SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA

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1 Proyecto apoyado por INSTITUTO DE INVESTIGACIONES AGROPECUARIAS SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA 30 de agosto 2017 Centro Regional de Investigación INIA La Platina Editores: Gabriel Saavedra del Real Elizabeth Kehr Mellado ISSN Santiago de Chile Julio de 2018 SERIE ACTAS INIA - Nº 57

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3 SERIE ACTAS INIA Nº 57 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA Proyecto apoyado por SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA 30 de agosto 2017 Centro Regional de Investigación INIA La Platina Editores: Gabriel Saavedra del Real Elizabeth Kehr Mellado Santiago de Chile Julio de 2018 SERIE ACTAS INIA - Nº 57 1

4 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA SERIE ACTAS INIA Nº 57 Esta publicación ha sido financiada con fondos provenientes de CORFO, por el Programa de Mejoramiento Genético Hortícola para la Agroindustria de Exportación de Chile, código del proyecto: 09-PMG Editores: Gabriel Saavedra del Real, Ingeniero Agrónomo M.Sc. Ph.D., INIA La Platina. Elizabeth Kehr Mellado, Ingeniero Agrónomo M.Sc., INIA Carillanca. Director Regional INIA La Platina: Francisco Hoffmann Dacre, Ingeniero Comercial M.Sc. Director Regional INIA Carillanca: Elizabeth Kehr Mellado, Ingeniero Agrónomo M.Sc. Comité Editor: Lilian Avendaño Fuentes, Periodista, Encargada de Comunicaciones, INIA Carillanca Cita Bibliográfica correcta: Saavedra, G., y Kehr, E. (eds.) Seminario internacional de mejoramiento genético de hortalizas y la agroindustria. Santiago, agosto 30 de 2017, 79 p. Serie Actas INIA N 57. Instituto de Investigaciones Agropecuarias, Centro Regional de Investigación La Platina. Santiago, Chile Instituto de Investigaciones Agropecuarias, INIA, Centro Regional de Investigación La Platina, Santa Rosa , La Pintana, Santiago, Chile. Casilla Santiago. Teléfono , Fax ISSN: Se autoriza la reproducción total o parcial citando la fuente y el autor. Diseño y Diagramación: Jorge Berríos V., Diseñador Gráfico Santiago de Chile,

5 SERIE ACTAS INIA Nº 57 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA Índice de contenidos Presentación 4 Programa de actividades del Seminario 6 Capítulo 1 Programa de mejoramiento genético hortícola para la agroindustria de exportación de Chile 7 Capítulo 2 Expansión agroindustrial hortícola hacia las regiones del sur de Chile 15 Características de la producción hortícola en la Araucanía 15 Factores que limitan la expansión de la agroindustria hortícola hacia el sur de Chile 15 Potencial agroindustrial hortícola del sur de Chile 17 Desafíos 17 Evaluación de hortalizas industriales en la Araucanía 18 Tendencias del mercado 20 Genética para el sur? 20 Referencias 20 Capítulo 3 Mejoras genéticas y tecnológicas en la producción de alcachofa industrial 21 Programa de mejora para alcachofa Argentina 21 Ejemplos de líneas obtenidas por selección clonal 23 Calidad sanitaria de los materiales de propagación utilizados tradicionalmente 24 Experiencia de propagación de alcachofa in vitro 25 Experiencia de propagación con órganos vegetativos 27 Programa de mejora a través de la vía sexual 27 Evaluación industrial 28 Referencias 28 Capítulo 4 Programas de mejoramiento genético de alcachofa en Argentina: pasado, presente y futuro 29 Origen y situación actual del cultivo en Argentina 29 Uso y características 31 Referencias 36 Capítulo 5 Variedades de alcachofa, pimiento y maíz dulce en España 39 Alcachofa 39 Pimiento 43 Maíz dulce 45 Capítulo 6 Agroindustria, materia prima dedicada y alimentación: pimiento como modelo 49 Referencias 53 Capítulo 7 Proyecto H2020 RUC-APS: inserción del mejoramiento genético en el proceso de toma de decisión en la cadena de valor hortícola en Chile RUC-APS: un marco de trabajo innovador, multidisciplinar e internacional Modelado del proceso de toma de decisión asociado al mejoramiento genético según una visión de cadena de valor 57 Conclusiones 65 Trabajos futuros 65 Referencias 66 Capítulo 8 Mejoramiento genético de maíz dulce 67 Caracteres de interés para mejoramiento genético 68 Obtención de híbridos comerciales 69 Resultados obtenidos 70 Conclusiones 73 Referencias 74 Capítulo 9 Recursos genéticos y su uso en mejoramiento de hortalizas 75 Situación mundial de los recursos genéticos 75 Biodiversidad agrícola de Chile 75 Referencias 79 3

6 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA SERIE ACTAS INIA Nº 57 Presentación En Chile la innovación ha sido determinada como una de las grandes estrategias de competitividad para el desarrollo económico. Asimismo, uno de los tres sectores con mayor perspectiva de desarrollo, es el de la Industria de Alimentos Procesados, donde puede aplicarse innovación. El Programa de mejoramiento genético hortícola para la agroindustria de exportación de Chile recoge el desafío, generando innovación en el desarrollo de capacidades técnicas y humanas, con aplicación de técnicas biotecnológicas e integración de equipos multidisciplinarios. Este programa se comenzó a generar el año 2007/08 en reuniones de trabajo entre el Instituto de Investigaciones Agropecuarias (INIA), Ministerio de Agricultura, Corporación de Fomento (CORFO), la Fundación para la Innovación Agraria (FIA) y Chile Alimentos, siendo aprobado el 2010, comenzando su ejecución en enero de 2011, la cual cerró en enero de La agroindustria hortícola chilena ha tenido un importante desarrollo en las últimas dos décadas, orientada principalmente a la producción y procesamiento de hortalizas congeladas, conservas, jugos y pulpa. Sin embargo, durante los últimos años el desarrollo de nuevos productos procesados con valor agregado orientados al mercado de nutracéuticos, antioxidantes, y colorantes naturales está ganando un importante mercado en los productos de exportación. En la actualidad, el desarrollo de variedades de hortalizas con aptitud agroindustrial específica está teniendo cada vez más relevancia dados los requerimientos de esta industria, debido a que son específicos y muy diferentes a los materiales para mercado fresco. Por otro lado, el desarrollo de variedades adaptadas a las condiciones agro climáticas del país permite abastecer una demanda importante de semilla, como también de material vegetativo en algunas especies donde se justifica la multiplicación de plantas a partir de partes vegetales de las poblaciones. El mejoramiento genético y la obtención de variedades nacionales debieran traducirse en una actividad de investigación-desarrollo permanente, que permita abastecer el mercado nacional, y eventualmente, el mercado de exportación a países de latitudes similares. Sin embargo, el país invierte pocos recursos en esta actividad. Junto a lo anterior, existe una carencia importante de capital humano capacitado para trabajar en dichos desarrollos. Es sabido que el mejoramiento genético tradicional es lento en el tiempo, y muy costoso en términos económicos, sin embargo es posible apurar estos procesos con herramientas modernas y reducir los costos con una mayor tecnificación. 4

