Regional de Germoplasma de Papas Nativas Identificación de morfotipos Conservación Servicios Investigación Producción de semilla In vitro prebásica Reacción Desarollo de a sequía Reacción In vivo emprendimientos a calor comerciales In situ Asistencia técnica SISTEMATIZACIÓN DE EXPERIENCIAS DE INTERCAMBIO CIENTÍFICO Y TECNOLÓGICO EN EL MARCO DEL SISTEMA NACIONAL DE INNOVACIÓN AGRARIA 11 recibirán asistencia técnica para el mejoramiento de 4. Apoyo comercial: El BRG contará con personal sus capacidades de conservación in situ. encargado del apoyo comercial a la red de pro- ductores de papas nativas. Las investigaciones que se realizan están orientadas 5. Investigación: El BRG alentará iniciativas que a identificar la vulnerabilidad al calor y sequía de formulen planes, programas y proyectos que las variedades Tipo del BRG mediante indicadores contribuyan al mayor conocimiento y utilización morfológicos, fisiológicos y bioquímicos. En el IRD equitativa de las características y atributos ven- se caracterizará la reacción a la sequía bajo cober- tajosos de las papas nativas en un escenario de tores con aislamiento de lluvia. La reacción al ca- cambio climático. lor se evaluará en plantas crecidas en costa en los meses de mayor temperatura (noviembre a marzo). Finalmente, se identificarán factores genéticos de 3. Bibliografía adaptación al calor y frío en progenies sexuales de medios hermanos, autofecundaciones y progenies de hermanos completos. 1. IPCC. (2014). Climate Change 2014: Synthesis Al finalizar el proyecto, el BRG debe haber conso- Report. En Core Writing Team, Pachauri R. K. y lidado su organización y haber implementado su Meyer, L. A. (Eds.). Proceedings of the Contribu- infraestructura para ofrecer los siguientes servicios tion of Working Groups I, II and III to the Fifth As- que contribuyan a su sostenibilidad: sessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Ginebra: IPCC. 1. Conservación: El BRG brindará un servicio de utilidad ambiental y a favor de la seguridad ali- 2. Li, P. H. y Fennell, A. (1985). Potato Frost Hardi- mentaria de las próximas generaciones no sola- ness. En Li, P. H. (Eds.) Potato Physiology. Acade- mente de Huánuco sino del Perú y, aún más, del mic Press Inc., 457-481. mundo entero. 3. Mendoza, H. A. y Estrada, R. N. (1979). Bree- 2. Semillas de calidad: El BRG producirá de mane- ding Potatoes for Tolerance to Stress: Heat and ra continua tubérculos semilla de alta calidad Frost. En Mussell, H. y Staples, R. C. (Eds.). Stress sanitaria que serán puestos a disposición de los Physiology in Crop Plants. New York: Jhon Wiley productores que conformen la red de produc- & Sons, 227-262. ción del sistema. 3. Asistencia técnica: El personal profesional y téc- 4. Revilla, P., Butrón, A., Cartea, A. M., Malvar, R. nico del BRG estará suficientemente capacitado A. y Ordás, A. (2005). Breeding for Cold Toleran- para brindar asistencia técnica a las asociacio- ce. En Ashraf, M. y Harris, P. J. C. (Eds.). Abiotic nes y agricultores que conformen el sistema de Stresses. Haworth Press, 301-398. producción de papas nativas. 12 INSTITUTO NACIONAL DE INNOVACIÓN AGRARIA 2019 II Productividad de la palma aceitera en el ámbito de la Amazonía Ing. Rolando Reyes Salazar La palma aceitera (Elaeis guineensis Jacq.) es una especie originaria del Golfo de Guinea en África que llega al Perú en 1968, cuando la Empresa para el Desarrollo y Explotación de la Palma Aceitera (Em- depalma) instala las primeras 1 000 ha en la zona de Tocache. De acuerdo a un reporte de la Junta Nacional de la Palma Aceitera del 2016, este cultivo involucra a más de 7 600 familias que generan de- sarrollo en cuatro regiones de la Amazonía perua- na: Ucayali con 35 800 ha (42 %), San Martín con 32 370 ha (38 %), Loreto con 14 420 ha (17 %) y Huánuco con 3 635 ha (4 %). Es importante señalar que el cultivo de la palma aceitera genera un alto número de empleos. Así, por cada 10 ha sembradas se genera un empleo directo y cinco indirectos. Las condiciones agroclimáticas del trópico, la hu- medad, altitud y suelos, son favorables para el de- sarrollo del cultivo de palma aceitera. Cuantitativa- mente, el cultivo de palma aceitera es superior a los cultivos forestales en producción de oxígeno y fijación de CO2. Es un cultivo permanente de refo- restación, ya que recupera superficies deforestadas y suelos degradados, originados por agricultura mi- gratoria y cultivos ilícitos. Además tiene, bondades ambientales como cobertura del suelo que elimina riesgos de erosión, cero labranzas, control químico focalizado, autogeneración de energía y certifica- ción RSPO (Mesa Redonda del Manejo Sostenible de Palma de Aceite) en todo el proceso. En la actua- lidad, esta región tiene un potencial de 225 000 ha disponibles para el cultivo de palma aceitera según los estudios realizados por el Instituto de Investiga- ciones de la Amazonía Peruana (IIAP) en la Zonifica- ción Ecológica y Económica (ZEE). SISTEMATIZACIÓN DE EXPERIENCIAS DE INTERCAMBIO CIENTÍFICO Y TECNOLÓGICO EN EL MARCO DEL SISTEMA NACIONAL DE INNOVACIÓN AGRARIA 13 1. Factores que afectan berturas al sistema; pero, de no tener coberturas, la productividad de la se debe estimar la ineficiencia causada por la com-petencia por nutrientes entre gramíneas y arven- palma aceitera en la ses. En la etapa de prerenovación, que comprende Amazonía peruana desde los 24 a 30 años de edad (dependiendo de la altura de las palmas, que está relacionada con el material genético, el tipo de suelo y el manejo), se debe empezar a tener ahorros de fertilizantes, cuya En general, la productividad de cualquier cultivo estrategia consiste en disminuir la aplicación de nu- está directamente relacionada con el clima, el sue- trimentos como Mg y P desde el quinto año, luego K lo, la planta y el manejo agronómico (este último desde el segundo año y, finalmente, N en el último considerado como un factor controlable). El cultivo año (Tiemann et al., 2018). de palma aceitera es bastante tolerante en cuan- to a las características químicas del suelo, donde Es importante tener en consideración que en las los mejores resultados de productividad se han diferentes etapas se deben utilizar herramientas logrado observar en suelos ricos en humus y con de diagnóstico para la selección de fuentes, dosis, elementos nutritivos bien equilibrados. Diversas in- épocas y sitios de aplicación (4Rs de la nutrición en vestigaciones agronómicas han establecido que la el cultivo de palma aceitera). El manejo integrado palma aceitera es un cultivo muy exigente en nu- de suelos y nutrición debe ser dirigido bajo los cri- trientes que depende mucho de la fase en la que terios de la RSPO. se encuentre. En la fase inmadura, entre 0 a 24-30 meses de edad, 2. Efecto de las buenas se debe hacer mucho énfasis en el aporte de P y N, prácticas agrícolas (BPAs) ya que son los nutrientes que tienen mayor impacto en el crecimiento de raíces y de la parte aérea del en la productividad cultivo; pero, paralelamente, se debe ir trabajando de la palma aceitera de la mano con el K, Mg, S, B, Zn, Cu y Si, que son los que van a sostener la productividad futura. Los requerimientos en los primeros años de cultivo de- Las buenas prácticas agrícolas se empezaron a im- penden de la velocidad de crecimiento del material, plementar en el año 2000 en la plantación PT Asiatic del tipo de suelo, de la precocidad (inicio de produc- Persada en Jambi (Indonesia) con el fin de intensi- ción), de las pérdidas potenciales y del rendimiento ficar la producción en palma de aceite. Posterior- potencial del sitio. En esta etapa es importante el mente, el International Plant Names Index (IPNI) manejo fraccionado de los fertilizantes, especial- del Sureste Asiático adoptó estas buenas prácticas mente de N, que puede ir de 3 a 4 rondas anuales; el para implementarlas en seis plantaciones en In- sitio de colocación es en el plato o donde se encuen- donesia. Estas prácticas fueron transferidas por la tre el mayor volumen y actividad de raíces terciarias compañía K+S KALI GmbH al final del año 2010 a y cuaternarias (Tiemann et al., 2018). Colombia y Ecuador (Fairhurst y Ditschar, 2014), y, posteriormente, fueron replicadas por la empresa En la fase madura, que comprende la etapa joven privada en la zona de Tocache a finales del 2014. del cultivo (3 a 8 años de edad) y la etapa princi- pal (de 9 años hasta el momento de renovación), Entre el 2006 y el 2016, el Perú duplicó su área sem- se debe tener mucho cuidado con el manejo nutri- brada a 86 225 ha, pero mantuvo los rendimientos cional, ya que el cultivo va a demandar nutrientes promedios entre 12-14 TM RFF/ha, a diferencia de para el crecimiento y compensar nutrientes expor- Guatemala, que con 150 000 ha sembradas, au- tados en la producción de racimo de fruto fresco mentó su rendimiento promedio en 6 TM/ha en la (RFF). Por lo tanto, se sugiere hacer seguimiento de última década (Cristancho, 2015). resultados de análisis del suelo, monitoreo de las variables de crecimiento y de resultados de análisis La tendencia decreciente del precio internacional foliares, distribución mensual de inflorescencias fe- del aceite crudo de palma (CPO) hace necesario meninas y de la producción que ayudará a estimar que se intensifique la productividad por hectárea los requerimientos e identificar las mejores épocas con el fin de que las plantaciones sean rentables, para colocar los fertilizantes. En cultivos estableci- aun si los precios bajaran más en el futuro. Las BPAs dos con cobertura se deben tener en cuenta los re- permiten intensificar la productividad sin realizar querimientos y aportes de nutrimentos por las co- grandes inversiones. 14 INSTITUTO NACIONAL DE INNOVACIÓN AGRARIA 2019 En el Perú, el crecimiento de la producción de pal- los primeros años después de la siembra hasta al ma aceitera se produce más por la expansión del principio de la cosecha. área sembrada que por el aumento del rendimiento por hectárea. Parte de esta expansión es el resul- La brecha 2 tado de la conversión de áreas boscosas en áreas está definida por el menor rendimiento debido al cultivables, con todos los efectos negativos que desbalance nutricional. Existe un concepto para esto acarrea. El consenso favorece, en cambio, la explicar los cuatros requisitos para la correcta expansión en áreas degradadas o a través de la in- aplicación de los fertilizantes (la fuente idónea de tensificación del rendimiento por hectárea. Así, las nutrientes, la dosis, el momento de la aplicación y BPAs en palma aceitera se focalizan en el aumento el sitio de la aplicación) (IPNI, 2012). La mala im- de la productividad. plementación de estos requisitos tiene un fuerte impacto sobre el rendimiento. Cerrar esta brecha Una definición resumida de las BPAs, es “hacer es responsabilidad del personal técnico de campo las cosas bien en el momento adecuado” y “dar a cargo de cada plantación y puede tomar de 3 a garantías de ello”, lo que permite que los cultivos 4 años debido al lapso de tiempo entre la imple- alcancen su máximo rendimiento. En el cultivo de mentación de las recomendaciones de fertilizantes palma aceitera pueden ser definidas como los mé- para utilizarlos correctamente y su efecto completo todos más prácticos y costo-efectivos para alcanzar sobre el rendimiento. Otros factores responsables un objetivo mientras se hace uso óptimo de los de la brecha 2 son los errores en el muestreo foliar, recursos de una empresa agrícola (Fairhurst y Dits- en los análisis de suelos y en su interpretación; la char, 2014). Las BPAs pueden contribuir a minimi- evaluación inadecuada de los requerimientos de zar las brechas entre el rendimiento potencial y el nutrientes; la falta de pruebas para identificar la rendimiento actual. Los factores limitantes, como, respuesta a cada nutriente e interacciones entre por ejemplo, el clima, la precipitación y la variedad nutrientes; el uso de fertilizantes inadecuados e in- sembrada no se pueden cambiar, pero con las BPAs solubles y su aplicación desbalanceada. se pueden optimizar el manejo en las plantaciones para cosechar el máximo de racimos posibles con el La brecha 3 clima existente y la variedad sembrada. se presenta por el mal manejo en el campo y por un mantenimiento ineficiente de la palma en su etapa Descripción de las brechas de de producción. La responsabilidad de esta brecha productividad en la palma aceitera es del equipo de trabajo en el campo. Los concep- tos deben estar claros por parte de los agrónomos La diferencia entre el máximo rendimiento poten- y de sus supervisores, y, para ello, los supervisores cial y el rendimiento actual del cultivo de palma tienen que explicarles el trabajo adecuadamente. aceitera se puede dividir en cuatro brechas diferen- En general, las causas del menor rendimiento por tes, subsanables con la implementación de las BPAs esta brecha son la alta presencia de plantas com- (Ditschar, 2016). petidoras; el mal manejo del agua en los lotes; la falta de control del crecimiento de la corona y de la La brecha 1 cantidad óptima de las hojas (poda), y el insuficien- está causada por el mal manejo durante la siembra te control de plagas y enfermedades. y el desarrollo de la plantación. Los errores cometi- dos durante la etapa de desarrollo de la plantación La brecha 4 no pueden ser eliminados con las buenas prácticas tiene un efecto directo sobre el rendimiento que y por eso el rendimiento reducido será permanente es causado por la mala recuperación de los frutos en un ciclo de una plantación. La brecha 1 puede sueltos, recolección de los racimos cosechados y minimizarse con la preparación del terreno para la transporte de la cosecha a la planta extractora. La próxima resiembra junto con técnicas adecuadas recuperación completa de los racimos, en lugar de en el vivero. Entre los factores que influyen en la ser un problema agronómico, es básicamente un expresión de esta brecha se encuentran la deficien- problema de la falta de disciplina y control durante te selección del material de siembra en el vivero; la cosecha y la organización logística. Esta brecha el daño permanente del suelo durante la limpieza se presenta cuando el acceso a los lotes no está de terrenos; la preparación y desarrollo de la plan- garantizado, especialmente durante el tiempo con tación; la falta de infraestructura para el estable- alta precipitación; por falta de personal durante la cimiento del cultivo; la densidad del cultivo por cosecha; falta de vehículos de transporte; falta de hectárea; la falta de establecimiento de plantas de capacidad de procesamiento por parte de la plan- cobertura, y el mantenimiento del drenaje durante ta extractora; presencia de intervalos de cosecha SISTEMATIZACIÓN DE EXPERIENCIAS DE INTERCAMBIO CIENTÍFICO Y TECNOLÓGICO EN EL MARCO DEL SISTEMA NACIONAL DE INNOVACIÓN AGRARIA 15 Gráfico 1: Brechas de productividad en el cultivo de palma aceitera 100 Brecha 4 Brecha 3 Brecha 2 Brecha 1 Rendimiento potencial de 90 la variedad Rendimiento para un reducido 80 clima por mal especifico Rendimiento desarrollo 70 reducido por de la Rendimiento desbalance plantación Rendimiento reducido nutricional 60 reducido por mal por mala manejo recuperación 50 del racimos y frutos sueltos 40 1 2 3 4 5 prolongados o cosecha incorrecta, y falta de control 2. el análisis del sistema de drenaje luego de ha- y manejo de los estándares mínimos de madurez. berse instalado los tubos freatímetros y el esta- Otra de las pérdidas en esta brecha está causada blecimiento de un programa de apertura; por el estándar en la cosecha. Los racimos verdes 3. la facilitación de las labores de cosecha y otras tienen una tasa de extracción más baja, lo cual ge- labores agronómicas para mejorar el rendi- nera un menor rendimiento de aceite. Un estándar miento de cada labor; en la cosecha con tres pepas sueltas en el plato demuestra la madurez del racimo. Sin embargo, 4. el mantenimiento de rondas de cosecha de 10-12 se debe tener en cuenta el material sembrado. El días tomando como criterio 2-3 frutas sueltas; control del estándar de la cosecha y de las rondas 5. la recolección de fruta suelta, máximo 12-24 horas de cosecha (máximo diez días) es, por lo tanto, un después de la cosecha y con <1 % de impureza; aspecto importante para el cierre de esta brecha. 