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