7 SERIE ACTAS INIA Nº 57 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA CORFO ha apoyado el desarrollo de un programa de mejoramiento genético de hortalizas, cuyo objetivo básico ha sido la generación de nuevas líneas avanzadas, líneas puras e híbridos promisorios, para que a través de un programa de escalamiento comercial permita generar nuevas variedades comerciales con características únicas para la agroindustria nacional. Los resultados han sido bastante promisorios, obteniendo líneas puras e híbridos avanzados en maíz dulce, líneas avanzadas en pimiento y clones seleccionados (uno libre de virus) en alcachofa, incluyendo una línea de semilla que presenta tolerancia a enfermedades del suelo para ser usada como portainjerto. Todo lo anterior permite señalar que el país cuenta con materiales avanzados para la generación de nuevas variedades, que posibiliten a la agroindustria contar con materia prima de calidad y en cantidad suficiente para abastecer parte de la demanda interna y de exportación. Sin embargo, éste es sólo un eslabón de la cadena de valor hortícola, pero pasa a ser la base y el eslabón de mayor relevancia en el proceso productivo. Junto con ello, la tecnificación de la horticultura es otra brecha presente en nuestros sistemas productivos, que incluye la mecanización de los procesos hortícolas, y la tecnificación del riego con una mirada sostenible en el tiempo. La oportunidad y el volumen para abastecer la demanda agroindustrial es otro tema que se debe abordar. Por último, la centralización del negocio concentrado en la zona central del país, limita la producción y oferta de materia prima de otras regiones que han ido entrando poco a poco en el negocio, dada la oportunidad que les otorga la disponibilidad de agua para riego y los factores climáticos favorables para su desarrollo. Este seminario y la presente publicación vienen a ser la culminación del programa, el cual contiene parte de la información generada en el Programa de mejoramiento genético hortícola para la agroindustria de exportación de Chile, que contó con el cofinanciamiento de CORFO, código 09-PMG-7244, liderado por INIA con la co ejecución de la Universidad de Chile, actuando como mandantes las empresas Pinto-Piga Seeds y Clearwater Country Foods, y los interesados Vivero Los Olmos y Semillas Semameris. Gabriel Saavedra del Real Ing. Agrónomo Ph.D. gsaavedr@inia.cl INIA La Platina 5

8 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA SERIE ACTAS INIA Nº 57 PROGRAMA DE ACTIVIDADES SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA Horario Título de la presentación Expositor 09:30-10:00 PMG Hortalizas, resultados y desafíos. Gabriel Saavedra Ing. Agr. Ph.D., INIA La Platina. 10:00-10:30 Expansión agroindustrial a Elizabeth Kehr regiones del sur de Chile. Ing. Agr. M.S., INIA Carillanca. 11:00-11:45 Mejoras genéticas y tecnológicas en la Constanza Jana. producción de alcachofa industrial. Ing. Agr. Dr., INIA Intihuasi. 11:45-12:15 Programas de mejoramiento y desarrollo Vanina Cravero de alcachofa en Argentina, mirada a futuro. Ing. Agr. Dr., Universidad de Rosario, Argentina. 12:15-13:00 Variedades de alcachofa, pimiento y Carlos Baixauli maíz dulce en España. Ing. Ag. Ph.D., Cajamar, Valencia, España. 14:00-14:30 Agroindustria, materia prima dedicada María Teresa Pino y alimentación: Pimiento como modelo. Ing. Agr. Ph.D., INIA La Platina. 14:30-15:15 Inserción del mejoramiento genético en Jorge Hernández la cadena de valor hortícola. Ing. Civil, Industrial. Universidad de Liverpool, Reino Unido. 15:45-16:15 Programa de mejoramiento de maíz dulce. Gabriel Saavedra Ing. Agr. Ph.D., INIA La Platina 16:15-16:45 Recursos genéticos y su uso en Ricardo Pertuzé mejoramiento de hortalizas. Ing. Agr. Ph.D., Universidad de Chile. 16:45-17:30 Mesa redonda. Futuro del mejoramiento genético y la agroindustria hortícola 6

9 SERIE ACTAS INIA Nº 57 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA Capítulo 1 Programa de mejoramiento genético hortícola para la agroindustria de exportación de Chile. Resultados y proyecciones del programa 09-PMG-7244 Gabriel Saavedra del Real Ing. Agrónomo, Ph.D. gsaavedr@inia.cl INIA La Platina El Programa de Mejoramiento Genético Hortícola para la Agroindustria de Exportación de Chile se inició oficialmente en enero de 2011 y llegará a su término en enero de 2018, como se muestra en la Figura 1. Está integrado por los siguientes asociados: 1) Ejecutor: Instituto de Investigaciones Agropecuarias (INIA). 2) Co-ejecutor: Facultad de Agronomía, Universidad de Chile. 3) Mandantes: Pinto-Piga Seeds y Clearwater Country Foods. 4) Interesados: Vivero Los Olmos y Semillas Semameris. El objetivo general de este proyecto es: Obtener nuevas y mejores variedades hortícolas específicas para la agroindustria de exportación, mediante el establecimiento de una plataforma de mejoramiento genético y la formación de capacidades humanas de excelencia y equipos multidisciplinarios vinculados a nivel nacional e internacional. Entonces, para lograr este objetivo general, se plantearon cinco objetivos específicos: 1) Formar equipos de trabajo y nuevas capacidades en mejoramiento genético hortícola para la agroindustria, vinculadas a nivel nacional e internacional Figura 1. Etapas y duración del Programa de Mejoramiento Genético Hortícola para la Agroindustria de Exportación de Chile. 7