6. el mantenimiento de frecuencias de poda de 3. Casos de aplicación de las 10 a 12 meses; BPAs en la palma aceitera 7. seguimiento de los criterios de las 4Rs para re- forzar niveles (K: 1,0-1,2 %, Mg: 0,26-0,28 % y B: 15 ppm); A finales del año 2014, se replicaron las BPAs en 8. la reducción de umbrales y detección y control palma aceitera en la zona de Tocache, a través de la de plagas a través de grillas y cuadrículas; participación de la empresa privada y un grupo de agricultores. Los mayores impactos se observaron 9. la distribución transversal entre plantas de las a los tres años de la implementación, tiempo muy hojas cortadas durante la poda y cosecha, lo relacionado con el periodo de diferencial sexual-co- que incrementa el área efectiva del crecimien- secha de RFF. Entre los criterios utilizados en la im- to de las raíces, como parte previa de la fertili- plementación de las BPAs, se encuentran: zación mecanizada; 10. la aplicación en áreas de texturas gruesas y 1. el uso de la Guía de calificación del índice de bajo contenido de materia orgánica de escoba- balance tecnológico (Cenipalma, 2012); jo entre 40-50 TM/ha; Potencial del rendimiento (%) 16 INSTITUTO NACIONAL DE INNOVACIÓN AGRARIA 2019 11. el manejo y corrección del suelo en relación 4. Efecto de la fertilización con las características edáficas evaluadas. en la productividad Relación de la productividad y el de la palma aceitera índice de balance tecnológico (IBT) (N = 15 agricultores) Los suelos tropicales son pobres en nutrientes de- A fin de evaluar la relación existente entre el IBT y bido a que están caracterizados por una profunda la productividad de palma aceitera, se registraron degradación. La materia orgánica y el aporte de valoraciones del manejo agronómico de 15 agri- nutrientes a través de fertilizantes juegan un papel cultores, considerando el manejo actual y el pro- clave en la fertilidad del suelo como fuente de nu- medio realizado en los tres años anteriores. Los trientes para las plantas y cumplen muchas funcio- principales resultados se muestran en el Gráfico 2. nes de tipo biológico, químico y físico (por ejemplo, La relación obtenida entre el IBT y la productividad el intercambio de los cationes). es directa y positiva, lo que nos estaría demostran- do que con una mejor realización de las labores El aumento del peso y mayor número de racimos agronómicas (mayor IBT) se logra una mayor pro- se explican por el efecto de una fertilización más ductividad del cultivo de palma aceitera (situación balanceada. El potasio regula el movimiento de los representada por los agricultores líderes). Por otro carbohidratos (Cakmak, 2005) a través del floema lado, una menor realización de las labores agro- para el llenado de los racimos. La deficiencia de po- nómicas (menor IBT) da como resultado una me- tasio produce la acumulación de los carbohidratos nor productividad de RFF (situación representada de la fotosíntesis en las hojas y la disminución de por los agricultores tradicionales). Esto demuestra su transporte a los racimos. La presencia de bandas que la productividad de las plantaciones de palma blancas en las hojas jóvenes de las palmas son los aceitera está muy relacionada con el nivel tecno- síntomas más visibles si el nitrógeno y el potasio no lógico y el cumplimiento correcto y oportuno de están en balance (el balance óptimo entre N y K2O las labores agronómicas, donde las plantaciones es 1:2). Las bandas blancas reducen el área de foto- con IBT alto corresponden a niveles de alta pro- síntesis y el resultado será una menor producción de ductividad. carbohidratos y, por ende, un menor rendimiento. Gráfico 2: Relación del IBT y la productividad de palma aceitera en agricultores de la zona de Tocache. SISTEMATIZACIÓN DE EXPERIENCIAS DE INTERCAMBIO CIENTÍFICO Y TECNOLÓGICO EN EL MARCO DEL SISTEMA NACIONAL DE INNOVACIÓN AGRARIA 17 A continuación, se muestran los principales resul- las necesidades de riego y de drenaje porque en tados de un ensayo desarrollado por 20 años en ambos casos el impacto se refleja directamente en la zona de Tocache, donde se probaron diferentes la producción. En forma muy similar al estrés hídri- dosis de nutrientes y se determinaron los niveles co por exceso de agua, el déficit hídrico ejerce un óptimos para cada nutriente. efecto perjudicial en la productividad de la palma aceitera. Se han reportado pérdidas de hasta 28 1. Existe un impacto significativo en la producción kg de RFF/ha por cada mm de déficit hídrico. Las de RFF a través de una fertilización balanceada consecuencias de este déficit en el comportamien- que involucra aportes promedios de 5 kg/plan- to del cultivo de palma aceitera son la acumulación ta/año de fertilizantes inorgánicos. de flechas; la reducción del índice del área foliar; la 2. La fertilización balanceada en el cultivo de pal- perturbación de la diferenciación sexual, que origi- ma aceitera involucra costos aproximados de na un mayor ciclo de flores masculinas; el aborto de USD 230-280/ha/año (equivalente a 2,0-2,5 TM las inflorescencias; la estacionalidad de los rendi- de RFF). mientos; el colapso de las hojas verdes y secamien- to de los racimos, y el secado de las hojas bajeras. 3. El impacto entre la no fertilización y fertilización fue de 6 a 8 TM RFF/ha/año, cuyos diferenciales de producción con los materiales actuales es- 6. Relación del área foliar tarían sobrepasando 12-14 TM/ha de RFF, me- y productividad en diante la aplicación de las 4Rs de la nutrición. la palma aceitera 5. Efecto del drenaje en la productividad de Muchos estudios realizados para demostrar el efec-to del área foliar en la productividad de la palma la palma aceitera aceitera han demostrado una relación directa entre estas dos variables. El área foliar y el índice del área foliar (IAF) del cultivo de palma aceitera están muy El sistema de drenaje y riego son fundamenta- relacionados con el número de hojas, de ahí que el les para el cultivo de la palma aceitera, ya que en presente estudio ha permitido establecer el núme- conjunto mantienen un ambiente adecuado en el ro óptimo de hojas que debería mantener el cultivo suelo. Una buena aireación del mismo permite a las de palma aceitera en función de su edad para al- plantas la absorción apropiada de agua y nutrien- canzar las más altas productividades de RFF. Estos tes. Por esta razón, para tener un excelente desa- resultados han permitido demostrar que las planta- rrollo del cultivo, el oxígeno es indispensable para ciones inmaduras (0 a 3 años) hasta el término del la respiración de las raíces. El exceso de humedad primer año productivo (4 años de edad) deberían en el suelo por periodos prolongados da origen a mantener el mayor número posible de hojas, mo- problemas de drenaje agrícola que pueden tener tivo por el cual hay que tener mucho cuidado de diferentes causas; por ello, es necesario identificar no quitar (podar) las hojas que se encuentran en el en primera instancia la fuente del exceso de agua tercio inferior de la copa del cultivo. Las plantacio- antes de proceder con el diseño de una solución nes entre 4 a 6 años de edad deberían mantener de drenaje. En cualquier situación se debe prevenir un promedio de 48 hojas/planta (6 espirales com- que el nivel freático esté cercano a la superficie del pletos) y plantaciones de más de 6 años de edad suelo y afecte negativamente el desarrollo y pro- deberían mantener 40 a 42 hojas/planta en prome- ducción de los cultivos (Silva y Álvarez, 2015; 2016). dio. Estos números de hojas en etapa productiva permiten al cultivo de palma aceitera lograr el IAF El Dr. Álvaro Acosta (2010) manifestó que entre entre 5,0 a 7,0, índice que está muy relacionado los puntos importantes que afectan la efectividad con la producción de fotosintatos en el cultivo y, a de la nutrición y también la expresión del poten- su vez, con los resultados de máxima productividad cial productivo de las plantaciones se encuentran, de RFF. El análisis de estas dos variables ha permiti- sin duda, el riego, el drenaje y las enfermedades. do concluir que, a mayor reducción del IAF, los ren- Si los problemas asociados a ellos no se corrigen, dimientos se ven disminuidos significativamente y será muy difícil lograr mejores eficiencias del fertili- que IAFs óptimos, entre 6,0 y 7,0, permiten obtener zante. Es de suma importancia definir con precisión productividades >30 TM/ha. 18 INSTITUTO NACIONAL DE INNOVACIÓN AGRARIA 2019 7. Conclusiones del cultivo. En etapas productivas, la cantidad óptima es de 40-42 hojas/planta. Estudiados y analizados los principales factores con impacto significativo en la producción de palma 8. Bibliografía aceitera, podemos concluir lo siguiente: 1. Las BPAs en palma aceitera han demostrado ser 1. Acosta, G. A. (2010). Manejo integrado de la una estrategia que posibilita la intensificación nutrición de la palma de aceite: experiencias de la productividad de RFF, lo que permite lo- en América tropical. Revista Palmas. Colombia, grar producciones en las zonas de ejecución por 178-190. encima de las 30 TM/ha/año. 2. Cakmak, I. (2005). The role of potassium in alle- 2. A los 3 años de implementadas las BPAs en pal- viating detrimental effects of abiotic stresses in ma aceitera, período acorde a la diferencial se- plants. J. Plant Nutr. Soil Sci, 168, 521-530. xual mostrada por el cultivo de palma aceitera, se ve el mayor impacto en una mejora en la re- 3. CENIPALMA. (2012). Guía de calificación del cuperación productiva de las 4 brechas. nivel tecnológico de plantaciones de palma 3. Un indicador clave de realización de las BPAs es de aceite. la evaluación del IBT, el cual demuestra tener una relación directa significativa con la produc- 4. Cristancho, J.A. (2015). Criterios y bases técni- tividad de RFF en el cultivo de palma aceitera. cas para el manejo integrado de la nutrición de Así, agricultores tradicionales con productivi- la palma de aceite. Boletín Técnico 1. Guatema- dades similares al promedio nacional tienen un la: GREPALMA. IBT = 50, mientras que agricultores líderes con productividades que superan las 30 TM/ha/año 5. Ditschar, B. (2016). Buenas prácticas de mane- tienen IBT >85. jo en el cultivo de palma de aceite en América Latina. Palmas 37, especial Tomo I, 53-62. 4. Existe un efecto directo entre la fertilización ba- lanceada (acorde a las características de suelos, 6. Fairhurst, T. y Ditschar, B. (2014). Uso de la im- estado nutricional y requerimiento de “extrac- plementación de la fase piloto de las mejores ción” del cultivo) y la productividad de RFF en prácticas de manejo para mejorar la produc- la palma aceitera. Se han demostrado diferen- ción en plantaciones de palma de aceite. Ale- ciales >6-8 TM/ha/año entre tratamientos sin mania: Verlagsgesellschaft für Ackerbau. fertilizar vs. fertilización balanceada. 5. Los promedios de fertilización balanceada fluc- 7. IPNI. (2012). 4R Plant Nutrition: A Manual for túan entre 5,0 a 6,0 kg de fertilizante/planta, cu- Improving the Management of Plant Nutrition. yas cantidades deben ser ajustadas teniendo en Recuperado de http://www.ipni.net/4R consideración las características edáficas, las ca- racterísticas nutricionales del cultivo (resultados 8. Silva, J. H. y Álvarez, O. M. (2015). Criterios de análisis foliar) y su productividad, factor que y bases técnicas para el manejo integrado del presenta una relación directa con la cantidad de agua —riego y drenaje—. I parte. Boletín Téc- nutrientes exportados a través de las cosechas. nico 2. Guatemala: GREPALMA. 6. Existe un impacto perjudicial del estrés hídrico 9. Silva, J. H. y Álvarez, O. M. (2016) Criterios y en la productividad de la palma aceitera. Los es- bases técnicas para el manejo integrado del tudios han permitido demostrar que se pierde Agua —Riego y Drenaje—. II Parte. Boletín Téc- entre 3,2 a 5,0 TM de RFF/ha/año por condicio- nico 3. Guatemala: GREPALMA. nes de mal drenaje. 7. El manejo apropiado del área foliar (dosel de la 10. Tiemann, T. T., Donough, C. R., Lim, Y. L., Här- planta) es un aspecto clave para la maximización dter, R., Norton, R., Tao, H. H., Jaramillo, R., del rendimiento de RFF en la palma aceitera, el Satyanarayana, T., Zingore, S., Oberthür, T. cual está directamente relacionado con el nú- (2018). Feeding the Palm: A Review of Oil Palm mero de hojas, variable en relación con la edad Nutrition. Advances in Agronomy, 152, 1-95.   SISTEMATIZACIÓN DE EXPERIENCIAS DE INTERCAMBIO CIENTÍFICO Y TECNOLÓGICO EN EL MARCO DEL SISTEMA NACIONAL DE INNOVACIÓN AGRARIA 19 III Estrategias tecnológicas para reducir el contenido de cadmio en las almendras del cultivo de cacao Dr. Hugo Alfredo Huamaní Yupanqui 1. Introducción El cacao (Theobroma cacao L) es una especie cuyas almendras son utilizadas por la industria alimenta- ria, cosmética y farmacéutica. Nuestro país posee una diversidad de poblaciones de cacaos, nativos, naturalizados y exóticos, cuyo potencial para el biocomercio es enorme y estratégico. La demanda de este producto básico (commodity) continúa au- mentando a nivel mundial por ser reconocido como alimento funcional por sus propiedades antioxidan- tes, antiinflamatorias y antitumorales. El cadmio es un metal pesado no esencial y poco abundante en la corteza terrestre; sin embargo, en las últimas décadas se ha incrementado considera- blemente su acumulación como consecuencia de la actividad industrial. La contaminación por cadmio puede causar serios problemas a los organismos vivos y es altamente tóxico para el ser humano. Una posible fuente de contaminación por cadmio en humanos es la ingesta de plantas contaminadas. Por este motivo es importante conocer cuáles son los mecanismos de toxicidad de este metal en la planta, así como los mecanismos de defensa de la misma. En este trabajo se ha realizado una revisión de los mecanismos de hiperacumulación y fitoex- tracción de cadmio, de la toxicidad de este metal y las principales fuentes de contaminación. En el Perú, diversos análisis de suelos y plantas de cacao (Cárdenas, 2012; Huamaní et al., 2012; Acos- ta, 2013) reportan la presencia de metales pesados tóxicos, cadmio (Cd) y plomo (Pb), que se acumulan en el suelo y en el tejido foliar y almendras del ca- cao. Si bien estas últimas son procesadas y comer- cializadas como productos terminados (v.g. choco- lates), no tienen la garantía de inocuidad. 20 INSTITUTO NACIONAL DE INNOVACIÓN AGRARIA 2019 El país requiere formular un plan de acción que variables foliares (P, Mg, Ca, Zn, Cd, Pb) y del sue- contemple actividades estratégicas tales como (i) lo (arena, arcilla y K). Se encontró una correlación elaboración de un mapa de suelos a nivel nacional significativa y positiva (p<0,05) entre el Cd total en con la distribución espacial de plantaciones de ca- el tejido foliar y el Cd disponible en el suelo; por el cao que incluya, además del cadmio, otros metales contrario, la correlación entre Cd en el suelo con el pesados; (ii) ejecución de investigaciones interdisci- contenido foliar de Ca y Mg fue significativa pero plinarias que expliquen el mecanismo de contami- negativa. En los suelos, se encontraron deficiencias nación de suelos por cadmio, así como los mecanis- solo para K, mientras que en el tejido foliar se pre- mos fisiológicos del mismo dentro en la planta de sentaron deficiencias de N, P, K, Mg y Zn. Los valo- cacao; (iii) desarrollo de estrategias de mitigación, res promedio de Cd y Pb disponibles en los suelos fitorremediación y adaptación (exclusión e hipera- fueron 0,53 y 3,02 ppm, y en las hojas de cacao fue- cumulación) de las variedades de cacao al cadmio ron 0,21 y 0,58 ppm, respectivamente. y metales pesados; (iv) revisión y actualización de la normatividad de los límites máximos permisibles. Cárdenas (2012) realizó un estudio con el objetivo de determinar la presencia de Cd en el cultivo de ca- 2. Investigación sobre cao orgánico en algunas parcelas de los agricultores de la Cooperativa Agraria Industrial Naranjillo en la el cadmio realizada Universidad Nacional Agraria de la Selva (UNAS) en en la Amazonía Tingo María. El valor promedio de Cd disponible en los suelos fue de 0,66 ppm. A nivel foliar, el valor promedio de Cd total fue de 2,84 ppm. En las al- 2.1 Contenido de cadmio (Cd) en los mendras y cascarillas, los valores promedio de Cd suelos y almendras de cacao total fueron 1,55 y 2,04 ppm, respectivamente. En el 2011, la Cooperativa Agraria Industrial Naran- En el 2013, la Cooperativa Agraria Industrial Naran- jillo, Ltda., realizó un estudio con el concurso de la jillo ejecutó un proyecto de investigación cuyo ob- Ing. Erika Lumbe Portocarrero para determinar el jetivo era desarrollar un plan de manejo de fertiliza- contenido de Cd en suelo y en muestras de almen- ción orgánica para la reducción del contenido de Cd dras de cacao. Los resultados indicaron que el con- en las almendras del cacao. En la primera etapa del tenido de Cd disponible en el suelo fluctuaba entre proyecto se encontró que el contenido promedio 0,089 a 3,028 ppm, con un promedio de 0,55 ppm; de Cd y Pb en el suelo fue 0,23 y 5,11 ppm, mientras mientras que el Cd total en las muestras de almen- que en las almendras fue 1,54 y 13,70 ppm, respec- dras (71 analizadas) variaba entre 0,04 y 4,11 ppm, tivamente. con un promedio de 0,75 ppm. Arévalo-Gardini et al. (2016) investigaron los con- Otro estudio llevado a cabo en ese mismo año por tenidos totales de metales pesados (Cd, Ni, Pb, Fe, los Ing. Huamaní-Yupanqui y Huauya-Rojas, para Te- Cu, Zn, Mn) en los suelos de plantaciones de cacao chnoServe, Inc/CITE-Cacao, encontró que los conte- en las principales áreas de producción del Perú: nidos promedio de Cd y Pb extraíbles en los suelos Zona Norte (Tumbes, Piura, Cajamarca y Amazo- de la región San Martín eran 0,110 y 0,838 mg/kg, nas); Zona Central (San Martín, Huánuco y Junín) y respectivamente. El análisis de almendras de cacao Zona Sur (Cuzco). Los resultados indicaron que los de la misma región reportó 1,333 mg/kg para el Cd suelos estudiados presentan adecuadas condicio- y 0,586 mg/kg de Pb. Este contenido promedio de nes físicas y químicas para el cultivo de cacao. Los Cd está por encima del límite permisible fijado por valores de metales pesados se encontraron por de- la OMS-FAO (0,5 mg/kg). Los valores de Pb se en- bajo de lo considerado como fitotóxico. Los valores contraron dentro de los límites permisibles, por lo promedio de Fe, Zn, Mn, Ni y Pb fueron mayores que no constituyen un problema para la producción en la Zona Sur, mientras que, en la Zona Norte, los de cacao. Se encontró una correlación de 18,4 % del valores de Cu y Cd fueron mayores. De manera ge- Cd extraíble del suelo con el Cd contenido en las neral, el pH, el porcentaje de arcilla y el Mg fueron almendras del cacao. las variables que tuvieron mayor correlación con la concentración de metales pesados. Huamaní-Yupanqui et al. (2012), con el objetivo de determinar los contenidos de Cd y Pb disponibles Los resultados de las investigaciones anteriores nos en los suelos y en las hojas de cacao orgánico, rea- indican que los suelos del país no califican como lizaron análisis de correlación de Pearson entre los para ser considerados como suelos contaminados contenidos de Pb y Cd disponibles en el suelo con por Cd según los rangos de estándares de calidad SISTEMATIZACIÓN DE EXPERIENCIAS DE INTERCAMBIO