10 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA SERIE ACTAS INIA Nº 57 2) Introducir y evaluar germoplasma para incrementar la variabilidad genética necesaria en la implementación de un programa de mejoramiento genético de hortalizas para la agroindustria. 3) Establecer programas de mejoramiento genético y de selección de variedades por especie, en función de la demanda agroindustrial hortícola; a través de métodos convencionales y asistido por herramientas biotecnológicas. 4) Validar líneas promisorias y nuevas variedades de hortalizas para la agroindustria, bajo diferentes condiciones agroclimáticas. 5) Desarrollar transferencia tecnológica de productos y difusión de resultados a los socios y sectores productivos involucrados en el programa. Las soluciones y resultados esperados con la ejecución de esta propuesta son la consolidación de equipos de trabajo coordinados, con orientación clara de funciones y objetivos, la formación de profesionales en la temática del mejoramiento genético, concreción de acuerdos y convenios de colaboración internacional. Por otra parte, se generará nuevo material genético de aptitud agroindustrial en distintos grados de desarrollo, que es lo que se presenta a continuación. Resultados A la fecha de este seminario se han obtenido una serie de resultados y se han ido cumpliendo los objetivos planteados a inicios del proyecto. Este documento muestra resultados parciales del programa de mejoramiento, aunque ya se observaron selecciones de material genético de interés agronómico e industrial. Maíz Dulce En esta especie se han evaluado híbridos provenientes de un Top-Cross realizado la temporada , donde se usó probadores universales para evaluar el comportamiento de las nuevas líneas puras. Como resultado, se encontraron 4 híbridos de muy buen comportamiento al ser evaluados en dos regiones, Metropolitana y La Araucanía, con alto contenido de sólidos solubles, número de hileras deseables y peso de mazorca de buen rendimiento, tal como se presenta en el Cuadro 1. El contenido de azúcar de estos híbridos fue superior en La Araucanía (LA), casi todos superando los 25ºBrix, pero además con un máximo de 29ºBrix, cifra considerada bastante alta. Pero, en la Región Metropolitana (RM), el comportamiento superó los 22ºBrix en 3 de los híbridos, solamente presentó un menor contenido de azúcar. Las diferencias de contenidos entre regiones mostró fluctuaciones entre 9,1 y 1,9ºBrix para los híbridos evaluados, pero estando en ambas regiones entre los híbridos de mejor comportamiento. En el caso del número de hileras, carácter importante para el rendimiento industrial, en la RM todos los híbridos fueron iguales o superaron el mínimo de 18 hileras, mientras que en LA, los híbridos y alcanzaron solamente hasta 16 hileras, pero igualmente con un potencial productivo muy importante. Cuadro 1. Selección por comportamiento industrial de los 4 mejores híbridos de maíz dulce en dos regiones. Temporada 2015/2016. Sólidos Solubles Peso de mazorca Peso de mazorca (ºBrix) Nº de Hileras con chala (g) desnuda (g) Híbrido RM LA RM LA RM LA RM LA ,8 28, ,6 24, ,6 29, ,3 26, RM: Región Metropolitana; LA: Región de La Araucanía. 8

11 SERIE ACTAS INIA Nº 57 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA El peso de mazorca completa fue superior en LA, respecto a la RM. Mientras que en la RM fluctuó entre 220 y 390 gramos, en LA esta fluctuación fue entre 400 y 505 gramos, sin embargo en el peso de mazorca desnuda esta diferencia entre regiones se acortó bastante, siendo los resultados muy parecidos. Probablemente en el sur las plantas desarrollaron hojas más grandes y suculentas, debido a las condiciones climáticas diferentes que soportaron. Además de la selección de híbridos por calidad industrial, se realizó una segunda selección con 6 híbridos que presentaron características sobresalientes, como se presentan en el Cuadro 2 de la selección de INIA La Platina. En este caso, se puede observar híbridos con menos de 18 hileras, pero con gran contenido de azúcar y alto rendimiento potencial, otros poseen bajo contenido de azúcar, pero un número de hileras adecuado y rendimiento potencial alto. Por lo tanto, como híbridos deben ser evaluados nuevamente y observar el comportamiento como línea pura, de manera de conocer bien el potencial de rendimiento y características industriales que poseen, ya que estas líneas puras pueden ser cruzadas con otras líneas que aporten las características que tienen deficitarias y generar un nuevo híbrido con caracteres de producción y calidad superior, idealmente deberían ser de pedigrís distantes, de manera de incrementar el vigor híbrido. Cuadro 2. Híbridos de maíz dulce promisorios con características específicas sobresalientes. INIA La Platina, RM. Temporada 2015/2016. Sólidos Rendimiento N solubles potencial Híbrido hileras ( Brix) (T/ha) , , , , , ,0 23 En el caso de LA, se seleccionaron dos híbridos promisorios por comportamiento superior de algún carácter, especialmente contenido de azúcar y rendimiento potencial. Llama la atención el híbrido (Cuadro 3), que en ambas regiones presenta 18 hileras, pero el contenido de sólidos solubles en la RM fue muy bajo, sin embargo en LA sube fuertemente y con un potencial de rendimiento bastante similar. Este es un caso a observar por su potencial productivo o una muy buena adaptación a las condiciones de las regiones del sur de Chile. Cuadro 3. Híbridos de maíz dulce promisorios con características específicas sobresalientes. INIA Carillanca, Región de La Araucanía. Temporada 2015/2016. Sólidos Rendimiento N solubles potencial Híbrido hileras ( Brix) (T/ha) , ,5 25 Se realizó una segunda evaluación de los mejores híbridos en la temporada 2016/2017 en la RM y LA, los resultados de los mejores comportamientos se muestran en el Cuadro 4. Se observa que los híbridos seleccionados la temporada anterior presentaron muy buenos resultados (151046, y ) en ambas regiones, lo que habla de una estabilidad en su calidad de mazorca, aunque presentó un bajo rendimiento en la RM. Por otra parte, el número de hileras destacó en y en la RM con 20 hileras, mientras que en LA destacó con 22 hileras. En INIA La Platina, sólo el 26,3% de los híbridos evaluados presentaron menos hileras que los testigos comerciales, mientras que en INIA Carillanca el 52,6% tuvo el mismo resultado. En contenido de azúcar, entre los testigos en INIA La Platina, solamente Summer Sweet presentó un nivel límite de 15ºBrix, el resto fue inferior, mientras que el 36,8% de los híbridos evaluados estuvo bajo el límite propuesto. Los híbridos y fueron los que tuvieron el mayor contenido de azúcar con 26,0 y 25,8ºBrix, respectivamente. En LA, los testigos Chieftain (11,8ºBrix) y 232Y (13,3ºBrix) estuvieron bajo el límite agroindustrial, pero en cuanto a los híbridos, solo dos ( y ) estuvieron bajo los 15ºBrix, con un máximo de 29,0ºBrix en el El 38,8% de los híbridos evaluados presentaron más de 20ºBrix, lo que es una muy buena característica para uso agroindustrial. 9

12 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA SERIE ACTAS INIA Nº 57 Cuadro 4. Resultados por características agroindustriales más destacadas en evaluación de híbridos de maíz dulce. INIA La Platina, RM e INIA Carillanca, Región de La Araucanía. Temporada 2016/2017. Sólidos solubles Rendimiento N hileras ( Brix) potencial (T/ha) Híbrido La Platina Carillanca La Platina Carillanca La Platina Carillanca ,4 21,7 6,52 23, ,9 17,8 15,71 33, ,8 28,2 12,55 25, ,6 24,5 14,60 31, ,0 22,5 8,32 22, ,6 29,0 4,16 28, ,4 25,6 19,13 30, ,0 17,6 15,34 26, ,0 17,4 18,45 33, ,0 13,7 15,96 30, ,1 14,9 15,16 21, ,0 20,0 19,07 27, ,9 17,2 18,82 26, ,0 19,0 18,82 28, ,3 17,5 18,07 28, ,6 15,59 28, ,2 19,2 18,94 25, ,7 15,7 18,01 23, ,1 11,9 6,46 25,34 232Y ,1 13,3 8,41 20,53 Cacique ,6 16,6 11,01 24,80 Chieftain ,8 11,8 9,48 23,41 Legacy ,0 17,1 8,36 25,41 Summer S ,9 15,5 10,64 20,70 El rendimiento potencial de los híbridos tuvo fluctuaciones entre 4,1 T/ha como mínimo en el híbrido y un máximo de 19,1 T/ha en el híbrido en la RM, mientras que en LA el mínimo lo presentó con 21,8 T/ha y el máximo fue de 33,1 T/ha en el híbrido Al observar los resultados, es muy claro el rendimiento superior promedio total en INIA Carillanca (26,5 T/ha), respecto a INIA La Platina (13,6 T/ha), que corresponde a un 51,3%. Al considerar las diferencias, solamente entre híbridos (14,7 T/ha en RM y 27,4 T/ha en LA), esta alcanza a 46,2% y entre testigos (9,6 T/ha en RM y 23,0 T/ha en LA) a 58,3%. En el caso de diferencias en rendimiento promedio de híbridos contra testigos, en la RM esta fue de 53,6% y en LA de 19,1% superior. Dichos resultados indican el potencial productivo que tiene la Región de La Araucanía para maíz dulce, donde algunos de estos híbridos evaluados podrían ser utilizados comercialmente en el mediano plazo. Finalmente, se han analizado 37 líneas puras de calidad y se han incluido en una base de datos con toda su información de características morfológicas e industriales, más fotografías de planta, panoja, mazorca fresca y seca, y semillas. Falta por incluir 200 líneas puras que serán evaluadas y caracterizadas en la presente temporada 2017/

13 SERIE ACTAS INIA Nº 57 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA Con el material genético disponible, se podrá realizar una cantidad de combinaciones híbridas que permitirá tener mucho material para evaluar en los siguientes años, de donde se obtendrán nuevos híbridos comerciales con fines agroindustriales. Pimiento En la temporada 2009/2010 se realizó una evaluación de líneas segregantes para caracteres industriales provenientes de un bulk de semillas realizado en temporadas anteriores por el Programa de Hortalizas de INIA La Platina. Se separaron 5 sub-poblaciones por similitud de caracteres, lo cual fue repetido la temporada siguiente. En la temporada 2011/2012 se seleccionaron líneas segregantes por sus características industriales, esta selección continuó por varias temporadas hasta 2015/2016 donde se dejaron solamente 211 líneas y en la temporada 2016/2017, finalmente, quedaron solo 205 líneas segregantes con caracteres industriales deseables. Por otra parte, se fueron autofecundando las mejores líneas, las cuales se clasificaron como líneas avanzadas en la temporada 2013/2014, quedando seleccionadas 65 líneas por sus características de tipo industrial como grosor de pericarpio, contenido de sólidos solubles, porcentaje de materia seca y peso individual de frutos. Durante las siguientes temporadas se continuó la autofecundación y selección, hasta que en la temporada 2016/2017 se dejaron 17 líneas avanzadas bastante estables, las cuales necesitan ser evaluadas por rendimiento y adaptación bajo diferentes medio ambientes. Dentro de estas líneas avanzadas hubo dos que sobresalieron, presentando caracteres industriales muy interesantes, como se muestra en el Cuadro 5. Alcachofa La alcachofa en la mayoría de los países donde se cultiva se propaga casi exclusivamente en forma vegetativa, aunque en la actualidad hay cultivares híbridos propagados por semilla que son utilizados, pero los cultivares tradicionales en Europa y Sudamérica continúan siendo de reproducción clonal. El material de propagación se obtiene directamente de plantas adultas en el mismo campo, es por esto que se afirma que gran parte del material utilizado para formar nuevos planteles está infectado por uno o varios virus, además de otras enfermedades fungosas. El virus Latente de la Alcachofa (ArLV) es la enfermedad viral más común que afecta al cultivo. ArLV es uno de los típicos virus pertenecientes al grupo de los Potyvirus y que puede ser transmitido en el campo por áfidos de manera no persistente. No hay tratamientos químicos de control disponibles para las enfermedades virales, por lo tanto, las estrategias están restringidas a prevenir la trasmisión o eliminar los virus de las plantas ya sea por termoterapia o cultivo de meristemas, o una combinación de ambos. El primer paso para iniciar el trabajo de limpieza de virus en alcachofa fue elegir un clon que por sus características agronómicas y de calidad industrial fuese el ideal, pero además se incluyó la característica de contenido de cinarina. Se evaluaron 97 clones de alcachofa tipo Argentina por sus características morfo-agronómicas, de los cuales tres sobresalieron del promedio general de la caracterización. Estos tres clones, CAT 4, CAT 5 y CAT 32 fueron los de mejor comportamiento agronómico e industrial, por lo tanto fueron seleccionados para ser evaluados por su contenido de cinarina, otro componente importante en la diferenciación de material genético. Basándose en esta información Cuadro 5. Líneas avanzadas seleccionadas de pimiento. Sólidos Contenido Grosor Peso Solubles Materia Seca Pericarpio Individual Línea (ºBrix) (%) (mm) (g) ,1 9,4 6, ,5 11,4 7,

14 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA SERIE ACTAS INIA Nº 57 obtenida de los análisis morfológicos, de características industriales y contenido de cinarina, se seleccionó el clon CAT 4 para ser sometido a limpieza de virus. La limpieza se realizó con meristemas in vitro y tratamientos de termoterapia. Una vez cumplidos los tratamientos de termoterapia, se obtuvo los meristemas limpios, los cuales se introdujeron a medios de cultivo y una vez crecidos a más o menos 3 cm, se les realizaron las pruebas virológicas correspondientes. En todas las detecciones de virus de los distintos tratamientos se utilizó la prueba ELISA (DAS) con antisueros y controles positivos y negativos. Previo al establecimiento de las plantas en campo se requiere acondicionar la plántula que proviene del laboratorio de cultivo in vitro, para lo cual fue necesario introducirlas a una cámara de temperatura controlada a 24 C con un fotoperiodo de 12 horas luz y 12 horas neutro por un período de tiempo de dos semanas. Posteriormente, esta plántula fue trasplantada a macetas con sustrato en una proporción de 50-50% de turba y perlita, lo que permitía el desarrollo de una planta que fue denominada planta madre. Cada planta madre fue sometida a un manejo productivo que favoreció la producción de hijuelos mediante un control del crecimiento vegetativo (foliar) y una permanente nutrición por medio de soluciones nutritivas con macro y micro elementos. Una vez que los hijuelos que producía la planta madre se encontraban en un desarrollo de 3 a 4 hojas verdaderas (15 a 20 cm de altura) se separaban de la planta madre bajo un estricto protocolo sanitario. Estas plantas eran trasplantadas a maceteros, luego se mantenían por un periodo de tiempo, mientras formaban raíces nuevas, en el invernadero. Posteriormente, son llevadas a un sombreadero donde se aclimatan. Durante el año 2014 en INIA La Platina se estableció un ensayo para evaluar el comportamiento agronómico y productivo de plantas de alcachofas libres de virus. En el mes de febrero se trasplantaron en campo 80 plantas de alcachofa aclimatadas, a una distancia de 1,4 x 2,0 m. Los nutrientes necesarios para el crecimiento y desarrollo de la planta se aplicaron por fertirrigación, alcanzando la cantidad de 90 kg/ha de P 2 O 5, 250 kg/ha de K 2 0 y en el caso del nitrógeno este se parcializó hasta completar un total de 120 kg/ha. La evaluación de rendimiento sobre plantas de alcachofa libres de virus se realizó en un universo de 80 plantas, donde se realizaron las mediciones productivas enfocadas principalmente a número y peso de capítulos por planta, además de mediciones sobre el capítulo como promedio de peso, diámetro y altura, tal como se presenta en los resultados obtenidos en primer año de evaluación en el Cuadro 6. Se realizó un ensayo para ver si el tamaño de las plantas trasplantadas tenían influencia en el rendimiento de cabezuelas, se separaron en plantas grandes, medianas y pequeñas. Los resultados obtenidos se muestran en el Cuadro 6. Cuadro 6. Resultados de rendimiento en ensayo de alcachofas libres de virus con diferentes tamaños de planta trasplantada. Rendimiento de Peso promedio Tamaño Capítulos/planta capítulos/planta de capítulos de plántula (Nº) (kg) (g) Grande 34± ± ±7 (~28 T/ha) Mediano 28± ± ±8 Pequeño 31± ± ±10 Promedio general 31± ± ±8 P<0.05 0,17ns 0,14ns 0,92ns 12