CIENTÍFICO Y TECNOLÓGICO EN EL MARCO DEL SISTEMA NACIONAL DE INNOVACIÓN AGRARIA 21 del suelo, que fijan en 1,4 ppm de Cd total para sue- ble del suelo sobre la densidad y diversidad de los agrícolas. Sin embargo, el contenido de Cd en macrofauna del suelo en el cultivo del cacao bajo las almendras de cacao de algunas zonas sí estarían manejo orgánico. Se seleccionaron 22 parcelas de sobrepasando los estándares fijados por la Comu- agricultores cacaoteros orgánicos localizados en las nidad Europea. regiones Huánuco (17) y Ucayali (5). La evaluación de la macrofauna del suelo fue realizada a partir 2.2 Investigaciones para reducir de monolitos de suelo de 25 × 25 × 20 cm de don- el contenido de cadmio en las de se colectaron de manera manual los individuos almendras del cacao de macrofauna. El contenido promedio de Cd y Pb disponible en los suelos fueron 0,53 y 3,02 ppm, El proyecto Desarrollo de una Tecnología Orgánica respectivamente. La densidad promedio de macro- en el Proceso Productivo y Postcosecha para Re- fauna fue de 511 ± 374 individuos/m2, y predomi- ducir los Niveles de Asimilación de Cadmio en las naron los taxones Hymenoptera y Oligochaeta con Almendras de Cacao en el Valle del Alto Huallaga, una densidad promedio de 213 ± 258 individuos/ financiado por Innovate/FINCyT-PITEI, se llevó a m2 (41,8 %) y 111 ± 107 individuos/m2 (21,8 %), cabo con el objetivo de determinar la eficiencia de respectivamente. Los autores concluyeron que la secuestradores y precipitadores de Cd a nivel del densidad de Isoptera presentaba una correlación suelo en la disminución del Cd en las almendras de significativa positiva con el contenido de Cd dispo- cacao del clon CCN-51 en dos tipos de suelos, alu- nible del suelo. vial y coluvial, a cargo del Ing. Cesar Dávila de la UNAS (2017-2018). Los tratamientos con diferentes 3. Bibliografía materiales orgánicos lograron reducir el Cd inicial (almendras) de 3,53 a 0,6 ppm de Cd disponible en el suelo. Los resultados se basan en el análisis de 1. Acosta, A. (2013). Efecto del sulfato de cadmio una muestra compuesta de almendras de toda la en la germinación y el crecimiento de plántulas parcela antes de iniciar la aplicación de los mate- de cacao (Theobroma cacao L.). Investigación y riales orgánicos versus el análisis de Cd disponible Amazonía, 3 (1), 20-29. en el suelo después del experimento. Para evaluar el efecto de la dolomita en el contenido de Cd en 2. Arévalo-Gardini, E., Obando-Cerpa, M.E., Zúñi- almendras de cacao se seleccionaron dos parcelas ga-Cernades, L.B., Arévalo-Hernández, C.O., de diferente relieve, plana y colinosa, y se instala- Baligar, V., He, Z. (2016). Metales pesados en ron experimentos en los que se evaluó el efecto de suelos de plantaciones de cacao (Theobroma ca- dolomita y dolomita + bocashi a cuatro dosis cada cao L.) en tres regiones del Perú. Ecología Apli- uno incluyendo un testigo, con un total de nueve cada, 15 (2), 81-89. tratamientos. El tratamiento con dolomita (1 350 kg/planta) junto con bocashi (9 kg/planta) logró un 3. Cárdenas, A. (2012). Presencia de cadmio en al- contenido de Cd en almendras de 0,488 ppm, un gunas parcelas de cacao orgánico de la coope- valor por debajo del límite permitido para la expor- rativa Agraria Industrial Naranjillo, Tingo María, tación. Para evaluar el efecto de la materia orgáni- Perú. Universidad Nacional Agraria de la Selva, ca en el contenido de Cd en almendras de cacao se Huánuco, Perú. seleccionaron también dos parcelas de diferente relieve, planicie y colinoso, en donde se instalaron 4. Huamaní-Yupanqui, H. A., Huauya-Rojas, M. experimentos con tres fuentes de materia orgánica A., Mansilla-Minaya, L. G., Florida-Rofner, N., a tres dosis diferentes incluyendo un testigo para Neira-Trujillo, G. M. (2012). Presencia de me- un total de diez tratamientos. En el caso de cásca- tales pesados en cultivo de cacao (Theobroma ra de cacao como fuente orgánica a una dosis de cacao L.) orgánico. Acta Agronómica, 61 (4), 13,5 kg/planta se logró obtener un contenido de Cd 339-344. en almendras de 0,533 ppm valor cercano al límite permitido para la exportación. 5. Huauya-Rojas, M. A., Huamaní-Yupanqui, H. A. (2014). Macrofauna edáfica y metales pesados Huauya-Rojas y Huamaní-Yupanqui (2014) evalua- en el cultivo del cacao Theobroma cacao L. (Mal- ron la presencia e influencia del Cd y Pb disponi- vaceae). The Biologist, 12 (1), 45-55.   22 INSTITUTO NACIONAL DE INNOVACIÓN AGRARIA 2019 IV Modernización de la caficultura, una herramienta más para afrontar el cambio climático Ing. Adolfo Martínez Guillén 1. Introducción El género Coffea comprende alrededor de cien es- pecies distribuidas principalmente en Asia y África tropical; pese a esto, la mayor parte del café del mundo se produce en América Latina, principal- mente en Centro y Sudamérica, en países como México, Brasil, Colombia y Perú. Las especies cul- tivadas son principalmente dos: Coffea arabica, nativa de Etiopía, y Coffea canephora, conocida como robusta y originaria de la costa atlántica, en la región de Kouilou de la República del Congo y dentro y alrededor de Angola y la región de los Grandes Lagos. También se cultivan, aunque en una escala mucho menor, las especies C. liberica, C. racemosa, C. stenophylla y C. abeokutae (Figue- roa et al., 2015). El café es el segundo producto negociado en la Bol- sa de New York, superado solo por la industria y de- rivados del petróleo. Genera alrededor de 160 000 millones de dólares anuales y emplea a más de 25 millones de familias de agricultores en todo el mun- do. Cada año se evidencia un incremento de 1,5 al 2 % en su demanda mundial, lo que implica que la oferta no podrá satisfacer la demanda y su precio deberá incrementarse (Organización Internacional del Café, OIC, 2018). La actividad cafetalera peruana comprende 425 416 ha, el 6 % de su frontera agrícola, y presenta un potencial de crecimiento que ronda los 2 millones de ha. Estas hectáreas se distribuyen en 17 regio- nes, 67 provincias y 338 distritos, los cuales involu- cran alrededor de 223 482 familias poseedoras de parcelas que no superan las 5 ha, pero poseen una SISTEMATIZACIÓN DE EXPERIENCIAS DE INTERCAMBIO CIENTÍFICO Y TECNOLÓGICO EN EL MARCO DEL SISTEMA NACIONAL DE INNOVACIÓN AGRARIA 23 condición organizacional distintiva que cubre el 30 2. Nuevas tecnologías % de estas y les permite realizar exportaciones di- rectas hasta en un 20 % (MINAGRI, 2018). para el manejo agronómico del café Sin embargo, la actividad cafetalera está siendo afectada por el calentamiento global. Varón y Urrea (2015) indican la necesidad de considerar aspectos Adaptación del cultivo del café al cambio climático de mejoramiento genético de las variedades explo- El cambio climático (CC) es una amenaza para la tadas comercialmente a nivel mundial, ya que se producción de café debido al aumento de la tem- estima que para un futuro no muy lejano el incre- peratura y los cambios en los patrones de preci- mento de la temperatura en 2 °C tendrá múltiples pitación proyectados, como lo proponen los estu- implicaciones que afectarán los macro y microcli- dios realizados por el Panel Intergubernamental mas, potenciando las plagas y enfermedades y es- del Cambio Climático (IPCC) (2007) y Bunn y Lundy trechando el umbral económico de esta actividad, (2016), quienes indican que por cada 1 ºC que se la cual se ha convertido en un “cultivo de carácter incremente la temperatura disminuirán los rendi- social” para millones de personas y familias en el mientos. Así mismo, algunos modelos del CC pro- orbe (CICAFE, 2013). nostican que la precipitación anual total en todos los países disminuirá para el año 2050, la tempera- Para poder afrontar este tremendo reto y suplir tura media anual aumentará entre 2 a 3 °C, mien- estas necesidades se tiene que recurrir a la adap- tras que la temperatura máxima aumentará entre tación, mitigación y resiliencia, apoyando el me- 2,2 y 2,4 °C. Estos cambios favorecerán la tasa de joramiento genético, así como la aplicación de di- reproducción, acortarán los periodos de incubación ferentes técnicas para la obtención de variedades y acelerarán la evolución de los patógenos y plagas que soporten situaciones estresantes y que salva- (Baca et al., 2014). Diferentes estudios indican tam- guarden la seguridad alimentaria de una pobla- bién que estos cambios producirían una reducción ción mundial cada vez mayor y más exigente de los de las tierras aptas para la producción del grano de productos que consume (FAO, 2008). Se requiere café en Latinoamérica entre 73 y 88 % (Fung, 2017). una alianza entre países productores de café para generar investigaciones que permitan obtener ma- Por lo tanto, se puede afirmar que la producción terial genético más adaptable a estas nuevas con- de café está siendo afectada de muchas formas en diciones, pero sin dejar de vista las características el contexto del CC. Algunos de estos efectos se re- organolépticas que encierra esta bebida milenaria. sumen en la Tabla 1 (tomada de Villareyna et al., La otra alternativa sería mover los parques cafeta- 2018). La mayor variabilidad climática ocasionada leros a nuevas altitudes, pero sería complicado, ya por el CC tendrá efecto en la definición y planifi- que dichas áreas por lo general son zonas de amor- cación de las actividades agrícolas; en otras pala- tiguamiento, corredores biológicos y protectoras de bras, será más difícil elaborar una planificación del las nacientes del río que dan de beber a sus pobla- manejo del cultivo y las prácticas a realizar, ya que ciones en vertiginoso crecimiento: frontera agrícola las labores deberán ser ajustadas en función de las al límite (FAL) (Várzea, 2013). condiciones del clima imperante y del ciclo fenoló- gico en que se encuentre el cultivo (Villareyna-Acu- Ante esta realidad, el Perú requiere generar y con- ña et al., 2018). solidar un Plan Estratégico Nacional en el cual los componentes gubernamental, social y privado de- A continuación, se ilustra una proyección de los berán trabajar guiados por el Instituto Nacional de efectos del cambio climático en algunos países pro- Innovación Agraria (INIA) en la obtención de nuevas ductores de café (Fig. 1). variedades y otras alternativas tecnológicas para ser competitivos en cada uno de los eslabones de la Ante estos escenarios climáticos cambiantes, es po- cadena agrocafetalera. Del trabajo a realizar se po- sible asegurar que la actividad cafetalera mundial drá contar con una caja de herramientas que apa- está fuertemente amenazada y, si no se toman me- lanque un programa de transferencia de tecnología didas para su adaptación y resiliencia tanto econó- y fortalezca las líneas de investigación y adaptación mica, ecológica como social, los países productores ante el cambio climático y otros aspectos que po- de café serán vulnerables (Ávila y González, 2018). tencien aún más su caficultura, la cual es muy res- Por lo tanto, se requiere de prácticas más ecoló- petada y goza de un renombre de primer nivel en la gicas que incluyan la adaptación (intervenciones caficultura mundial. agronómicas) tomando en cuenta los ciclos natu- 24 INSTITUTO NACIONAL DE INNOVACIÓN AGRARIA 2019 Tabla 1: Principales efectos del comportamiento de las plagas y enfermedades ante el cambio climático sobre la planta de café Cambio climático Plagas y enfermedades Planta de café Periodo seco Favorece la aparición de escamas, chapulines, Se reduce la velocidad de crecimiento, las hojas ácaros, etc. Hay menos hongos en la hoja. nuevas crecen lentamente, el grano llena más Si la sequía es muy fuerte, se reducen las despacio. Si la sequía es muy fuerte, puede poblaciones de abejas, que son importantes afectar la calidad del grano. para la polinización. Exceso de viento Si hay viento entre periodos lluviosos, o Las plantas se resecan rápidamente y se puede (normalmente en el inclusive con una descarga pequeña pero afectar la floración. Aumenta la transpiración periodo seco) constante de agua, se favorece la distribución porque la hoja se seca rápidamente. Si en de las esporas de los hongos. el cafetal hay banano, las plantas se dañan seriamente. Es urgente poner barreras rompevientos. Periodo lluvioso Favorece el desarrollo de hongos del follaje Las lluvias son clave para la floración, pero luego como el ojo de gallo, roya, Phoma, etc. se ocupa un periodo seco para que la flor no Favorece la aparición de controladores se caiga antes de ser polinizada y que inicie la biológicos como Beauveria sp. (controla formación del grano. Si el periodo lluvioso no broca), Lecanicillium sp. (controla roya), coincide con las necesidades del café, se podría Trichoderma sp. (se alimenta de otros hongos hasta perder la cosecha. Si hay exceso de lluvias y de materia orgánica. durante la cosecha, el grano se cae. No obstante, en general la planta está mejor con agua que sin ella. Figura 1: Efectos del cambio climático en los países productores de café (IPCC, 2007) America Central E�opia Vietnam Desde el año 1960, la La temperatura ha El clima es cada vez más temperatura ha subido aumentado 1.3 °C y se cálido y seco con estaciones 1 °C y las lluvias se han espera que suba 3.1 °C con temperaturas más reducido un 15 %. en 2050. extremas. Colombia Brasil Tanzania La temperatura más cálida En 2014 una sequía terminó El clima de este país obliga a hacer plantaciones con un tercio de los Africano se vuelve más a más altura. Para 2050 se cul�vos. Con la temperatura húmedo y caluroso. Desde es�ma un incremento de prevista para el 2050 se el año 1960, el rendimiento 2.5 °C que dañaria el 60 % verá muy afectada la de las cosechas ha de las �erras. producción de café. decrecido un 50 %. rales y sus interacciones; la disminución en el uso Actualmente, existe una estrategia probada para de pesticidas y fertilizantes sintéticos para evitar o aliviar los efectos potencialmente negativos del reducir el deterioro del suelo (erosión y contamina- clima en la producción de café y es la implemen- ción); el aumento de la biodiversidad en los culti- tación del programa Nationally Appropriate Mi- vos; el uso de variedades resistentes y tolerantes a tigation Actions (Acción de Mitigación Nacional- enfermedades y plagas, estrés hídrico; la regionali- mente Apropiada, NAMA-café), una herramienta zación del cultivo; el fomento de los sistemas diver- orientada a mitigar el cambio climático. El concepto sificados bajo sombra que incluyan árboles frutales, del NAMA-café se define como una estrategia que maderables, etc. (Villareyna et al., 2018). También requiere inversión de fondos para fomentar inver- es imperioso recurrir a la implementación de tec- siones ambientalmente sostenibles en tecnologías nologías bajas en carbono, como, por ejemplo, la y prácticas que reduzcan emisiones de gases de elaboración de bioinsumos, la siembra de árboles efecto invernadero (GEI) y que, a su vez, generen en los cafetales, la cobertura del suelo, entre otras. una serie de cobeneficios sociales, económicos y SISTEMATIZACIÓN DE EXPERIENCIAS DE INTERCAMBIO CIENTÍFICO Y TECNOLÓGICO EN EL MARCO DEL SISTEMA NACIONAL DE INNOVACIÓN AGRARIA 25 ambientales que favorezcan la adaptación de los C. arabica (WCR, 2018) permitirán orientar nue- sistemas productivos cafetaleros al cambio climá- vas etapas en el mejoramiento genético del café, tico. Así, se mejoraría su competitividad aplicando reduciendo tiempos y costos para el desarrollo de medidas que contribuyen a la mitigación, como, nuevas variedades que conserven atributos trans- por ejemplo, el consumo de agua por al menos un cendentales para la producción, resistencia, calidad 92 % y el consumo de energía mínimo en un 15 % y adaptabilidad. (ICAFE, 2015b). Igualmente, otras investigaciones han profundizado Los dos pilares en los cuales se basa la estrategia son en la validación de materiales que presentan tole- (1) la seguridad alimentaria y nutricional (produc- rancia hacia la enfermedad de la roya. Por ejemplo, ción, productividad y resiliencia) y (2) la implemen- en Costa Rica la variedad definida como obatá (sar- tación de variedades resistentes a la roya a partir del chimor) tiene excelentes cualidades agronómicas y híbrido de Timor (HDT). Esta estrategia también in- organolépticas. Además, se trabaja arduamente en cluye la introducción de árboles de sombra, los cua- la validación de otras 17 variedades que incluyen les mitigan cambios extremos en el clima, a través los tipos sarchimores y cavimores, que poseen to- de modelos de circulación global, que determinan lerancia y resistencia contra este patógeno (ICAFE, y analizan los cambios en la temperatura y precipi- 2013; Ramírez, 2014). tación sobre la producción de café (Laderach et al. 2015). Una descripción más completa del programa, También se han producido plantas híbridas que así como una lista de tecnologías y buenas prácticas presentan resistencia incompleta a la roya, obteni- elegibles, se encuentra en la página web del proyec- das de un sarchimor por un genotipo silvestre de to NAMA-Café, www.namacafe.org. Etiopía, las mismas que se han propagado a través de embriogénesis somática, cuya nomenclatura es 3. Herramientas la siguiente: L13A44 (Híbrido Centroamericano) y L12A28 (Híbrido Milenio). Es adecuado mencionar biotecnológicas para que estos materiales en la región se conocen bajo el mejoramiento otros nombres (Quijano, 2007). genético del café Cuanto más amplia sea la diversidad genética de una especie, mayor será su capacidad de resisten- Los últimos avances en genómica, proteómica, me- cia para enfrentar desafíos tales como enfermeda- tabolómica, bioinformática, entre otras ciencias des, plagas y cambios climáticos, problemas que ómicas, se han convertido en poderosas herra- sabemos que aumentarán en las próximas décadas. mientas para los programas de mejoramiento gené- Para que los fitomejoradores de café puedan crear tico al facilitar la selección de plantas con caracte- la próxima generación de cafetos con característi- rísticas deseables para la producción, resistencia y cas de resiliencia, es necesario saber qué diversidad tolerancia a plagas y enfermedades, adaptabilidad genética existe en cada especie y dónde ubicarla a entornos cambiantes y otros aspectos que inclu- (WCR, 2018). Por ejemplo, sabemos que C. arabica yen cualidades de valor alimenticio, industrial, me- tiene una diversidad genética limitada, pero no sa- dicinal y calidad, que pueden ser usadas para dar bemos exactamente qué tan limitada es. origen a nuevas variedades (Sun et al. 2017). Es posible que existan grandes reservas de diversi- Las investigaciones en biotecnología y biología mo- dad genética en colecciones de germoplasma que lecular del café en la especie robusta (C. canephora) puedan ser aprovechadas para aliviar las limitacio- se iniciaron en el 2003 en países como Brasil y Fran- nes actuales y futuras. Un buen ejemplo es la Colec- cia. Estas han permitido identificar regiones cromo- ción Internacional de Café del Centro Agronómico sómicas, genes, metabolitos, proteínas y rutas me- Tropical de Investigación y Enseñanza (CATIE), la tabólicas, las cuales en conjunto son responsables cual es catalogada como la cuarta más relevante a de procesos como el llenado de los granos de café, nivel mundial y, según el Tratado Internacional so- reacciones de resistencia y tolerancia a enfermeda- bre los Recursos Fitogenéticos para la Agricultura des e interacción genotipo por ambiente en la cali- y la Alimentación de la FAO (TRFAA), se la definió dad de taza (Cenicafé, 2011). como dominio público (CATIE, 2018). Esta colección posee alrededor de 1992 introducciones, de las La reciente publicación de la secuencia completa cuales más de 800 genotipos son de tipo silvestre del genoma de C. canephora (Denoeud et al., 2014) y especies diploides; variedades, mutantes y selec- y el acceso abierto a la secuencia del genoma de ciones con resistencia a la roya del café; híbridos in- 26 INSTITUTO NACIONAL DE INNOVACIÓN AGRARIA 2019 ter e intraespecíficos, y materiales de investigación. • genética clásica, variedades con características Además, presenta una alta diversidad genética del deseables de café; género Coffea, dentro de la cual la especie arabica • edición genética (CRISPR/CAS9); es la de mayor importancia económica, seguida de las especies canephora y liberica (Jiménez, 2018). • near infrared spectroscopy (NIR), espectro de infrarrojo cercano; Durante más de 68 años, esta colección ha contri- • implementación de drones, índice de vegeta- buido con programas de mejoramiento genético ción de diferencia normalizada (índice NDV), de todo el mundo. De los materiales con resisten- unmanned aerial vehicles (UAVs) y remotely pi- cia a la roya que alberga esta colección destacan loted aircrafts (RPA). las fuentes de germoplasma que permitieron la generación de algunos híbridos F1, los cuales re- cientemente fueron liberados en América Central. • Embriogénesis somática El CATIE ha jugado un papel de liderazgo en la re- producción asexual de estos híbridos, la cual se Se define la embriogénesis somática (ES) como realiza por embriogénesis somática y microestacas una técnica asexual in vitro mediante la cual las (Jiménez, 2018). La variedad geisha en Panamá es células somáticas (células no sexuales), haploides un caso exitoso que manifiesta todo su potencial o diploides, se desarrollan en embriones (que se organoléptico al encontrar un nicho ideal en la lo- caracterizan por presentar una estructura bipolar) calidad panameña de Boquete, lo que ha generado que pasan a través de diferentes estadios morfoló- precios récord en subastas electrónicas. gicos característicos de la embriogénesis cigótica, pero sin la fusión de gametos (Aguilar, 2008). La A través del convenio entre el CATIE, el Centro de Coo- importancia de esta técnica radica en que permite peración Internacional en Investigación Agronómica la multiplicación de genotipos a gran escala. Facilita para el Desarrollo (CIRAD) y el Programa Cooperativo el cultivo en medios líquidos y favorece la automa- Regional para el Desarrollo Tecnológico y Moderni- tización del sistema de cultivo. Proporciona la base zación de la Caficultura (PROMECAFE), se han desa- para el mejoramiento genético no convencional; rrollado los híbridos F1 de alto potencial productivo, además, permite la crioconservación (conservación mayor resistencia y tolerancia a la roya y alta calidad a largo plazo) de líneas celulares de interés genético de taza. Esto supera en un 30 % las variedades explo- y comercial, lo que facilita el intercambio interna- tadas comercialmente. Es adecuado indicar que ante cional de germoplasma (Aguilar, 2008). su mayor productividad requieren un paquete de fer- tilización diferenciado (mayor) (Chaves, 2017). Otro • Propagación comercial de componente que ha mejorado la disponibilidad de híbridos F1 de Coffea arabica por plantas para ofrecer a los productores es el laborato- miniestaquillas rio de embriogénesis somática y el Banco de Semillas Forestales del CATIE (Jiménez, 2018). Es una técnica implementada por el Banco de Semi- llas Forestales del CATIE desde el 2012 para el en- Si bien se mencionó anteriormente que los pro- raizamiento de híbridos de café como una medida gramas de mejoramiento deben de poseer una complementaria para la embriogénesis somática alta diversidad genética (variabilidad), también es (Jiménez, 2018). Para el desarrollo de esta técnica importante mencionar que para su establecimien- se establecieron jardines clonales en macetas y en to y funcionamiento se deben incluir los aspectos camas hidropónicas. Actualmente, en los jardines de selección, estabilidad y multiplicación. A con- se tienen alrededor de 18 000 plantas madre que tinuación, se describen los avances más recientes producen 2-3 estaquillas por planta por mes. Los en aplicaciones biotecnológicas para la mejora del rebrotes se cosechan cada semana y se trasladan café, con especial énfasis en genética/genómica, al área de propagación en recipientes con agua más embriogénesis in vitro; esto con el fin de ampliar el fungicida. Las estaquillas se cortan hasta dejarlas la visión de las últimas innovaciones en el sector de una longitud de 4-6 cm, procurando que inclu- comercial de la caficultura, para que este continúe yan al menos 2 nudos y recortando las cuatro hojas siendo la fuente de ingresos de los productores: que lleva la estaquilla para dejar el equivalente a un 1/3 de su lámina foliar (2,5-3 cm2). La poda de las • embriogénesis somática y propagación comer- hojas tiene el propósito de buscar un balance entre cial de híbridos F1 de Coffea arabica por minies- los efectos negativos de la transpiración y los bene- taquillas; ficios de la fotosíntesis. SISTEMATIZACIÓN DE EXPERIENCIAS DE INTERCAMBIO CIENTÍFICO Y TECNOLÓGICO EN EL MARCO DEL SISTEMA NACIONAL DE INNOVACIÓN AGRARIA 27 • Genética clásica, variedades con Es importante mencionar las investigaciones rea- características deseables de café lizadas en busca del control de la broca del café (Hypothenemus hampei), un insecto del orden Co- La resistencia genética es una de las estrategias leoptera y de la familia Curculionidae (Triplehorn y más promisorias para el control de enfermedades Johnson, 2005). Esta plaga apareció en el Perú en el y plagas del café. Sin embargo, estudios epidemio- año 1965, y generó una alta preocupación, ya que lógicos han demostrado que los factores climáticos es considerada como la principal plaga del café a pueden romper la resistencia genética. Es por esto nivel mundial (Damon, 2000; Jaramillo et al., 2006). que se considera de suma importancia conocer el Según Rojas (2014), la broca se define como una es- efecto del clima sobre la incidencia y más especí- pecie exótica invasora que ha causado daño en la ficamente sobre las etapas del ciclo de vida de los caficultura y, con ello, pérdidas que pueden sobre- patógenos y las plagas. Esto sirve para determinar pasar el 55 % cuando no hay ningún tipo de control si es necesario reforzar las medidas de control o sobre la misma. A nivel de campo, para Costa Rica implementar nuevas estrategias de manejo para se ha definido el umbral económico (UE) cuando el evitar un impacto negativo en la producción (Mar- nivel de daño supera el 2 % de infestación en cam- tínez, 2017). po (ICAFE, 2015). La estrategia de generar nuevas variedades obede- En los últimos años se han estado realizando inves- ce a condiciones limitantes, causadas por la inci- tigaciones para desarrollar una variedad de café dencia, enfermedades y plagas, factores abióticos resistente a la broca por medio del mejoramiento como clima y condiciones de sitio. Limitantes de convencional. Esta área de trabajo había tenido tipo biótico, como el daño causado por la roya del poco avance por la falta de buenas fuentes de re- café, han generado que países de todo el mundo sistencia genética en el género Coffea. Sin embar- trabajen en mejoramiento genético. Brasil es uno go, Sera et al. (2004) reportó que las especies C. de los países vanguardistas que ha desarrollado kapaka, C. eugenioides y Psilanthus bengalensis muchas líneas de variedades a través de un mejo- son promisorias debido a que muestran resistencia ramiento clásico, empleando como uno de los pa- a esta plaga tanto en laboratorio como en campo. dres el híbrido de Timor, el cual aporta resistencia contra varias razas de la roya naranja de café (Mar- De forma paralela, se recomienda un manejo inte- tínez, 2017). grado tanto de la roya como de la broca, emplean- do control etológico, cultural y otras prácticas com- Igualmente, en Costa Rica se trabaja en la valida- plementarias para así no estar tan dependiente del ción de materiales que presentan tolerancia hacia control químico. Por lo tanto, la aplicación de las la enfermedad de la roya, entre ellas la variedad de- tecnologías genómicas en los últimos años son el finida como obatá (sarchimor), que posee excelen- insumo inicial para responder a los nuevos desafíos tes cualidades agronómicas y organolépticas. Tam- de la caficultura ante el cambio climático. bién se trabaja en la validación de 17 variedades de los tipos sarchimores y cavimores, que poseen • Edición genética (CRISPR/CAS9) tolerancia y resistencia contra la roya (ICAFE, 2013; Ramírez 2014). Por esta razón, desde que se repor- Se define como una técnica revolucionaria muy re- tó por primera vez la presencia de la roya en Costa ciente en el campo de la biotecnología porque, a Rica, la infección de la enfermedad se mantuvo a diferencia de otros métodos, permite “editar” o “co- niveles no perjudiciales para los caficultores que rregir” el genoma de cualquier célula con una enor- implementaron el paquete tecnológico propuesto me precisión y eficacia. La técnica actúa como unas por el ICAFE para su control (ICAFE, 2013). “tijeras moleculares” capaces de cortar cualquier secuencia de ADN del genoma de forma específica y En Costa Rica, la raza II de la roya atacó fácilmente permitir la inserción de otros grupos de nucleótidos. materiales arábigos como caturra, catuaí y Villa Sar- Esa capacidad de cortar el ADN es lo que permite chí por poseer solo el gen SH5; mientras que mate- modificar su secuencia, y eliminar o insertar nuevo riales mejorados como los catimores y sarchimores ADN (Mojica et al., 2005; Char et al., 2017). no fueron atacados debido a que estos cargan com- binaciones de genes como el SH5 de los arábigos y La sigla CRISPR proviene de Clustered Regularly In- el SH6-9 de los robustas, lo cual dificulta la interac- terspaced Short Palindromic Repeats, en español ción completa con el patógeno y, consecuentemen- Repeticiones Palindrómicas Cortas Agrupadas y te, su ataque (Várzea, 2013; Escamilla y Díaz, 2014). Regularmente Interespaciadas. Cas9 es el nombre 28 INSTITUTO NACIONAL DE INNOVACIÓN AGRARIA 2019 de una serie de proteínas, principalmente unas nu- reparación resulta, en algunos casos, en la apari- cleasas, que fueron llamadas así por CRISPR asso- ción de mutaciones de inserción o deleción que, ciated system (es decir, sistema asociado a CRISPR) si están localizadas dentro de un gen, pueden dar (Jiang y Doudna, 2017). lugar a la pérdida de producción de la proteína que codifica. Así, una posible aplicación es la de inhabili- El sistema CRISPR/Cas es un mecanismo de defensa tar genes. Un segundo mecanismo permite la incor- empleado por algunas bacterias con el fin de elimi- poración de una secuencia concreta exactamente nar virus o plásmidos invasivos (Ishino et al., 1987; en el sitio original de corte. Para esto, lógicamente, Mojica et al., 1995; 2000; 2005; Horvath y Barran- hemos de darle a la célula la secuencia que que- gou, 2010). Dicho sistema consta de un compo- remos que se integre en el ADN (Cyranoski, 2016). nente proteico Cas9 con actividad de nucleasa que corta el ADN, y un ARN, conocido como ARN guía, En principio, el método tiene dos problemas técni- que dirige al anterior dominio catalítico hacia la se- cos que han de ser corregidos (ya se está en ello). El cuencia de ADN que se quiere editar. primero viene derivado del hecho de que la especi- ficidad del ARN guía no es total. Es decir, este ARN Cuando un virus entra a una bacteria, toma el con- puede hibridar, juntarse con más de un sitio en el trol de la maquinaria celular y, para ello, interaccio- genoma, lo que llevaría a que la enzima Cas9 corta- na con distintos componentes celulares. No obstan- ra en un sitio que no nos interese. El segundo punto te, las bacterias que tienen un sistema de defensa débil del método se debe a que Cas9 pueda cortar complejo, constituido por una proteína Cas unida sin que esté presente el ARN guía. Esto se soluciona al ARN producido a partir de las secuencias CRIS- con enzimas más precisas (Doudna y Charpentier, PR, pueden inactivar el material genético del virus 2014; Travis, 2015). y, posteriormente, degradarlo (Bhaya et al., 2011; Jinek, 2012; Doudna y Charpentier, 2014). Pero el • Crispr/Cas9 en la agricultura sistema tiene, adicionalmente, otra bondad. Las proteínas Cas son capaces de coger una pequeña Los primeros cultivos editados genéticamente con parte del ADN viral, modificarlo e integrarlo dentro CRISPR se están acercando. Una nueva variedad de del conjunto de secuencias CRISPR. De esa forma, si maíz ceroso de DuPont Pioneer llegará al mercado esa bacteria (o su descendencia) se encuentra con en unos tres años. Y dada la velocidad, facilidad ese mismo virus, inactivará de forma mucho más y amplio uso de la edición de genes con CRISPR, eficiente al material genético viral. Es, por lo tanto, varios otros cultivos seguramente le seguirán. En un verdadero sistema inmune de bacterias. comparación con el mejoramiento convencional y técnicas de ingeniería genética más antiguas, No fue hasta el año 2012, cuando las investiga- CRISPR es mucho más preciso: una planta editada doras Doudna, de la Universidad de California en genéticamente con una característica en especial Berkeley, y Charpentier, de Umea, publicaron un puede producirse en una generación. Algunos in- artículo en la revista Science en el que se demostra- vestigadores están usando CRISPR para desarrollar ba cómo convertir esa maquinaria natural en una nuevas variedades de maíz, tomate y algodón. Sin herramienta de edición “programable” que servía embargo, a pesar de las claras ventajas tecnológi- para cortar cualquier cadena de ADN in vitro. Así, cas, sus proponentes no saben cómo se regulará o se podría programar el sistema para que se dirigiera si el consumidor lo aceptará. a una posición específica de un ADN cualquiera (no solo vírico) y lo corte (Doudna y Charpentier, 2014). La obtención del maíz ceroso de DuPont editado con CRISPR para eliminar o alterar rasgos en las El proceso de editar un genoma con CRISPR/Cas9 plantas está cambiando el mundo del fitomejora- incluye dos etapas. En la primera etapa, el ARN guía miento, dicen los científicos. El uso de CRISPR es complementario a la región del ADN que se quie- más rápido, más preciso, más fácil y, en la mayoría re modificar y sintetizado previamente se asocia de los casos, más barato que las técnicas de me- con la enzima Cas9. Además, gracias a las reglas de joramiento tradicional o métodos de ingeniería ge- complementariedad de nucleótidos, el ARN hibrida nética más antiguos. Aunque los científicos pueden con la secuencia de interés presente en el genoma, usar CRISPR para agregar genes de otras especies a dirigiendo la endonucleasa Cas9 a cortar el ADN en una planta, muchos laboratorios están trabajando la región concreta (Doudna y Charpentier, 2014). para explotar la gran diversidad de genes que existe dentro de una misma especie vegetal. De hecho, la En la segunda etapa se activan los mecanismos na- mejora de muchos de los rasgos más valorados en turales de reparación del ADN fragmentado. Esta la agricultura no requiere la adición de ADN desde SISTEMATIZACIÓN DE EXPERIENCIAS DE INTERCAMBIO CIENTÍFICO Y TECNOLÓGICO EN EL MARCO DEL SISTEMA NACIONAL DE INNOVACIÓN AGRARIA 29 otras especies (Mao et al., 2013). Los cultivos edi- comprende las longitudes de onda de 800 nm a tados genéticamente tienen el potencial de revivir 2500 nm; por lo tanto, cuando la luz incide sobre algunas de las primeras promesas que la ingeniería una muestra, esta absorbe energía a través de los genética no ha cumplido a cabalidad, como hacer componentes orgánicos, lo que ocasiona que sus que las plantas sean más productivas, resistentes a enlaces vibren de muchas maneras. El objetivo de la sequía, resistentes a enfermedades, más nutriti- la tecnología NIR consiste en diferenciar una varie- vas o simplemente con mejor sabor. dad de café (caso Costa