15 SERIE ACTAS INIA Nº 57 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA Como se observa, ninguna de las evaluaciones realizadas presentó diferencias estadísticas significativas entre tamaños de planta, el promedio general del ensayo en número de capítulos por planta fue bastante alto, llegando a 31±13 unidades, mientras que el rendimiento promedio estuvo aproximadamente en 28 T/ha, muy superior a lo común que se obtiene con este tipo de variedad Argentina que fluctúa entre 8 y 15 T/ha, comercialmente. Por lo tanto, de acuerdo a estos resultados, el potencial de rendimiento que presentan estas plantas es alto, cumplen con los estándares de calidad que exige la agroindustria y tienen características que las hacen deseables, como el mayor contenido de cinarina. Por otra parte, en INIA Intihuasi (Región de Coquimbo) se han realizado una serie de investigaciones conducentes a resultados y productos como: Banco vivo de líneas clonales de alcachofa argentina caracterizadas. Banco de semillas de S4 de alcachofa. Protocolos de polinización de alcachofa. Protocolo de injertación de alcachofa. Otros resultados Cumpliendo con los productos y compromisos propuestos en el proyecto, se han ido ejecutando diferentes tareas y metas. Es así como se ha contratado y formado 7 profesionales para trabajos de laboratorio y campo, se ejecutaron 13 tesis de pregrado de agronomía y 2 en biotecnología aplicada, mientras que de posgrado se realizaron 1 tesis doctoral y 1 de magister en agronomía, y una de magister en biotecnología. Se han firmado 4 acuerdos de cooperación con instituciones internacionales de EUA, España y Cuba, además de variadas actividades de difusión, tales como: Organización del 22º IPC 2014 (International Pepper Conference, Viña del Mar). 15 presentaciones en congresos. 3 Congresos internacionales (IPC 2012, ISHS 2014, IPC2014). 2 Días de campo Puertas Abiertas. 2 Publicaciones divulgativas. 2 Publicaciones científicas ISI en revisión. 13

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17 SERIE ACTAS INIA Nº 57 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA Capítulo 2 Expansión agroindustrial hortícola hacia las regiones del sur de Chile Elizabeth Kehr Mellado, y Nelba Gaete Castañeda ekehr@inia.cl - ngaete@inia.cl INIA Carillanca La horticultura chilena se concentra en la zona central del país. Se caracteriza por una producción variada en pequeñas superficies, con rendimiento variable, poco estable, bajo el potencial especialmente en lo destinado a la producción en fresco. Domina la siembra manual, con riego poco tecnificado, predominando el riego por surcos, tendido u otro, y una mínima superficie con riego por goteo y cintas. Existe una insuficiente asistencia técnica, falta de crédito y capital de trabajo, siendo un sector altamente atomizado, con alrededor de 34 milexplotaciones, lo que representa un tercio del total de explotaciones silvoagropecuarias de Chile. La especie más cultivada en Chile es el choclo, con algo más de 9 mil hectáreas, seguido de lechuga, tomate fresco, cebolla de guarda, zapallo temprano y de guarda, poroto granado y melón (FIA, 2016). La Araucanía posee una superficie de hortalizas comerciales en torno a las hectáreas, siendo arveja verde, zanahoria, tomate fresco, poroto verde, choclo y lechuga las de mayor superficie. Respecto de hortalizas procesadas, los mayores volúmenes exportados son de pastas y pulpa, seguido de las congeladas, conservas, deshidratadas, néctares y jugos. Respecto de plantas procesadoras, la mayoría se concentra en las regiones Metropolitana (16), Maule (8), O`Higgins (7), Valparaíso y Bío Bío (4). La Araucanía cuenta sólo con dos plantas (FIA, 2016). Características de la producción hortícola en La Araucanía La mayor parte de las características nacionales también se encuentran en La Araucanía y sur de Chile. Se puede agregar que el principal mercado es el fresco, regional y marcadamente estacional durante la época estival, llegando a ser un rubro dinamizador principal para la pequeña agricultura. La baja tecnología se refleja en la falta de mecanización, tecnologías de riego, y muy poca innovación en el ámbito de la poscosecha. Se suma la alta vulnerabilidad a eventos climáticos, especialmente en la ocurrencia de heladas. INIA Carillanca ejecutó un proyecto participativo con los principales actores de la cadena de valor del rubro a nivel regional, a partir del cual se generó un mapa de brechas, el cual incluye los ámbitos de capital humano, gobernanza, producción, I+D+i, y el mercado (Serie Actas INIA Nº56, 2016). A partir de este trabajo se generó la Asociación Gremial Hortícola de La Araucanía, con el objeto de darle gobernabilidad al sector en la región. Factores que limitan la expansión de la agroindustria hortícola hacia el sur de Chile Del punto de vista agroecológico, la región presenta zonas agroecológicas con características apropiadas para la producción de hortalizas industriales, sin embargo existen algunos riesgos como los climáticos que pueden condicionar esta actividad, 15

18 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA SERIE ACTAS INIA Nº 57 tales como heladas fuera de época, granizos, entre otros. Del punto de vista del suelo, la amplia variabilidad se presenta como una ventaja para la producción. Del punto de vista predial, se observa una baja disponibilidad de mano de obra en cantidad y calidad, esto puede ser superado en parte a través de la mecanización de las labores, especialmente de siembra y cosecha. Una gran limitante se considera la lejanía respecto de las plantas procesadoras, a lo cual se agrega la falta de agroindustria regional, la falta de una adecuada infraestructura vial, así como también de infraestructura portuaria. En la Figura 1, se muestra una gráfica de temperaturas, y una de precipitación mensual acumulada, promedio de 30 años. Se aprecia el alza sistemática de las temperaturas máximas medias de los últimos 10 años, por sobre el promedio de los últimos 30 años. Lo mismo para las temperaturas mínimas medias. Es notoria la baja de los últimos años, donde las temperaturas mínimas medias se mantienen por debajo del promedio de los últimos 30 años. Todo lo anterior indica que en los últimos Figura 1. Temperatura del aire mínima media, máxima media y media anual Fuente: Gaete, N Base de datos EMA INIA Carillanca. 6 años ha aumentado la amplitud térmica diaria, con noches más frías y días más calurosos. En la Figura 2, se puede visualizar que la lluvia caída mensualmente en los últimos 10 años, y comparada con el promedio histórico de los últimos 30 años, tiene una alta irregularidad. En general, en los meses de enero a abril y septiembre a diciembre, entre el 60 a 70% de los años muestran una Figura 2. Precipitación mensual acumulada , en relación con el promedio histórico de 30 años. Fuente: Gaete, N Base de datos EMA INIA Carillanca. 16