Rica) por zonas geográfi- cas y caracterizarla con respecto al café importado En algún momento alrededor del año 2020, una (café de Centroamérica o de otro origen). A la vez, nueva variedad de maíz marcará un enorme salto permite dar resultados cuantitativos de forma más en cómo los seres humanos diseñan los cultivos eficiente, tanto de muestras obtenidas de exporta- agrícolas. Será la primera planta comercializada ciones como de importaciones. que haya sido editada genéticamente con la tecno- logía CRISPR/Cas9. Pero no se sorprenda si el maíz La técnica NIR muestra diferentes características, debuta sin mucho bombo. Es un maíz “ceroso” o entre las que destacan las siguientes: alto en almidón que no es muy diferente de las va- riedades ya existentes en el mercado. • requiere poco o ninguna preparación de la muestra; DuPont Pioneer espera que los Estados Unidos • análisis no-destructivo; trate su maíz ceroso editado como un cultivo con- vencional porque no contiene genes externos a la • no se necesitan productos químicos o reactivos; planta, según Neal Gutterson (2015). De hecho, el • la operación es sencilla; rasgo ceroso ya existe en algunas variedades de maíz. Da a los granos un contenido de almidón de • los análisis demoran hasta un minuto contem- más de 97 % de amilopectina en comparación con plando varios parámetros; el 75 % de amilopectina en maíz de alimentación • es confiable; regular. Los científicos de DuPont utilizaron CRISPR para dirigirse y, parcialmente, “silenciar” un gen • tiene alta precisión. para una enzima que produce amilosa. Al editar el gen directamente, crearon una versión cerosa del Esta técnica también ofrece la posibilidad de reve- maíz de élite sin reducir el rendimiento o insertar lar la información de diversidad genética (recurso ADN de otra especie. genético más importante hacia el futuro) debido a que ha permitido reconocer la diversidad de com- Los investigadores están estudiando el genoma del puestos del grano que se originan por la interac- algodón, que fue secuenciado en 2015, para en- ción de la planta con el ambiente (como los lípidos, contrar genes que controlan la forma, estructura, ácidos clorogénicos, cafeína y otros), que a la vez longitud y resistencia de las fibras de algodón. “Es se comparan con otros datos estadísticos de otros una historia de sostenibilidad”, dice Hake (2015). componentes (genético, bioquímico y ambiental) y “Cuando empujas la calidad del algodón para arri- con el tema de la calidad. ba, puedes hacer hilos más fuertes, más finos, así que las prendas requieren menos masa total de al- • Implementación de drones, índice godón y son más duraderas”. de vegetación de diferencia normalizada (índice NDV), El desarrollo de la tecnología CRISPR/Cas ha inau- unmanned aerial vehicles (UAVs) y gurado una nueva era para la ingeniería genética en remotely piloted aircrafts (RPA) la que se puede editar, corregir y alterar el genoma de cualquier célula de una manera fácil, rápida, ba- El uso de esta tecnología tiene como objetivo op- rata y altamente precisa. timizar la agricultura desde las siguientes líneas: (1) agronómica, ya que se puede diagnosticar con • Near infrared spectroscopy (NIRS), mayor y mejor criterio situaciones específicas en espectroscopía del infrarrojo un determinado cultivo; (2) medioambiental, de- cercano bido a que permite determinar focos de plagas y enfermedades; por lo tanto, se pueden programar Esta técnica correlaciona las propiedades químicas aplicaciones dirigidas y no generales, lo que reduce y físicas del grano de café con la luz infrarroja cer- la cantidad de productos en el medio ambiente; (3) cana. Se utiliza la región de infrarrojo cercano que económica, por la optimización de los recursos, en 30 INSTITUTO NACIONAL DE INNOVACIÓN AGRARIA 2019 especial de los insumos a usar para controlar un de- Para poder asimilar el logro, se debe tomar en terminado patógeno, plaga o aspecto nutricional, cuenta que ese mismo día, la cotización del café en y (4) climatológica, ya que el uso de información la Bolsa de Nueva York, el principal mercado de re- climática para manejo agronómico y prevención de ferencia, cerró a USD 114,80 el quintal. El lote que enfermedades y plagas en un sistema de produc- se cotizó al precio récord era de muy alta especiali- ción, bajo el contexto de cambio climático, no pue- dad y estaba formado por 13 sacos de 69 kilos cada de basarse solo en prácticas culturales y aplicación uno, según los organizadores del concurso de cali- de insumos (químicos u orgánicos), debe también dad. Los lotes que participaron estaban compues- incluir sistemas de alerta temprana sustentados en tos por entre 5 y 20 sacos, cada uno también de 69 información climática para, así, elaborar un plan kilos, ya que este evento no promueve una venta preventivo. masiva o por alto volumen del grano. 4. Experiencias de • Café misha de Perú casos exitosos de Se caracteriza por ser uno de los cafés más caros y la agroexportación exóticos del mundo. El precio ronda los USD 1 400 por kilo. Se tienen presentaciones de bolsas de 100 utilizando las gramos molido o en grano, cuyo precio ronda los S/ herramientas de 120 por bolsa. El café misha es producido por la em- mejoramiento presa Highland Coffee en la zona de Chanchamayo Selva Central. Cuando los cerezos del café maduran, genético para café su color rojo y pulpa dulce atraen muchos anima- les, entre ellos el mishasho o coatí (Nasua nasua), que es el encargado de procesar y consumir solo los Es importante destacar que la calidad intrínseca mejores cerezos de café. Los granos pasan a través del café no puede mejorarse en el buen beneficia- de su sistema digestivo y, debido a que el animal do (aunque sí se pueden eliminar defectos), lo que no puede digerir el cerezo entero, estos son elimi- se hace es preservarla, ya que la misma se obtiene nados en su excremento. Posteriormente, a través del cafeto. Sin embargo, si se realiza un inadecuado de un cuidadoso proceso, los granos son lavados y proceso de beneficiado, puede dañar completa- secados en bandejas de acero dentro de un deshi- mente la calidad del grano. El tipo de beneficiado dratador solar, luego son pelados para remover la es el factor que determina en mayor grado la ca- segunda cáscara. De esta manera, el café está listo lidad de la bebida. Dentro del tipo de beneficiado para el tostado (Highland, 2018). del café se diferencian dos métodos: el beneficiado húmedo y el beneficiado seco, dentro de los cuales Es importante mencionar que cuando los granos de hay diferentes modalidades (Fischersworring y Ro- café están en el sistema digestivo del coatí, el ácido bkamp, 2001). gástrico proteolítico filtra al núcleo del grano, y el café tiene contacto con péptidos y aminoácidos, de • Comercialización de microlotes en lo cual resulta un café menos amargo y con un aro- subastas electrónicas a través de la ma intenso que perdura en el paladar y la lengua. Taza de Excelencia El animal no solo se alimenta de café, sino de varios tipos de fruta y vegetales. Estos aromas impregnan Un lote de café geisha de muy alta calidad, aromáti- al núcleo del grano, y lo convierten, así, en el café co, cultivado a 1950 m, procedente de la finca Don más delicioso del mundo. Cayito de la familia de Luis Ricardo Calderón, ubi- cada en Copey de Dota, en la región de Los Santos, • El gran premio de innovar en la rompió el récord de precio en la subasta electróni- caficultura, apertura de nuevos ca internacional del concurso de la décima primera mercados mushroom coffee edición de la Taza de Excelencia al cerrar con una cotización de USD 30 009 por quintal (46 kg) el 10 Una empresa finlandesa llamada Four Sigmatic de- de julio del 2018. Esa cotización del grano costarri- sarrolló una mezcla de café en polvo con hongos cense superó en mucho el récord anterior de precio disecados que se caracteriza por sus beneficios nu- que se registraba en esa subasta, el cual había sido tricionales. El nuevo café saludable, que causa furor obtenido por un café brasileño en el concurso del en Estados Unidos, suena desagradable, pero los mi- 2017 con un cierre de USD 13 020 por quintal. llones de personas que lo consumen no piensan lo SISTEMATIZACIÓN DE EXPERIENCIAS DE INTERCAMBIO CIENTÍFICO Y TECNOLÓGICO EN EL MARCO DEL SISTEMA NACIONAL DE INNOVACIÓN AGRARIA 31 mismo. Se trata del “café de hongos” o “mushroom El proyecto fue implementado como complemento coffee”, el cual es un hongo-micorriza asociado a una a las Acciones de Mitigación Nacionalmente Apro- especie forestal de “pinos” endémicos del Japón. El piadas (NAMA, por sus siglas en inglés). Las NAMAs precio de este hongo basidiomiceto llega a valer has- son un mecanismo de financiación nacido del Pro- ta USD 2 000 por kg. Estudios taxonómicos han de- tocolo de Kioto, instrumento que forma parte de la terminado que la misma especie está registrada en Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el el continente europeo asociado a otra especie de pi- Cambio Climático (CMNUCC) (ICAFE, 2018). nos, y el valor de esta es de USD 90 por kg de hongo en el mercado japonés, quienes lo importan cuando 5. Propuesta de nuevos existe déficit de este (Bergius y Danell, 2000). temas de investigación La empresa al comienzo solo ofrecía café en pol- y transferencia vo para mezclar con agua caliente (instantáneos o saquitos), pero pronto ampliaron el porfolio y em- de tecnología pezaron a vender miles de hongos para agregar a bebidas como batidos, cafés o simplemente agua. Sus creadores aseguran que estas bebidas mejoran • Obtener y ofrecer semillas puras y el rendimiento físico e intelectual sin los efectos certificadas contraproducentes que genera el exceso de cafeí- na. La empresa también ha desarrollado mezclas Es fundamental contar con un banco de germo- para otros fines tales como dormir bien, prevenir el plasma, ya que ante los distintos cambios que su- envejecimiento prematuro, favorecer la producción fre cualquier organismo por el clima y su medio de ácido hialurónico, etc. circundante se genera presión y, posiblemente, este organismo será sometido a estrés, lo que • Trazabilidad y sostenibilidad del afecta significativamente su condición en cuanto café (modelo costarricense en a productividad y sanidad. La idea de poder tener desarrollo) individuos aptos y con ciertas bondades faculta a la caficultura local y regional a afrontar estos desa- El modelo que se está implementando en Costa Rica fíos. Es de primer orden que la caficultura peruana y que se describe a continuación podría perfecta- cuente con este recurso, el mismo que debe ser mente ser desarrollado en la caficultura peruana. dirigido por una institución que fomente y asegure El mismo consiste en el desarrollo de plataformas a sus productores las semillas previamente valida- tecnológicas (código QR, realidad aumentada) con das y liberadas oficialmente por el INIA, apoyado las que se indica y se hace una total apertura a que por otras instituciones del estado y la empresa cualquier consumidor pueda ver la trazabilidad de privada. un producto que se desee consumir, llegando a sa- ber hasta las manos que lo produjeron y bajo las Además de evaluar los requerimientos nutriciona- condiciones de sitio, información que estará anexa les, recordemos que no toda variedad es apta para a la dirección que un código QR o de realidad au- todo productor. Los menos tecnificados y de recur- mentada. Estos códigos lo dirigirán a través de una sos más limitados requieren contar con variedades aplicación insertada en los teléfonos inteligentes, más rústicas y menos exigentes en cuanto a nutri- tabletas electrónicas y computadoras. Así, el com- ción. Se debería gestionar la participación de Perú prador o el consumidor final tendrá instantánea- en el trabajo que desarrolla World Coffee Research mente información muy detallada como la “biogra- (WCR) y, por ende, obtener el apoyo de esta orga- fía” del producto que tiene frente a sí. La iniciativa nización para ampliar su acervo génico con mate- quiere que el comprador y consumidor conozcan riales que en cada uno de los países miembros han al productor y sus prácticas de primera mano, sin aportado para diversificar y evaluar estos materia- intermediarios. La idea en concreto es acercar am- les en otras latitudes. bos extremos de la agrocadena del café y que, así, el consumidor pueda ver de qué comunidad vino su • Órgano regulador sobre la café, cuáles son los índices de pobreza de esa comu- validación de variedades nidad, cuáles son sus problemáticas, los corredores biológicos que tiene cercanos, cuál es la huella eco- Es vital contar con un órgano regulador que defina lógica de ese café, o que incluso pueda asegurarse el accionar a seguir en la toma de datos en aspectos de que se le paga un precio justo al productor. agronómicos de las variedades introducidas para 32 INSTITUTO NACIONAL DE INNOVACIÓN AGRARIA 2019 valorar su potencial en los sitios donde se estable- • Trazados y curvas a nivel cerán las parcelas de seguimiento; además, debe contar con un único formato de diseño estadístico Otro aspecto que se debe mejorar es el uso de cur- y de evaluación a fin de obtener homogeneidad en vas a nivel, ya que los trazados a favor de pendiente los parámetros evaluados y realizar comparaciones no amortiguan los procesos de erosión y afectan de carácter estadístico-científico que permitirán esa delgada capa no superior a los 15 cm cuyo ho- definir los materiales más aptos para cada región. rizonte ha encargado de aportar la nutrición a la Pruebas de validación in situ de variedades de otras planta de café y que es fácilmente perdible. Ante regionales cafetaleras es factible para no iniciar de un parque cafetalero agotado y ante un necesario y cero en las investigaciones. agresivo plan de renovación de la caficultura perua- na, se debe incorporar este concepto en el estable- • Establecimiento de un laboratorio cimiento de áreas nuevas de café. de barismo, catación Los sistemas agroforestales plantados con café po- En la caficultura moderna se considera cada uno seen una nutrición compleja, la cual es importante de los eslabones de esta actividad; por ello, es de entender con el fin de obtener una respuesta fa- fundamental la producción de café en campo. Sin vorable de la planta a la aplicación de fertilizantes embargo, se ha desarrollado muy poca investiga- orgánicos o sintéticos. En este contexto, amerita el ción sobre poscosecha. Se plantea la necesidad entendimiento sobre el uso y la recomendación de de generar este componente cultural que afine la fertilización y la estrecha relación que esta tie- todo el espectro organoléptico. En la estación de ne con la edad del cultivo, potencial productivo del Pichanaki, INIA tiene el potencial para este fin, ya material genético, densidad de siembra, manejo de que la misma cuenta con la infraestructura para la plantación, sombra y otros factores que inciden establecer un laboratorio de barismo y catación, e directamente sobre la productividad. incorporar un equipo NIR. Esto sería encaminarse científicamente a la obtención de la huella del café 6. Conclusiones y peruano y, así, generar un plus mayor en su comer- cialización y salvaguardar la identidad del grano de recomendaciones oro peruano. El Perú, al ser miembro de PROMECAFE, puede so- • Uso de NIR para conocer la huella licitar intercambio de material genético a través de genética del café peruano la WCR debido a que este posee un programa en el cual cada país miembro selecciona los mejores ma- Un módulo NIR aportaría una base de datos para teriales para ser intercambiados y validados bajo definir los distintos cafés producidos en las regio- otras condiciones agroclimáticas. nes peruanas, además de resguardar la identidad de este valioso y único café del mundo. Esto per- Además, al ser la Colección Internacional de Café mitiría poder gestionar y lograr diferenciales en sus del CATIE de dominio público y cumpliendo con la cafés agregando pluses que directamente se tradu- normativa del TRFAA, el gobierno peruano, a tra- cirían en mayores ingresos a los productores dedi- vés del INIA, puede solicitar acceso a los materiales cados al cultivo. que considere pertinentes de validar bajo sus con- diciones. Solo se necesitaría formalizar y seguir una • Fertilidad del suelo basada en serie de requisitos cuando se hace una solicitud o análisis y recomendación técnica petición ante CATIE, que incluye la transferencia de Acuerdo de Transferencia de Material (ATM) de ger- Uno de los componentes agronómicos que es fun- moplasma. damental conocer es la fertilidad del suelo y la asistencia de la planta de café para optimizar su Para el control de la roya es necesario conocer qué producción, sanidad y otros aspectos fundamenta- razas de este hongo se encuentran en la caficultura les. Se sugiere canalizar muestras de suelo de pro- peruana a fin de orientar la investigación hacia va- ductores para poder brindar este servicio y que el riedades que presenten una resistencia horizontal. productor tenga la certeza de qué, cuándo y cómo Por ello, se sugiere establecer relaciones con el CIFC efectuar una fertilización, de manera que optimice de Portugal, para que en un convenio de carácter sus recursos y apunte a una mayor producción. investigativo se pueda formalizar la caracterización SISTEMATIZACIÓN DE EXPERIENCIAS DE INTERCAMBIO CIENTÍFICO Y TECNOLÓGICO EN EL MARCO DEL SISTEMA NACIONAL DE INNOVACIÓN AGRARIA 33 de las razas de roya presentes en Perú y, así, poder 7. Bibliografía promover la investigación y el desarrollo de estra- tegias de mejoramiento. Según las ponencias de los investigadores destacados en las distintas re- 1. Aguilar, M. E. (2008). 