19 SERIE ACTAS INIA Nº 57 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA lluvia inferior al promedio histórico. De mayo a agosto, este porcentaje se reduce a un 40-50%. Potencial agroindustrial hortícola del sur de Chile La disponibilidad de agua para riego es un factor vital para la toma de decisiones respecto de qué y cuánto cultivar. Por ello, conocer la demanda bruta de agua de las diferentes especies hortícolas resulta vital para programar la superficie y la rotación de cultivos. En la Figura 3, se muestra la demanda bruta teórica de algunas hortalizas con potencial agroindustrial para La Araucanía. Desafíos Para avanzar hacia un desarrollo sostenido y sustentable de la horticultura en la zona sur de Chile, se requiere reforzar una serie de elementos: Mecanización: es sabido que uno de los insumos más requeridos es la mano de obra, sin embargo ésta es cada vez más escasa, poco preparada y de alto valor. Por ello, la mecanización de ciertas labores permitirá reducir el uso de mano de obra, aumentar los rendimientos de los cultivos, mantener una continuidad de la cosecha y entrega de productos, todo lo cual se traduce en una mejor eficiencia. Figura 3. Demanda bruta estimada de agua de hortalizas con potencial agroindustrial, región de La Araucanía Fuente: Cuadro 1. Especies hortícolas con potencial para la zona agroecológica de Precordillera, Especie Ciclo (días) Mes siembra Cosecha Rendimiento Espinaca enero-abril marzo-junio 16 T/ha agosto-diciembre octubre-febrero Puerro 120 octubre-noviembre enero-marzo paq/ha febrero-marzo mayo-julio paq/ha Betarraga 120 septiembre-enero diciembre-mayo T/ha Zanahoria 150 agosto-diciembre diciembre-abril T/ha Arveja verde 240 junio-septiembre noviembre-enero 20 T/ha Poroto verde 120 octubre-diciembre enero-marzo T/ha Poroto granado 150 octubre-noviembre febrero-marzo T/ha Maíz dulce octubre-noviembre marzo-abril U/ha Ají 150 octubre-diciembre febrero-abril 10 T/ha Brócoli 110 septiembre-octubre diciembre-febrero U/ha Coliflor 110 septiembre-octubre diciembre-febrero U/ha 17

20 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA SERIE ACTAS INIA Nº 57 Riego: se requiere mejorar la tecnificación del riego hacia un uso más eficiente del recurso agua por la vía del riego localizado, idealmente utilizando fertirriego. El uso de energía también se constituye en un elemento limitante y de alto costo, por lo que se requiere su optimización. Diversificación de la producción: aumentar la paleta de oferta de productos es un desafío cuyo objetivo es mantener un abastecimiento permanente, optar a nuevos mercados, ampliando las zonas de producción de manera de realizar una complementación territorial. Cubiertas de cultivos: dado los eventos climáticos especialmente fuera de la ápoca de ocurrencia normal (heladas, granizos, golpes de sol), se hace necesario mejorar el ambiente de la planta, para lo cual existen tecnologías que están disponibles para escapar a dichos eventos climáticos. Reducción del uso de pesticidas: dada la tendencia de productos cada día más sanos y limpios, el uso de tecnologías como cubiertas de suelo, mallas anti plagas, entre otros, es posible llegar al mercado con un producto menos contaminado con residuos de pesticidas, dada la reducción del uso de agroquímicos. Poscosecha y agregación de valor: se requiere avanzar en la reducción de las pérdidas en poscosecha, en mejorar la presentación de los productos, implementación de técnicas que reduzcan el calor de campo de manera más eficiente, utilizar distintos envases para mejorar la presentación agregando valor al producto. Procesado: para agregar valor al producto final, es necesario fomentar la industrialización, pudiendo generarse iniciativas a pequeña escala para mercados nichos. Evaluación de hortalizas industriales en La Araucanía Maíz dulce. Es una especie que tiene muy buen comportamiento agronómico y productivo en La Araucanía. Resultados indican un requerimiento de días grado de siembra a cosecha, alcanzando una duración de ciclo de días, con rendimientos en torno a mazorcas/ha de excelente calidad. Variedades más precoces tienen mejores expectativas de producción y escape a heladas estivales. Se están evaluando líneas avanzadas del PMG hortícola de INIA en la Precordillera de La Araucanía, donde los híbridos comerciales han llegado a rendimiento de T/ha, comparados con líneas avanzadas que han alcanzado entre T/ha de rendimiento comercial. Cuadro 2. Rendimiento y dulzor de Maíz dulce, híbridos comerciales y selecciones PMG, temporada 2016/2017. Peso total mazorcas Dulzor (Toneladas/ha) ( Brix) La Platina Carillanca La Platina Carillanca Híbridos comerciales 5,6-16,0 16,2-27,1 9,1-18,7 10,7-17,4 Líneas avanzadas 2,2-29,8 13,1-37,0 8,1-26,0 11,9-29,0 Precocidad: La Platina 72-89; Carillanca: (días a cosecha) 18

21 SERIE ACTAS INIA Nº 57 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA Figura 4.Grados día acumulados en materiales de Maíz dulce evaluados en INIA Carillanca. 19