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Recu- variedades. perado de http://www.redalyc.org/articulo. oa?id=457544924003 Para el control de la broca se recomienda llevar registro de las mejores floraciones y, a los 60 y 90 3. Baca, M., Lӓderach, P., Haggar, J., Schroth, G. y días después de esta(s), programar aplicaciones Ovalle O. (2014). An Integrated Framework for con algún producto (biológico o sintético) para con- Assessing Vulnerability to Climate Change and trolar el insecto y limitar la colonización de nuevos Developing Adaptation Strategies for Coffee granos. También se sugiere considerar el inicio de Growing Families in Mesoamerica. PLoS ONE, 9 las primeras lluvias, ya que este es el activador del (2), e88463. reloj biológico que indica al insecto su proceso de reinfestación. Para el control etológico de la broca 4. Bergius, N. y Danell, E. (2000). The Swedish del café, se indicó el uso de difusor (componente Matsutake (Tricholoma nauseosum syn. T. mat- de metanol etanol 3:1) a fin de que sirva como atra- sutake): distribution, abundance and ecology. yente en las trampas, las cuales juegan un rol de Scandinavian Journal of Forest Research, 15, monitor para ver la evolución de la plaga dentro del 318-325. cafetal y, así, ajustar el tiempo óptimo para realizar los controles. 5. Bhaya, D., Davison, M. y Barrangou, R. (2011). CRISPR-Cas Systems in Bacteria and Archaea: Ver- Se requiere robustecer un programa de trans- satile Small RNAs for Adaptive Defense and Regu- ferencia de tecnología a fin de que el productor lation. Annual Review of Genetics, 45, 273-297. adapte las nuevas técnicas en sus cafetales, lo que se traducirá en el aumento de sus ingresos eco- 6. Bunn, C. y Lundy, M. (2016). Impacto del cam- nómicos. bio climático en las cadenas productivas del café y el cacao. Trabajo presentado en ExpoCa- En cuanto a las instalaciones del INIA de Pichanaki y fé 2016. 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Recu- me-sequence-released/ SISTEMATIZACIÓN DE EXPERIENCIAS DE INTERCAMBIO CIENTÍFICO Y TECNOLÓGICO EN EL MARCO DEL SISTEMA NACIONAL DE INNOVACIÓN AGRARIA 37 Estado situacional de las tecnologías y V experiencias para el programa nacional de hortalizas y frutales del instituto nacional de innovación agraria Dra. Constanza Jana Ayala 1. Introducción El presente informe tiene por objeto entregar infor- mación actualizada sobre las tendencias de la de- manda, consumos, mercados y nuevas herramien- tas tecnológicas para el mejoramiento genético y manejo agronómico de los principales cultivos hor- tofrutícolas en el mundo, dentro del Plan Estraté- gico Institucional 2016-2018 del Instituto Nacional de Innovación Agraria (INIA), Perú, que tiene como misión fortalecer su posicionamiento para elevar la productividad del sector agrario. Esta información se entregó en el evento de intercambio científico Avances, Priorización y Mejora de Propuestas de Investigación en el Cultivo de Frutales y Hortalizas realizado en la ciudad de Huaral, en la Estación Ex- perimental Donoso de INIA, entre los días 23 y 25 de julio del 2018. La metodología de trabajo consistió en la prepara- ción de tres charlas para los investigadores que par- ticiparon en el taller y luego la ronda de presenta- ciones de las diferentes líneas de investigación que se ejecutan en el INIA. Con la información obtenida del análisis del taller y la información recogida de la conversación con varios investigadores y direc- tivos, se realizaron una serie de recomendaciones en torno a las investigaciones con el objeto de que puedan mejorar el accionar del Programa Nacional de Hortalizas y Frutales. 38 INSTITUTO NACIONAL DE INNOVACIÓN AGRARIA 2019 2. Nuevas tecnologías de para el año 2030 son poner fin a todas las formas manejo agronómico de desnutrición, duplicar la productividad agrícola y asegurar la sostenibilidad de los sistemas de pro- en los cultivos de ducción de alimentos3 . agroexportación en • Tendencias hoy hortalizas y frutales: hacia la ruta de la alimentación Por otro lado, las cardiopatías y otras enfermeda- saludable y el cambio des crónicas no transmisibles están dentro de las principales causas de muerte. Un estudio llevado a en el paradigma del cabo por investigadores de la Universidad Tufts en estado del arte de la Boston indicó que el consumo subóptimo de ali- mentos fue responsable de cerca de la mitad de to- alimentación mundial das las muertes ocasionadas por las enfermedades coronarias, los ictus y la diabetes tipo 2 en Estados Unidos en el año 2012. Estamos en una “transición Según cifras de la Organización de las Naciones Uni- epidemiológica”, ya que nuestras causas de enfer- das para la Alimentación y la Agricultura (FAO), al medad y de mortalidad comienzan a ser diferen- 2016 hay 155 millones de niños menores de 5 años tes de aquellas que nos aquejaban hace treinta o que sufren desnutrición y un total de 855 millones cincuenta años atrás y aparecen las enfermedades de personas en estado de desnutrición. También del aparato circulatorio, neoplásicas, diabetes y la ha habido un aumento de la obesidad de 5 a 7 % obesidad o la “enfermedad de la opulencia”, o en- en el mundo desde 1975 al 2014 (FAO). Varios paí- fermedades crónicas no transmisibles (ECNT). ses parten de condiciones sumamente adversas: un bajo consumo medio de alimentos a nivel na- La principal función de la alimentación es aportar cional, una elevada incidencia de desnutrición y un los nutrientes necesarios para satisfacer las nece- alto crecimiento demográfico previsto. Por ejem- sidades metabólicas y funcionales de las personas. plo, nueve países en desarrollo tenían en 1990-92 A través de los macronutrientes (carbohidratos, lí- una proporción de personas desnutridas superior pidos y proteínas) y de los micronutrientes (vitami- al 50 % (Afganistán, Angola, Burundi, Eritrea, Etio- nas y minerales esenciales), además del agua, con- pía, Haití, Mozambique, República Democrática del sumidos en forma equilibrada y de acuerdo a los Congo y Somalia). En estos países se esperaba que requerimientos de cada edad y sexo, obtenemos la proporción de personas desnutridas disminuya todo lo necesario para “vivir bien” desde el punto al 39 % en 2015 y al 25 % en 2030. Sin embargo, de vista nutricional. Sin embargo, nuestra mayor debido a la tasa de crecimiento relativamente alta expectativa de vida nos lleva, además, a preocupar- de la población de este grupo, el número absolu- nos más allá de nuestra adecuada nutrición. Tam- to correspondiente aumentará hasta 115 millones bién queremos “ganar” salud y bienestar, esto es, en 2015 y puede alcanzar todavía la cifra de 106 “calidad de vida”. Es en este nuevo espacio donde millones en 2030 a pesar de que estas cifras están los alimentos funcionales (AF) y los nutracéuticos basadas en previsiones de crecimientos del consu- (NT) ganan cada vez más adeptos y participación en mo de alimentos que son mucho más rápidos que el mercado de los alimentos. Los AF y NT no son los mayores experimentados en cualquier período conceptualmente lo mismo, por lo cual establece- comparable del pasado. remos las principales características de cada uno de ellos. El concepto de AF nació en Japón. En los años En el futuro, aumentará el umbral para definir la 80, las autoridades sanitarias japonesas se dieron desnutrición, ya que el envejecimiento reduce la cuenta de que, para controlar los crecientes gastos proporción de niños en la población. Puesto que las en salud pública, generados por la mayor expectati- necesidades calóricas de los niños son inferiores a va de vida de la población mayor, era necesario pro- las de los adultos, las necesidades medias calóricas porcionar también una mejor calidad de vida a esta en los países en desarrollo habrán aumentado del población, muy respetada según los códigos socia- orden del 3 % para 2030. De no producirse este au- les de la población oriental. Se introdujo, así, un mento del umbral, el número de personas desnu- nuevo concepto de alimentos, los que se desarro- tridas para 2030 sería de 370 millones en lugar de llaron específicamente para mejorar la salud y para 440 millones. Con todo ello, las metas de la ONU reducir el riesgo de contraer enfermedades en este 3 De acuerdo al objetivo 2, en el marco de los 17 objetivos a debate para elaborar la nueva agenda de desarrollo hacia el 2030. SISTEMATIZACIÓN DE EXPERIENCIAS DE INTERCAMBIO CIENTÍFICO Y TECNOLÓGICO EN EL MARCO DEL SISTEMA NACIONAL DE INNOVACIÓN AGRARIA 39 segmento de la población. Nacieron de esta forma bientales, uso de recursos naturales, etc.) e inter- los FOSHU, abreviatura del inglés food for specified nos (inocuidad, calidad, presentación) cada vez health uses. Los FOSHU se caracterizan por tener más exigentes. Desde esta perspectiva, el foco del efectos benéficos específicos en la salud del con- desarrollo de la industria alimentaria debe, necesa- sumidor como resultado de sus ingredientes (pre- riamente, trasladarse hasta el consumidor y a cómo bióticos, probióticos, antioxidantes, ácidos grasos responder a sus motivaciones, emociones, gustos y omega-3, ácido fólico, fitoesteroles, fitoestrógenos, preocupaciones por una vida saludable. Este empo- entre otros) o porque se le han removido aquellos deramiento del consumidor del siglo XXI ha rever- componentes del alimento que pueden tener un tido la señal tradicional de la cadena alimentaria, efecto perjudicial en la salud, como, por ejemplo, la concebida desde la oferta (de la granja a la mesa), remoción de componentes alérgenos, irritantes, hi- por una concebida desde la demanda (de la mesa percalóricos, entre otros. Los productos aprobados a la granja). como FOSHU, que actualmente en Japón son más de 600, corresponden a alimentos procesados y no • Panorama hortícola en Chile a cápsulas, comprimidos, pastillas, grajeas u otras formas farmacéuticas. Entonces, nace el concepto Las estadísticas entregadas por el Instituto Nacional de ALIMENTOS FUNCIONALES. El Consejo de Ali- de Estadísticas (INE, 2018) estiman que la superficie mentación y Nutrición de la Academia de Ciencias con hortalizas en el año 2017 fue de 70 707 ha, lo de los Estados Unidos define los AF como “alimen- que indica un aumento de unas 862 ha (1,2 %) en tos modificados o que contienen ingredientes que relación con las 69 845 ha estimadas el año 2016, demuestren acciones que incrementan el bienestar incremento que se explica por las mejores condicio- del individuo o que disminuyen los riesgos de en- nes climáticas que se presentaron durante la tem- fermedades, más allá de la función tradicional de porada de siembra 2017. los ingredientes que contienen (1999)”; también han sido definidos por el International Life Scien- Según las cifras del INE, la región con más superficie ces Institute (ILSI) como “alimentos que, en virtud de hortalizas en el año 2017 fue la Región Metropo- de la presencia de componentes fisiológicamente litana con 21 894 ha, lo que significa una disminu- activos, proveen beneficios para la salud más allá ción de un 4 % (-921 ha) en relación con las 22 815 de la acción clásica de los nutrientes que contienen ha estimadas el año 2016, donde las principales (1999)”. Por otro lado, el Centro de Información In- bajas se vieron en arvejas verdes (38 %), orégano ternacional de Alimentos (IFIC) de la Unión Europea (32 %), espinaca y repollo (20 %). Le sigue la Re- los define como “aquellos productos a los cuales in- gión del Libertador Bernardo O’Higgins con 10 135 tencionalmente y en forma controlada se les adicio- ha, con una disminución de un 4,3 % (-458 ha) en na un compuesto específico para incrementar sus comparación con las 10 593 ha estimadas el 2016, propiedades saludables” y define como alimentos donde las principales disminuciones de superficie saludables a “aquellos que en su estado natural, fueron de alcachofa (88 %), pimiento (33 %), acelga o con mínimo procesamiento, tienen compuestos y melón (24 %). La Región del Maule, con 10 042 ha, con propiedades beneficiosas para la salud”. mostró una disminución de 2,8 % (-285 ha) el año 2017, en relación con las 10 327 ha informadas el Es así como las tendencias han ido evolucionan- año 2016, principalmente por la disminución en su- do en lo que significa nuestra alimentación y el perficie de habas (56 %), melón (32 %), choclo (15 desarrollo de los alimentos. Desde el concepto %) y alcachofa (14 %). La Región de Coquimbo, con más básico de saciar el hambre hasta hoy día, 9 803 ha el 2017, mostró un aumento de 38 % (2 donde los requerimientos de alimentación y la 694 ha) en comparación con las 7 109 ha del año conservación de la salud están muy estrecha- 2016, donde las principales especies que aumenta- mente relacionados. ron su superficie fueron el brócoli (404 %), coliflor (188 %), espinaca (168 %), repollo (130 %) y pepino Lo más relevante de las cadenas alimentarias ac- de ensalada (110 %). tuales es que han incorporado un nuevo eje de de- sarrollo centrado principalmente en el consumidor El aumento y la disminución de superficie que se y que toma en consideración las transformaciones observa, por región y por cultivo, obedece al gran y los efectos que tienen los alimentos, nutrientes dinamismo que ofrece la producción de hortalizas, y sustancias bioactivas en el cuerpo humano y su donde, por lo general, los grandes productores es- efecto en la salud y el bienestar. Las cadenas ali- tán especializados y producen bajo contrato ciertas mentarias actuales tienen etapas más complejas y especies, y los medianos y pequeños adaptan sus deben cumplir con requisitos externos (medioam- superficies de siembra, año a año, de acuerdo a los 40 INSTITUTO NACIONAL DE INNOVACIÓN AGRARIA 2019 precios de la temporada anterior, a una demanda • ¿Qué estamos haciendo desde el relativa y a las condiciones que se presenten de cli- punto de vista agrícola? ma y suministro de agua de riego. Los cultivos que a nivel nacional presentaron más superficie cultivada Hay varios problemas con los que nos encontra- en el año 2017, según el INE, fueron el choclo, con mos en Chile en la mediana y pequeña agricultura: 9 541 ha (10 009 ha el 2016), es decir, hubo una disminución de un 4,7 %; la lechuga, con 6 519 ha - Uso desmedido del recurso agua con gran inci- (6 237 ha el 2016), presentó un aumento de un 4,5 dencia de enfermedades y plagas. %, y el tomate para consumo fresco, con 5 269 ha (4 936 ha el 2016), un aumento de un 6,8 %. - Exceso de uso de fertilizantes sin fiscalización ni restricción. • Comercio internacional enero- - Lenta absorción de uso de equipos de protec- marzo 2018 ción personal (EPP) y medidas de seguridad. - Porcentaje elevado del límite máximo de resi- Según datos del Servicio Nacional de Aduanas, el duos (LMR) en hortalizas, encontrados por las valor total de las exportaciones de hortalizas fres- empresas químicas que hacen los análisis y por cas durante el período enero-marzo 2018 alcanzó el INIA. Al respecto, solo en el año 2014, último una suma total de USD 19,4 millones, lo que sig- año del que la FAO dispone de datos del consu- nifica una disminución de un 22 % respecto a ene- mo mundial de pesticidas, el consumo mundial ro-marzo 2017, periodo en el que se registraron se elevó a 3 013 millones de kilos de pesticidas. exportaciones por un valor de USD 24,9 millones. No obstante, la cifra es superior a este dato, ya Respecto al volumen exportado en enero-marzo que la Federación de Rusia no aporta este dato 2018, este alcanzó las 14 909 toneladas, lo que a la FAO. Sin los datos de Rusia, el país que más significa un aumento de un 9 % en volumen, res- pesticidas consume en el mundo es China, con pecto al mismo periodo del año anterior, en el que un volumen utilizado en el año 2014 de 1 807 se exportaron 13 672 toneladas. Este aumento en millones de kilos. Argentina ocupa la segunda volumen, pero baja en el precio total de las ex- posición en el ranking mundial con los datos portaciones se debió fundamentalmente a la ex- que facilita la FAO, ya que en 2014 utilizó un portación a México de ajos a un precio menor. Los total de 207,71 millones de kilos. Le sigue, en principales países de destino de las exportacio- tercer lugar, México, con 98,81 millones de ki- nes de hortalizas frescas, en valor, en el periodo los de pesticidas consumidos en ese año. Chile enero-marzo 2018, fueron México, con USD 11,2 ocupa el lugar 14, y Perú, el lugar 18. Teniendo millones; Brasil, con USD 3,1 millones, y España, en cuenta la superficie cultivable de cada país, con USD 3,7 millones. Las regiones más impor- el que tiene un mayor consumo por hectárea es tantes en envíos de hortalizas durante el perío- Japón, con un consumo medio en 2014 de 11,85 do enero-marzo 2018, en valor, fueron la Región kg/ha, seguido por Corea del Sur, con 11,32 kg/ de O’Higgins, con USD 9,3 millones; la Región de ha, y Taiwán, con 10,78 kg/ha. Valparaíso, con USD 8,1 millones, y la Región Me- tropolitana, con USD 1,9 millones. El principal pro- 1. INIA trabaja en la modalidad de GTT, que son ducto de exportación en el período enero-marzo grupos de transferencia tecnológica, donde, a 2018, en valor, fue el ajo, con 8 754 toneladas por través de aportes del Estado, pero también de un valor de USD 14,7 millones. los agricultores, se reúnen agricultores de un área para discutir en torno a una temática y se En cuanto a las importaciones durante enero-mar- hacen unidades de validación en campos de zo de 2018, ingresaron al país 6 678 toneladas de agricultores líderes. Esta metodología tiene un hortalizas frescas, lo que es un 6,1 % menos compa- alto grado de éxito. Lo importante es que ha radas con las 7 112 toneladas importadas durante permitido introducir ciertas prácticas: manejo el periodo enero-marzo 2017. En cuanto al valor de integrado de plagas, uso de portainjertos en vi- estas importaciones, este fue de USD 2,5 millones des, uso de portainjertos en tomates en inverna- (enero-marzo 2018) y de USD 2,4 millones (ene- deros, uso de malla antiáfidos en invernaderos, ro-marzo 2017), lo que significa un aumento en va- uso de test para detectar virosis en plántulas, lor de un 5,3 %. El principal producto importado du- entre otros. rante este período, en valor, fueron los espárragos, 2. Se está desarrollando un programa de manejo por un total de USD 460 518, lo que corresponde a integrado de plagas, donde se valida junto con 110 toneladas provenientes del Perú. el agricultor programas de aplicación de ellos SISTEMATIZACIÓN DE EXPERIENCIAS DE INTERCAMBIO CIENTÍFICO Y TECNOLÓGICO EN EL MARCO DEL SISTEMA NACIONAL DE INNOVACIÓN AGRARIA 41 versus los que propone INIA, en los cuales pue- proceso se obtiene un híbrido que posee la infor- dan ver los controles propuestos in situ, con la mación genética de ambos padres por medio de disminución de costos que esto significa. Se ha la recombinación al azar del genoma de una y otra logrado disminución de aplicaciones de 10 a 1 a planta. El cruzamiento y selección se realiza con el 3 por cultivo, disminución de impacto ambiental fin de, por un lado, conseguir una variedad vege- de 50 a 1. La idea es desarrollar un producto que tal que posea las formas o alelos de los genes que el consumidor conozca y exija y que el consumi- codifican las características deseadas y, por otro dor sea consciente y entienda la importancia de lado, eliminar aquellas no deseadas. Así, se realiza la reducción de pesticidas para la salud. sucesivamente hasta obtener una variedad que las 3. Se está desarrollando un programa con agricul- presente, o no, de forma estable. tores en el que estamos tratando de disminuir el volumen de agua utilizado por los diferentes 1. Método de selección masal cultivos a través de sensores de humedad de Este método consiste en cosechar las semillas de suelo, control con caudalímetros, uso de riego aquellos individuos que presenten las caracte- tecnificado. Al igual que en el caso anterior, que- rísticas comunes deseadas dentro de una pobla- remos un sello donde se indique la cantidad de ción vegetal para, posteriormente, mezclarlas y agua del cultivo y que el consumidor consciente sembrarlas en conjunto y, así, obtener una nueva elija ese tipo de cultivo. En este mismo punto se población más homogénea. De esta nueva pobla- está avanzando en el uso de imágenes satelita- ción, se volverán a seleccionar los mejores indivi- les para estimar los valores de Kcb reales para el duos para cosechar sus semillas y continuar con cultivo por localidad dejando de lado el uso de un nuevo ciclo de selección. Este tipo de selección los valores de Kc de FAO 56 que no están dados es efectivo cuando las características deseadas para las condiciones de nuestros cultivos, con son fácilmente observables; de lo contrario, es ne- muy buena correlación con las diferentes etapas cesario realizar ensayos de descendencia. El cruce fenológicas. Esto se está realizando en vides, de de las líneas parentales puede realizarse tanto por manera piloto, pero puede realizarse en todos polinización abierta normal (sin controlar la pre- los cultivos. sencia de gametos masculinos) como por polini- zación dirigida (controlando gametos masculinos), dependiendo de si la característica a mejorar es Un desafío actual: la preservación de la agrobiodi- reconocible antes o después de la fecundación versidad representa un punto clave para garantizar de las flores, respectivamente. En ambos casos se la adaptabilidad y la resiliencia de los agroecosiste- debe realizar la eliminación de plantas fuera de mas ante el desafío global que enfrentaremos en el tipo antes de la polinización para permitir el cruce futuro cercano para producir más y mejor comida solo de las plantas seleccionadas; en el segundo de manera sostenible. En esa línea estamos traba- caso, además, es necesario eliminar la presencia jando el mejoramiento, que es la segunda charla de gametos masculinos en las plantas que serán realizada. polinizadas con el polen de las plantas que fueron seleccionadas. Este método es utilizado para dos 3. Herramientas en el fines: obtener líneas puras de variedades autó- mejoramiento genético gamas u obtener líneas puras híbridas (en el caso de la polinización cruzada natural o inducida) (Ra- de hortalizas y frutales: mírez, 2006). nuevas tendencias en el mejoramiento genético 2. Método masal modificado o bulkEl método bulk es un procedimiento que permite a nivel mundial llevar una población segregante hasta un determi-   nado nivel de homocigosis. La semilla sembrada después de cada generación de autofecundación • Técnicas de mejoramiento genético representa una muestra de la semilla cosechada en bulk la generación anterior. En este método, las Clásicos: Dentro de esta categoría se agrupan aque- semillas cosechadas desde F1 a F4 son mantenidas llos métodos que utilizan el cruce de individuos de en bulk sin ninguna selección; la selección es pos- una misma especie para la posterior selección, puesta hasta generaciones más avanzadas (F5-F8). dentro de la progenie resultante, de los individuos En estas generaciones la segregación prácticamen- que presenten las características deseadas. De este te no existe. 42 INSTITUTO NACIONAL DE INNOVACIÓN AGRARIA 2019 3. Método pedigree Métodos basados en ingeniería genética: Seleccionar padres e hibridar: Nuevas combinacio- transgenia y cisgenia nes ocurren en la segunda generación filial (F2). Se Los métodos tradicionales de cruzamiento o hibri- busca la selección de los mejores genotipos. Las dación han generado innumerables combinacio- ventajas de este método son: caracteres útiles pre- nes de genes en innumerables generaciones de sentes en diferentes genotipos pueden ser combi- poblaciones vegetales con el fin de obtener una nados; nueva variación no presente en los padres; característica deseada. Los avances en ingeniería posible segregación transgresiva; registro genea- genética, principalmente aquellos que han posibi- lógico muy preciso. Por otro lado, las desventajas litado la codificación de las secuencias genéticas de son que demanda mucho tiempo, es más costoso y organismos vivos, permiten acelerar este proceso ocupa más terreno. de manera metódica y eficiente, haciendo que los fitomejoradores rescaten o aislen solo los genes 4. Retrocruce (backcross) de interés desde una planta u otro organismo para Es una estrategia de mejoramiento comúnmente luego transferirlos a la planta a mejorar. Con este usada para introgresar uno o pocos genes en un método se elimina la combinación aleatoria de ge- germoplasma o genotipo élite RC; implica el cru- nes presente en los métodos tradicionales de mejo- zamiento entre un padre donante y un padre re- ramiento. Cuando el gen de interés proviene desde currente. El padre donante es aquel que posee y un individuo sexualmente compatible, usualmente entrega un gen útil que será introgresado al padre de la misma familia taxonómica de la planta a mejo- recurrente. Se denomina padre recurrente porque rar, el método de mejoramiento es conocido como será usado (cruzado) en forma repetida. El objetivo cisgenia; en el caso de que el gen provenga de un final es recuperar el padre recurrente, pero con el organismo sexualmente incompatible, generalmen- o los genes de interés, provenientes del padre do- te de otra familia o, incluso, de otro reino, es co- nante. Generalmente, se deben hacer al menos 5 nocido como transgenia. En definitiva, la ingeniería RC, aunque en algunos casos se llega hasta 10 o 12, genética permite incorporar genes provenientes de dependiendo del carácter. cualquier especie, emparentada o no al genoma de la planta a mejorar, y preservar en su descendencia 5. Método de Hibridación. sus genes originales (Ramírez, 2006). Antes del siglo XX, el término hibridación era utiliza- do para referirse a los cruzamientos entre distintas Pese a los beneficios de la transgenia, esta no pudo variedades vegetales; en cambio, en la actualidad, se cumplir con su potencial. Se estima que esto ocu- entiende como el cruzamiento planificado entre dos rrió debido a plantas parentales cuidadosamente seleccionadas. El cruzamiento o hibridación puede ser intraespecífico, i) la existencia de genotipos o especies recalcitrantes cuando ocurre entre individuos de la misma especie, para ser transformados o regenerados in vitro; o interespecífico, cuando ocurre entre individuos de distinta especie. Comercialmente, una variedad hí- ii) la aleatorización en el genoma del sitio y el nú- brida, o simplemente un híbrido, es aquella resul- mero de copias de los transgenes, con efectos tante de una hibridación entre dos líneas parentales de posición impredecibles; y es utilizada para la producción de semilla comer- cial o híbrido comercial. Los trabajos de hibridación iii) la limitada elección de los caracteres (traits) ob- con mayor repercusión en la agricultura y economía jeto de la transformación (principalmente, tole- mundial han sido los desarrollados en maíz. rancia a herbicidas y a insectos); Por medio del cruzamiento tradicional se obtiene iv) el estricto y costoso proceso de desregulación una nueva variedad, o híbrido, que combina en su para poder comercializar un OGM; genoma aleatoriamente los genes de las plantas parentales, entre los cuales se encuentra el gen de v) una percepción pública en general negativa (e interés que posee la información necesaria para la imprevista). presencia de la característica deseada en el híbri- do. Mediante métodos que involucran ingeniería La edición genética, por otro lado, posee el poten- genética es posible transferir al nuevo individuo los cial de realizar modificaciones en la secuencia de genes que sean necesarios para que se exprese la ADN dirigidas a genes específicos para alterar su característica deseada. SISTEMATIZACIÓN DE EXPERIENCIAS DE INTERCAMBIO CIENTÍFICO Y TECNOLÓGICO EN EL MARCO DEL SISTEMA NACIONAL DE INNOVACIÓN AGRARIA 43 expresión (silenciarlos o sobreexpresarlos), reem- 4. Experiencias de plazar alelos e introducir transgenes en sitios es- pecíficos del genoma. Se estima que esta técnica casos exitosos de puede reducir drásticamente los tiempos del me- la agroexportación joramiento y puede producir una ventaja radical en utilizando las los programas tanto en animales como en plantas por su menor costo y mayor accesibilidad. En cul- herramientas de tivos de reproducción agámica, como la papa, el mejoramiento genético banano, la yuca, la caña de azúcar o la vid, entre otros, la utilización de la edición génica puede mo- de hortalizas y frutales dificar sustancialmente el esquema de los progra- mas de mejoramiento, ya que permitiría realizar mejoras incrementales sobre genotipos estableci- • Mejoras genéticas y tecnológicas dos y adaptados (élite). La realización de la edición en la producción de alcachofa génica de manera que se asegure la ausencia de industrial (Serie Actas del secuencias de ADN foráneas puede determinar que Seminario Internacional de los organismos mejorados no presenten requisitos Alcachofa, 2017) reglamentarios especiales como los OGMs para su comercialización. La ausencia de marcadores de se- La superficie cultivada con alcachofa en Chile ha lección plantea tanto una ventaja desde la percep- disminuido drásticamente. Tradicionalmente se ción pública de los alimentos mejorados por esta han cultivado 2 000 ha a nivel nacional de esta es- técnica como una dificultad que implica un esfuer- pecie; sin embargo, entre los años 2007 y 2011, con zo significativo en la identificación de la descenden- el auge de la exportación de alcachofa procesada a cia “editada”. Estados Unidos, esta cifra subió hasta 5 875 ha na- cionales, de la cuales 3 030 se encontraban en la Re- ¿Cómo funciona? La edición génica permite la mu- gión de Coquimbo. Esta región cuenta con un clima tación de regiones específicas del genoma a través con características mediterráneas, como la zona de de una nucleasa específica de ADN —orientada por origen de esta especie, que permite su producción una guía proteica o de ARN— que provoca cortes durante diez meses del año. Las cifras de exporta- en una doble cadena. Estos cortes son reparados ción de alcachofas conservadas en vinagre o ácido por la propia maquinaria celular con la posibilidad acético a Estados Unidos fueron cercanas a los 10 de introducir errores (deleciones o inserciones) que 000 000 kg (Odepa, 2017) para el año 2009. En ese alteran regiones promotoras o el marco de lectura, momento, con el auge para esta especie, se planteó lo que provocaría el virtual “apagado” del gen en la alternativa de realizar un programa de mejora- cuestión. Asimismo, mediante la unión de extre- miento para alcachofa en función de las variedades mos homólogos es posible introducir un fragmento locales de buen comportamiento, específicamente de ADN con la secuencia de la región codificante para el tipo argentina, caracterizado por ser un tipo del gen alterada. Esto produce un “recambio alé- varietal de buenas características de procesamien- lico” o un cambio en la expresión del mismo, si es to, ausencia de espinas, baja necesidad de verna- en la región reguladora. De manera análoga, esta lización y largo período de cosecha, por las condi- técnica permite crear sitios específicos de inserción ciones benignas con ausencia de precipitaciones en para uno o más transgenes. La posibilidad de ge- las etapas de floración y cosecha. Los objetivos de nerar modificaciones en la secuencia de ADN en este programa apuntaban al mejoramiento indus- ausencia de secuencias genéticas foráneas puede trial tratando de subir el valor promedio del 30 %. determinar que los organismos mejorados no pre- senten requisitos reglamentarios especiales como • Programa de mejora para alcachofa los OGMs para su comercialización. En este sentido, argentina los organismos editados genéticamente deberán enfrentar un nuevo escenario regulatorio —que se El programa de mejora para el tipo varietal argenti- prevé menos complejo o, inclusive, sin regulación na comenzó con una colecta de materiales de alca- específica—, lo que reduciría considerablemente chofa entre las regiones de Coquimbo y Valparaíso. las barreras de entrada de los productos derivados En total se colectaron 357 plantas por productivi- por estas técnicas.   dad y forma de cabezuela con objetivo de agroin- 44 INSTITUTO NACIONAL DE INNOVACIÓN AGRARIA 2019 dustria. El índice de productividad para la selección 6. Pigmentación antociánica. Presencia de color fue sobre la base del número de cabezas por planta. violeta en las brácteas internas de la cabezuela, En un solo tallo, más de 10 cabezas, y con más de puede ser ausente (1), leve (2), medio (3), fuer- dos tallos, 14 cabezas, siempre en plantas de pro- te (4) y muy fuerte (5). [Variable discreta]. ducción temprana. 7. Densidad de brácteas internas. Característica medida al tacto que se refiere al grado de com- Con las 357 plantas promisorias, se estableció un pactación de las brácteas internas, puede ser plantel madre en la Parcela Experimental de Pan laxa (1) o compacta (2). de Azúcar del INIA, ubicada en Ruta 43 camino a Ovalle, Hijuela n.º 2 Cerillos, Coquimbo, donde, a 8. Diámetro del receptáculo sin las cuatro capas través de caracteres UPOV (2001) para alcachofa y exteriores (cm). Distancia medida con pie de microsatélites para la especie, se caracterizaron y metro del diámetro del receptáculo después de seleccionaron los 25 mejores clones. Desde el pun- sacar las cuatro capas de brácteas exteriores. to de vista morfológico, se encontraron diferencias 9. Espesor del receptáculo (cm). Distancia medida en la mayoría de los caracteres fenológicos y pro- con pie de metro del receptáculo sin tomar en ductivos evaluados, pero no en las características cuenta el tallo. morfológicas vegetativas ni en los marcadores ge- néticos utilizados. El proceso de selección se rea- 10. Curvatura de la punta. Curvatura de la punta lizó después de evaluar en terreno de agricultores solo de las brácteas internas, puede estar pre- el comportamiento de las plantas clonadas durante sente (1) o ausente (2). dos temporadas. 11. Forma de la sección longitudinal del receptácu- lo. Forma que puede ser plana (1), levemente Los caracteres fenológicos utilizados fueron los días deprimida (2) o muy deprimida (3). de plantación a primera cosecha, con el fin de po- der determinar la precocidad de cada individuo, y los días totales de producción, con el fin de deter- La evaluación de la bráctea comprendió las siguien- minar qué tan concentrado era el período de cose- tes características: cha. La caracterización productiva se basó en la me- dición de peso (g) y diámetro (cm) de la cabezuela, 1. Presencia de mucrón. Presencia (1) o ausencia y número de cabezuelas por planta. Con estos da- (2) de una punta corta, más o menos aguda y tos se pudo obtener el rendimiento total potencial bien diferenciada que termina abruptamente (TM/ha y n.º cabezuelas/ha) alcanzable de cada in- en la punta de la bráctea. [Variable discreta]. dividuo. Se registraron el número de cabezuelas de 2. Tamaño de espinas. Presencia o ausencia de desecho y no comercializables, las que no fueron espinas en la punta de la bráctea, puede ser parte para la determinación del rendimiento total. ausente (1), muy pequeña (2), pequeña (3), media (4) y grande (5). La evaluación de la cabezuela comprendió las si- guientes características: 3. Forma principal. Forma de la bráctea mirada de frente, puede ser larga (1), ancha (2) o cuadrada (3). 1. Longitud (cm). Distancia medida con pie de 4. Color de la cara externa. Color de la bráctea, metro desde la punta de la cabezuela hasta el puede ser verde (1) o verde con violeta (2). receptáculo, sin tallo. 5. Forma de la punta. Forma de la punta mirada 2. Diámetro (cm). Distancia ecuatorial de la parte de frente, puede ser aguda (1), plana (2), re- más ancha, medida con pie de metro. donda (3) o hundida (4). 