22 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA SERIE ACTAS INIA Nº 57 Zanahoria. Esta raíz ha mostrado un muy buen comportamiento en el sur, tanto de variedades naranjo como de color. Evaluaciones realizadas en siembras entre agosto y diciembre, con 140 días a cosecha, han mostrado rendimientos entre T/ha de raíces para las zanahorias tradicionales de color naranjo, y entre T/ha para el caso de zanahorias de color púrpura, y menor grado de dulzor que las producidas en la región Metropolitana. Brócoli. Se han registrado rendimientos entre 22 y 35 T/ha en primavera-verano, siendo menores en plantaciones de otoño-invierno, entre 8 y 15 T/ha. En zonas más favorables climáticamente, estos rendimientos aumentan en un 25% aproximadamente. Ají cacho de cabra. En evaluaciones con diferentes ecotipos locales, se han registrado rendimientos entre 4 y 13 T/ha, con contenidos de materia seca entre 11 y 17%. Tendencias del mercado La tendencia actual es diversificar los mercados para las hortalizas, generando materia prima de alta calidad para la industria, con altas tecnologías de producción. Los productos saludables y funcionales, ricos en carotenos, antocianos, licopenos, capsantina, entre otros, van adquiriendo cada día mayor relevancia por sus efectos positivos en la salud de la población. Por su parte, la generación de colorantes naturales de alimentos y bebidas se vislumbra de gran interés a nivel internacional, de manera de reemplazar los colorantes sintéticos. Finalmente, se requiere incrementar los emprendimientos a pequeña escala, y mejorar la información de mercado, la que se requiere que cada día esté más disponible para toda la cadena de valor de la horticultura. Genética para el sur? Chile tiene una alta dependencia de variedades hortícolas de empresas transnacionales, y el sur no está exento de esta realidad. Por otro lado, los híbridos y variedades están orientadas a la zona central del país, cuyas condiciones agroclimáticas son diferentes. Por ello se requiere hacer evaluaciones en la zona sur, pero los recursos económicos son limitados y los volúmenes de venta de semilla son bajos, por lo que no es de interés de las empresas distribuidoras. Una forma de mejorar esta brecha es generando variedades OP para la pequeña agricultura, de menor costo y también de menores requerimientos tecnológicos, lo que permitiría un mayor acceso a semilla de buena calidad. Interesante de destacar es la necesidad de cuantificar el contenido de compuestos funcionales en las condiciones del sur, para buscar localidades para producir especialidades para nichos de mercado. Para finalizar, indicar la necesidad de realizar gestión y registros en todos los eslabones de la cadena de valor de la horticultura del sur de Chile, que nos permita ser otra opción productiva, en especial para la pequeña agricultura. Referencias FIA, Agenda de Innovación Agraria: Producción hortícola. RPI: , ISBN: Santiago, Chile. 42p. 20

23 SERIE ACTAS INIA Nº 57 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA Capítulo 3 Mejoras genéticas y tecnológicas en la producción de alcachofa industrial Constanza Jana Ayala Ing. Agrónomo, Dr. cjana@inia.cl INIA Intihuasi La superficie de alcachofa cultivada en Chile ha disminuido drásticamente. Tradicionalmente se han cultivado 2 mil hectáreas a nivel nacional de esta especie, sin embargo, entre los años 2007 y 2011 con el auge de la exportación de alcachofa procesada a Estados Unidos, esta cifra subió hasta ha nacionales, de las cuales se encontraban en la Región de Coquimbo, que cuenta con un clima con características mediterráneas, como la zona de origen de esta especie, que permite la producción durante 10 meses del año. Las cifras de exportación de alcachofas conservadas en vinagre o ácido acético a Estados Unidos, fueron cercanas a los de kilos (ODEPA, 2017) para el año 2009 y en ese momento, con el auge para esta especie, se planteó la alternativa de realizar un programa de mejoramiento para alcachofa en función de las variedades locales de buen comportamiento, específicamente el tipo argentina, caracterizado por ser un tipo varietal de buenas características de procesamiento, ausencia de espinas, baja necesidad de vernalización y largo período de cosecha, por las condiciones benignas con ausencia de precipitaciones en las etapas de floración y cosecha. Los objetivos de este programa apuntaban al mejoramiento industrial, tratando de subir el valor promedio del 30%. Programa de mejora para alcachofa argentina El programa de mejora para el tipo varietal argentina comenzó con una colecta de materiales de alcachofa entre las regiones de Coquimbo y Valparaíso. En total se colectaron 357 plantas seleccionadas por productividad y forma de cabezuela con objetivo agroindustrial. El índice de productividad para selección fue en base al número de cabezas por planta. En un solo tallo más de 10 cabezas y con más de dos tallos 14 cabezas, siempre en plantas de producción temprana. Las zonas de colecta se observan en la Figura 1. Con las 357 plantas promisorias, se estableció un plantel madre en la Parcela Experimental Pan de Azúcar de INIA, ubicada en la Ruta 43 camino a Ovalle, Hijuela N 2 Cerrillos, Coquimbo, donde a través de caracteres UPOV (2001) para alcachofa y microsatélites para la especie, se caracterizaron y seleccionaron los 25 mejores clones. Desde el punto de vista morfológico se encontraron diferencias en la mayoría de los caracteres fenológicos y productivos evaluados, no así en las características morfológicas vegetativas ni con los marcadores genéticos utilizados. El proceso de selección se realizó después de evaluar en terreno de agricul- 21

24 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA SERIE ACTAS INIA Nº 57 Figura 2. Esquema de selección clonal de plantas de alcachofa de buenas características productivas. La evaluación de la cabezuela comprendió: Figura 1. Zonas de colecta de alcachofa tipo argentina para plantel madre. tores el comportamiento de las plantas clonadas, durante dos temporadas, como se observa en la Figura 2. Los caracteres fenológicos utilizados fueron: días de plantación a primera cosecha, con el fin de poder determinar la precocidad de cada individuo y días totales de producción, con el fin de determinar qué tan concentrado era el período de cosecha. La caracterización productiva se basó en la medición de peso (g) y diámetro (cm) de la cabezuela, y número de cabezuelas por planta. Con estos datos se pudo obtener el rendimiento total potencial (T/ ha y Nº de cabezuelas/ha) alcanzable de cada individuo. Se registró el número de cabezuelas de desecho y no comercializables, las que no fueron parte para la determinación del rendimiento total. 1. Longitud (cm). Distancia medida con pie de metro desde la punta de la cabezuela hasta el receptáculo, sin tallo 2. Diámetro (cm). Distancia ecuatorial de la parte más ancha, medida con pie de metro 3. Peso (g). Medido con balanza analítica 4. Forma sección longitudinal. Forma del contorno de la cabezuela, pudiendo ser redonda (1), elíptica ancha (2), oval (3), triangular (4) o elíptica transversal ancha (5) 5. Forma de la punta. Forma del perfil de la punta de la cabezuela, pudiendo ser aguda (1), redonda (2), plana (3) o hundida (4) 6. Pigmentación antociánica. Presencia de color violeta en las brácteas internas de la cabezuela, pudiendo ser ausente (1), leve (2), medio (3), fuerte (4) y muy fuerte (5) [variable discreta] 7. Densidad de brácteas internas. Característica medida al tacto que se refiere al grado de compactación de las brácteas internas, pudiendo ser laxa (1) o compacta (2) 22