3. Peso (g). Medido con balanza analítica. 6. Ancho de la base (mm). Distancia medida con 4. Forma sección longitudinal. Forma del contor- pie de metro de la base de la bráctea. La base no de la cabezuela, puede ser redonda (1), elíp- se caracteriza por ser de color blanco, distintivo tica ancha (2), oval (3), triangular (4) o elíptica del resto de la bráctea. transversal ancha (5). 7. Longitud de la base (mm). Distancia medida 5. Forma de la punta. Forma del perfil de la punta con pie de metro de la base de la bráctea. de la cabezuela, puede ser aguda (1), redonda 8. Espesor de la base (mm). Distancia medida con (2), plana (3) o hundida (4). pie de metro del perfil de la base de la bráctea. SISTEMATIZACIÓN DE EXPERIENCIAS DE INTERCAMBIO CIENTÍFICO Y TECNOLÓGICO EN EL MARCO DEL SISTEMA NACIONAL DE INNOVACIÓN AGRARIA 45 • Ejemplos de líneas obtenidas por caron en forma masiva y se entregaron a los agricul- selección clonal tores productores de alcachofa de la zona. En los Cuadros 1 y 2, se muestran dos clones selec- • Calidad sanitaria de los materiales cionados desde el plantel madre y evaluados en Las de propagación utilizados Rojas (camino a Vicuña en parcela de agricultor) y tradicionalmente en Pan de Azúcar (Parcela INIA). La línea 37 logró rendimientos en parcela agricultor de 27,6 t/ha, y Dado que la forma de propagación de alcachofa argen- la línea 69, de 23 t/ha, mientras que el promedio tina es a través de materiales vegetativos, se realizó nacional es de 10 t ha. Estos materiales se multipli- una evaluación para determinar el nivel de infestación Cuadro 1: Características del clon de alcachofa argentina N.o 37 en dos sitios de producción Linea 37 Las Rojas Pan de Azúcar Establecimiento 23/12/2010 30/12/2008 Inicio cosecha 29/04/2011 16/04/2009 Término cosecha 12/11/2011 08/12/2009 Días a inicio de cosecha 127 108 Amplitud de cosecha (días) 197 235 Densidad de plantación (p/ha) 22 000 10 000 Producción (t/ha) 27,6 46,0 Distribución de la producción por calibre (mm) Calibre 50-55 55-60 60-65 65-70 70-75 >75 Las Rojas 4 17 12 42 25 4 Pan de Azúcar 16 17 18 18 16 16 Fenología D E F M A M J J A G S O N D Plantación Las Rojas Cosecha Plantación Pan de Azúcar Cosecha Cuadro 2: Características del clon de alcachofa argentina N.o 69 en dos sitios de producción Linea 69 Las Rojas Pan de Azúcar Establecimiento 23/12/2010 30/12/2008 Inicio cosecha 29/04/2011 25/04/2009 Término cosecha 17/11/2011 21/12/2009 Días a inicio de cosecha 120 116 Amplitud de cosecha (días) 199 240 Densidad de plantación (p/ha) 22 000 10 000 Producción (t/ha) 23,0 60,0 Distribución de la producción por calibre (mm) Calibre 50-55 55-60 60-65 65-70 70-75 >75 Las Rojas 4 23 7 37 30 4 Pan de Azúcar 10 11 15 17 13 34 Fenología D E F M A M J J A G S O N D Plantación Las Rojas Cosecha Plantación Pan de Azúcar Cosecha 46 INSTITUTO NACIONAL DE INNOVACIÓN AGRARIA 2019 de virus de los tres principales órganos de vegetación: • Experiencia de propagación de hijuelos, tallos y rizomas (tallos modificados). alcachofa in vitro Se evaluó sobre 100 muestras de cada órgano el Como alternativa sanitaria a los materiales clona- virus del mosaico de la alfalfa (AMV), virus del mo- les seleccionados, se intentó la propagación in vitro saico del pepino (CMV), virus del bronceado del to- de meristemas provenientes de hijuelos frescos. mate (TSWV), virus del mosaico amarillo del poroto Las principales ventajas de este sistema de pro- (BYMV) y virus latente de la alcachofa (ArtV). Se pagación son la limpieza de bacterias exógenas, la trabajó con hojas jóvenes que provenían de plantas homogeneidad de la descendencia y un alto por- originadas a partir de distintos materiales de pro- centaje de limpieza de virus, siempre y cuando al pagación (rizomas, tallos, hijuelos) y se amplificó momento de la eliminación de primordios foliares por RT-PCR secuencias genómicas parciales de cada se elimine la mayor parte de ellos. Las desventajas virus analizado. Primero, se realizaron extracciones son el alto costo de obtención por planta y la pér- de ácidos nucleicos totales (ANT) siguiendo el pro- dida de precocidad de producción otoñal (Cuadro tocolo descrito por Bertheau et al. (1998). Todas las 3). Se observa, además, una disminución en los ren- reacciones de PCR se realizaron en un termocicla- dimientos productivos a través de esta técnica de dor XP modelo TC-XPD (BIOER, China) siguiendo un hasta un 48,6 %, como es en el caso del clon 307 programa de temperaturas específico para cada vi- del Cuadro 3. rus. Los productos amplificados fueron visualizados en un gel de agarosa 1,5 % teñido con bromuro de La pérdida de precocidad puede ser mejorada con etidio. Los resultados indicaron que el 100 % de los la utilización de ácido giberélico (AG). Lo importante rizomas utilizados como órganos de propagación es que el momento de aplicación debe correspon- estaban contaminados con el virus latente de la al- der a la fecha de inducción floral, que en alcachofa cachofa, por lo que se recomienda no utilizar ese es a la octava hoja verdadera. En ese momento se tipo de órgano como fuente para propagación. hace la primera aplicación y se repite a los 10 y 20 Cuadro 3: Valores productivos entre plantas producidas bajo sistema de producción vegetativa de hijuelos vs. sistema de propagación in vitro Clones Valores Elite madres Elite In vitro 37 Inicio cosecha DDP 127 177 ** Amplitud (días) 197 48 ** Prod. total (kg/ha) 28 845 18 579 ** 64 Inicio cosecha DDP 120 206 ** Amplitud (días) 203 63 ** Prod. total (kg/ha) 22 540 21 533 69 Inicio cosecha DDP 120 224 ** Amplitud (días) 199 50 ** Prod. total (kg/ha) 23 661 16 121 ** 306 Inicio cosecha DDP 125 213 ** Amplitud (días) 204 61 ** Prod. total (kg/ha) 26 819 15 900 ** 307 Inicio cosecha DDP 128 203 ** Amplitud (días) 198 50 ** Prod. total (kg/ha) 24 863 12 085 ** ** Indica diferencia estadística significativa según prueba de t. SISTEMATIZACIÓN DE EXPERIENCIAS DE INTERCAMBIO CIENTÍFICO Y TECNOLÓGICO EN EL MARCO DEL SISTEMA NACIONAL DE INNOVACIÓN AGRARIA 47 días después de esta. Los resultados de su utiliza- • Programa de mejora a través de la ción se encuentran en el Cuadro 4 y se observa que vía sexual con el uso de AG es posible obtener hasta un mes de precocidad en materiales in vitro con gran pérdi- La literatura indica grandes dificultades para la da de precocidad y, por lo tanto, lograr un número producción de semillas de alcachofa. Esto ocurre significativamente mayor de cosechas y un periodo porque es una planta predominantemente de poli- de producción más amplio. nización cruzada (alógama) debido a que presenta dicogamia del tipo protandria. Sus flores son her- • Experiencia de propagación con mafroditas, pero sus órganos masculinos y femeni- órganos vegetativos nos están viables en momentos diferentes; en este caso, primero se comporta como macho, el gineceo Siendo la alternativa de propagación vegetativa la madura dos o tres días después de la producción más usada y dados los resultados obtenidos con del polen. A pesar de ser una especie semiperenne, propagación in vitro, se decidió evaluar el efecto hermafrodita, en la cual la protandria y la poliniza- en la brotación con los diferentes tipos de órga- ción por insectos incrementan el porcentaje de alo- nos. Los resultados (Cuadro 5) ratifican que en tér- gamia, puede comportarse como autógama debido minos de brotación no es eficiente el uso de tallos a su floración centrípeta que permite la autopolini- modificados o rizomas, pero indican que lo mismo zación a nivel de capítulo. ocurre con los tallos secos, por lo que lo más re- comendable es utilizar hijuelos frescos, ya que es Para lograr mejoras se realizó un proceso de poli- más simple que la utilización de hijuelos enraiza- nización libre y colecta de semillas después de una dos u ovolis. selección masal. Aproximadamente 10 000 plantas Cuadro 4: Precocidad de cosecha y número de cosechas en dos líneas élite 306 y 307 provenientes de propagación in vitro, sometidas a tratamiento con y sin AG Cosecha Factor Inicio DDP Término DDP Amplitud Cosechas Selección (A) 306 169,83 a 257,5 a 87,67 a 10 a 307 168,46 a 255,1 a 86,67 a 9 a Pr>F 0,5435 0,4785 0,8267 0,0983 AG (B) Si 152,25 b 261,25 b 109,00 a 11 b No 186,04 a 251,375 a 65,33 a 8 a Pr>F 0 0,0149 0 0,0003 A*B Pr>F 0,1673 0,3945 0,2006 0,0746 Letras distintas en una misma columna indican diferencia estadística significativa (p<0,05) según test de Duncan. Cuadro 5: Porcentajes de brotación de cinco tipos de órganos de propagación plantados en verano, provenientes de material seleccionado, en la parcela experimental Pan de Azúcar, Coquimbo. Órgano de propagación 4 semanas (25/02/10) 6 semanas (10/03/10) 8 semanas (25/03/10) Hijuelo fresco 92,26 a 93,75 a 99,40 a Hijuelo enraizado 83,92 b 87,20 ab 96,13 a Tallo 80,95 b 89,28 ab 90,47 b Rizoma 80,95 b 89,28 ab 90,77 b Ovoli 61,90 c 84,82 b 97,32 a 48 INSTITUTO NACIONAL DE INNOVACIÓN AGRARIA 2019 Cuadro 6: Evaluación industrial de líneas segregantes de alcachofa hasta la cuarta generación de autofecundación N.o Muestra Nota calidad Observación 2 5,80 No muy compacta 17 4,00 Suelta, hueca 26 6,00 Compacta, hoja delgada poca cintura 38 6,20 Compacta, sin cintura, largas 50 5,90 Compacta, algunos ejemplares redondeados,hojas más gruesas 65 5,80 Compacta, hoja fina, algo cintura, pequeña 74 6,50 Compacta, hoja fina 75 5,50 Compacta, hoja más gruesa, tipo cuadrado 98 5,50 Compacta, presenta cintura, manchado 138 6,50 Compacta, sin cintura 142 5,90 Compacta, algo cintura, larga 167 5,80 Compacta, algo cintura, larga 192 6,00 Compacta, hoja delgada 194 6,00 Compacta, algo cintura de semilla fueron plantadas y de ellas se realizó un tadas a levantar esa línea de trabajo, para postular proceso de selección-plantación-autofecundación a fondos del Ministerio de Agricultura o Economía. que llegó hasta la cuarta generación de fecunda- ción en algunos casos. La selección fue realizada en - Como temas de investigación se propone incor- función del rendimiento y forma de la cabezuela. porar los análisis genéticos a los programas de mejora actualmente en curso y en el avance de • Evaluación industrial líneas mejoradas para evaluar si realmente hay diferencias entre los materiales, sobre todo si Para la agroindustria, la forma de la cabezuela de son de propagación clonal, como el caso de al- alcachofa debe ser compacta, sin cintura y de ho- cachofa o ajo. Para otros estudios se recomien- jas finas. Con el objeto de evaluar la calidad para da hacerlo en forma paralela, para no avanzar la agroindustria de los materiales obtenidos a tra- en programas con materiales genéticos dupli- vés del proceso de mejora sexual, se utilizó una cados. pauta de evaluación del 1 al 7 para categorizar las - Se propone utilizar recursos genéticos locales líneas de semilla. Los resultados se muestran en para desarrollar nuevos cultivos, hortícolas, fru- el Cuadro 6. tales, aromáticas, con alto valor funcional, para fresco o industria de alimentos. Combinar expe- 5. Propuesta de nuevos riencias de los bancos de recursos genéticos con la experiencia del INIA para trabajos en conjun- temas de investigación to. Esto está pensado en el mercado nacional de y transferencia Perú. El mercado de lo étnico y los cultivos tra- de tecnología dicionales está creciendo y, con la variedad de recursos que el Perú posee, es factible levantar nuevas especies como hortalizas, aromáticas o Desde el punto de vista del crecimiento en las ex- aditivos. portaciones, el Perú se ha convertido en un gran ex- - En la misma línea, se recomienda incorporar las portador, tanto de frutales como hortalizas, frescas propiedades funcionales de los alimentos a los y procesadas. Sin embargo, ha descuidado el mer- programas de mejora como un carácter más a cado nacional; por ello, las propuestas van orien- evaluar. Es posible evaluar el contenido de poli- SISTEMATIZACIÓN DE EXPERIENCIAS DE INTERCAMBIO CIENTÍFICO Y TECNOLÓGICO EN EL MARCO DEL SISTEMA NACIONAL DE INNOVACIÓN AGRARIA 49 fenoles o polifenoles totales incluso en laborato- 6. Mayor visibilidad de la página web de INIA; rios externos si no se cuenta con lo necesario. 7. Uso de redes sociales, Facebook, Twitter, Insta- - Se propone implementación de huertos urba- gram para dar a conocer eventos; nos para mejorar la alimentación de la pobla- 8. Evaluación específica de liberación de tecnolo- ción de escasos recursos. En este punto es de gías (no es igual en todos los procesos, no es especial importancia la utilización de técnicas de replicar exactamente lo mismo en diferentes lo- reciclaje, elaboración de compost con residuos calidades); domésticos, uso de energías renovables no con- vencionales. 9. Uso de EPP (elementos de protección personal) en forma real en cada una de las asistencias téc- - No se analizan en las reuniones trabajos reali- nicas y no incorporar fotos en presentaciones zados con TICs, agricultura de precisión, uso de sin un uso correcto (de esa misma manera, es estaciones meteorológicas y su aplicación para bueno que las presentaciones en seminarios mejorar eficiencia hídrica, tampoco imágenes usen todas el mismo formato, incorporando satelitales o uso de drones, internet de las co- siempre el logo de la institución). sas. Se sugiere que se lleven líneas de investiga- ción en esas áreas que son de impacto e interés por las fuentes de financiamiento actual. 6. Conclusiones y - En transferencia tecnológica se propone utili- recomendaciones zar la tecnología de los grupos de transferencia tecnológica, que en Chile han dado muy buenos resultados; utilizar también la preparación de capacitadores y asesores y validar ensayos de Desde el punto de vista técnico para la innovación, investigación en parcelas de agricultores líderes. se observa un lento ingreso a las nuevas herramien- tas que están siendo utilizadas para un impacto - Incorporar estrategias de manejo integrado de más rápido y mayor visibilidad de acuerdo con los plagas con los agricultores para cambiar la es- nuevos tiempos. Entre ellas se encuentran el ingre- tructura de aplicaciones a calendario fijo por so a prácticas amigables con el medio ambiente con aplicaciones solo si es necesario, con productos la asistencia técnica, uso de TICs en toda la cadena amigables para el medio ambiente (etiqueta de valor, uso de redes sociales para las actividades verde) y el uso de enemigos naturales. de difusión. - Incorporar la informática en todos los procesos de la cadena de valor. Desde el punto de vista de la investigación, se detec- ta en el grupo de hortalizas y frutales poca cohesión entre sus componentes. Se registra también desco- Por otro lado, también se propone mejorar el área nocimiento de las actividades de investigación que de investigación del INIA con lo siguiente: se realizan y falta de uniformidad de procesos de investigación, debilidades en análisis de datos y en 1. Reuniones periódicas de investigadores de los la estructura de un artículo científico. diferentes rubros, donde expongan sus proyec- tos de investigación antes de ejecutarlos para recibir el aporte de jefes de investigación y sus 7. Bibliografía pares; 2. Refuerzo de estadística, tanto en diseño de ex- 1. Bertheau, Y., Frechon, D., Toth, I. K., y Hy- perimentos como en software utilizados (para man., L. J. (1998). Methods for the Detection publicar hoy, se requiere conocer los software and Quantification of Erwinia Carotovora Subsp modernos como R); Atroseptica on Potatoes. En Perombelon, M C. 3. Refuerzo de publicaciones científicas de alto ni- M. y van der Wolff, J. M. (Eds). Dundee: Scottish vel incorporando este ítem dentro de la evalua- Crop Research Institute. Occasional publication. ción de los investigadores; 2. FAO. (2017). El estado de la seguridad alimentaria 4. Refuerzo de técnicas de escritura de artículos y la nutrición en el mundo 2017, fomentando la científicos; resiliencia en aras de la paz y la seguridad alimen- 5. Incorporación de profesionales jóvenes con gra- taria. Publicación de la Organización de las Nacio- do de doctor al Instituto; nes Unidas para la Alimentación y la Agricultura. 50 INSTITUTO NACIONAL DE INNOVACIÓN AGRARIA 2019 3. Jones, P., Jew, S. (2007). Functional food de- de Agricultura, Gobierno de Chile. Recuperado velopment: concept to reality. Trends in Food de www.odepa.gob.cl Science & Technology, 18 (7), 387-390. 7. OMS, (2013). Informe sobre la salud en el mun- 4. Krarup, C., Moreira, I. (1998). Hortalizas de es- do. Investigaciones para una cobertura sanita- tación fría. Biología y diversidad cultural. San- ria mundial. tiago de Chile: Pontificia Universidad Católica de Chile, Facultad de Agronomía e Ingeniería 8. Ramírez, L. (2006). Mejora de Plantas Alóga- Forestal. Recuperado de http://www7.uc.cl/ mas. España: Universidad Pública de Navarra. sw_educ/hort0498/index.html 9. UPOV, (2001). Directrices para la ejecución 5. Nicoletti, M. (2012) Nutraceuticals and botani- del examen de la distinción, la homogeneidad cals: overview and perspectives. International y la estabilidad. Alcachofa (Cynara scolymus Journal of Food Sciences and Nutrition, 63, 2-6. L.) (Cynara cardunculus var. scolymus L.). Gi- nebra. 6. ODEPA, (2017). Boletín de frutas y hortalizas procesadas. Publicación de la Oficina de Estu- 10. Vio, F. (2005). Prevención de la obesidad en Chi- dios y Políticas Agrarias (Odepa) del Ministerio le. Revista Chilena de Nutrición, 32: 80-7. SISTEMATIZACIÓN DE EXPERIENCIAS DE INTERCAMBIO CIENTÍFICO Y TECNOLÓGICO EN EL MARCO DEL SISTEMA NACIONAL DE INNOVACIÓN AGRARIA 51 52 INSTITUTO NACIONAL DE INNOVACIÓN AGRARIA 2019 Sistematización de la experiencia de los subproyectos de café INSTITUTO NACIONAL DE INNOVACIÓN AGRARIA 2019 Av. La Molina 1981, La Molina Lima - Perú (51 1) 240/2100 / 240 2350 www.inia.gob.pe