25 SERIE ACTAS INIA Nº 57 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA 8. Diámetro del receptáculo sin las 4 capas exteriores (cm). Medido con pie de metro de diámetro del receptáculo después de sacar las cuatro capas de brácteas exteriores 9. Espesor del receptáculo (cm). Distancia medida con pie de metro del receptáculo, sin tomar en cuenta el tallo 10. Curvatura de la punta. Curvatura de la punta sólo de las brácteas internas, pudiendo estar presente (1) o ausente (2) 11. Forma de la sección longitudinal del receptáculo. Forma que puede ser plana (1), levemente deprimida (2) o muy deprimida (3). La evaluación de la bráctea comprendió: 1. Presencia de mucrón. Presencia (1) o ausencia (2) de una punta corta, más o menos aguda y bien diferenciada que termina abruptamente en la punta de la bráctea [variable discreta] 2. Tamaño de espinas. Presencia o ausencia de espinas en la punta de la bráctea, pudiendo ser ausente (1), muy pequeña (2), pequeña (3), media (4) y grande (5) 3. Forma principal. Forma de la bráctea mirada de frente, pudiendo ser larga (1), ancha (2) o cuadrada (3) 4. Color de la cara externa. Color de la bráctea, pudiendo ser verde (1) o verde con violeta (2) 5. Forma de la punta. Forma de la punta mirada de frente, pudiendo ser aguda (1), plana (2), redonda (3) o hundida (4) 6. Ancho de la base (mm). Distancia medida con pie de metro de la base de la bráctea. La base se caracteriza por ser de color blanco, distintivo del resto de la bráctea 7. Longitud de la base (mm). Distancia medida con pie de metro de la base de la bráctea 8. Espesor de la base (mm). Distancia medida con pie de metro del perfil de la base de la bráctea. Ejemplos de líneas obtenidas por selección clonal En los Cuadros 1 y 2, se muestran dos clones seleccionados desde el plantel madre y evaluados en Las Rojas (camino a Vicuña en parcela de agricultor) y en Pan de Azúcar (Parcela INIA). La línea 37 logró rendimientos en parcela agricultor de 27,6 T ha -1 y la línea 69, 23 T ha -1, mientras que el promedio nacional es de 10 T ha -1. Estos materiales se multiplicaron en forma masiva y se entregaron a los agricultores productores de alcachofa de la zona. Cuadro 1. Características del clon de alcachofa argentina N 37 en dos sitios de producción. Las Rojas Distribución producción por calibre (mm) Pan de Azúcar Establecimiento Inicio cosecha Término cosecha Días a inicio cosecha Amplitud cosecha (días) Densidad plantación (p/ha) Producción (t/ha) 27,5 46,0 Calibre >75 Las Rojas Pan de Azúcar Las Rojas Plantación Cosecha Pan de Azúcar Plantación Cosecha Fenología D E F M A M J J A S O N D 23

26 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA SERIE ACTAS INIA Nº 57 Cuadro 2. Características del clon de alcachofa argentina N 69 en dos sitios de producción. Las Rojas Distribución producción por calibre (mm) Pan de Azúcar Establecimiento Inicio cosecha Término cosecha Días a inicio cosecha Amplitud cosecha (días) Densidad plantación (p/ha) Producción (t/ha) 23,0 60,0 Calibre >75 Las Rojas Pan de Azúcar Las Rojas Plantación Cosecha Pan de Azúcar Plantación Cosecha Fenología D E F M A M J J A S O N D Calidad sanitaria de los materiales de propagación utilizados tradicionalmente Dado que la forma de propagación de alcachofa argentina es a través de materiales vegetativos, se realizó una evaluación para determinar el nivel de infestación de virus de los tres principales órganos de vegetación: hijuelos, tallos y rizomas (tallos modificados), lo que se observa en la Figura 3. Sobre 100 muestras de cada órgano se evaluó el Virus del mosaico de la alfalfa (AMV), Virus del mosaico del pepino (CMV), Virus del bronceado del tomate (TSWV), Virus del mosaico amarillo del poroto (BYMV) y Virus latente de la alcachofa (ArtV). Se trabajó con hojas jóvenes que provenían de plantas originadas a partir de distintos materiales de propagación (rizomas, tallos, hijuelos) y se amplificó por RT-PCR secuencias genómicas parciales de cada virus analizado (Figura 4). Primero, se realizaron extracciones de ácidos nucleicos totales (ANT) siguiendo el protocolo descrito por Bertheau y cols. (1998). Todas las reacciones de PCR se realizaron en un termociclador XP thermal cycler TC- XPD (BIOER, China) siguiendo un programa de tem- Figura 3. Órganos de propagación de alcachofa. peraturas específico para cada virus. Los productos amplificados fueron visualizados en un gel de agarosa 1,5% teñido con bromuro de etidio. Los resultados indicaron que el 100% de los rizomas utilizados como órganos de propagación estaban contaminados con el Virus latente de la alcachofa, por lo que se recomienda no utilizar ese tipo de órgano como fuente para propagación. 24

27 SERIE ACTAS INIA Nº 57 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA Figura 4. Amplificación por RT-PCR de un fragmento de 497 bp desde el extremo 3 -terminal del genome de ArLV. Los carriles 1 al 4 muestran los controles negativos, carril 5: estándar 100 bp; carriles 6 al 10: diferentes muestras de alcachofas analizadas que presentaron la banda esperada ante la presencia de este agente viral. Experiencia de propagación de alcachofa in vitro Como alternativa sanitaria a los materiales clonales seleccionados, se intentó la propagación in vitro de meristemas provenientes de hijuelos frescos. Las principales ventajas de este sistema de propagación son la limpieza de bacterias exógenas, la homogeneidad de la descendencia y un alto porcentaje de limpieza de virus, siempre y cuando al momento de la eliminación de primordios foliares, se elimine la mayor parte de ellos. Las desventajas son el alto costo de obtención por planta y la pérdida de precocidad de producción otoñal (Cuadro 3). Se observa además una disminución en los rendimientos productivos a través de esta técnica, de hasta un 48,6% como es en el caso del clon 307 del Cuadro 3. El procedimiento y los días de cada etapa se observan en la Figura 5. Cuadro 3. Valores productivos entre plantas producidas bajo sistema de producción vegetativa de hijuelos versus sistema de propagación in vitro. Clones Valores Elite Madres Elite in vitro 37 Inicio Cosecha DDP ** Amplitud (días) ** Prod Total (kg/ha) ** 64 Inicio Cosecha DDP ** Amplitud (días) ** Prod Total (kg/ha) Inicio Cosecha DDP ** Amplitud (días) ** Prod Total (kg/ha) ** 306 Inicio Cosecha DDP ** Amplitud (días) ** Prod Total (kg/ha) ** 307 Inicio Cosecha DDP ** Amplitud (días) ** Prod Total (kg/ha) ** ** Indica diferencia estadística significativa según prueba de t 25

28 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA SERIE ACTAS INIA Nº 57 Figura 5. Ciclo productivo de propagación in vitro de meristemas de alcachofa argentina. La pérdida de precocidad puede ser mejorada con la utilización de ácido giberélico. Lo importante, es que el momento de aplicación debe corresponder a la fecha de inducción a flor, que en alcachofa es a la octava hoja verdadera. En ese momento se hace la primera aplicación, la que se repite a los 10 y 20 días después de la primera. Los resultados de su utilización se señalan en el Cuadro 4 y se observa que con el uso de GA es posible obtener hasta un mes de precocidad, en materiales in vitro con gran pérdida de precocidad. Logrando un número significativamente mayor de cosechas y un período de producción más amplio. 26

29 SERIE ACTAS INIA Nº 57 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA Cuadro 4. Precocidad de cosecha y número de cosechas en dos líneas elite, 306 y 307, provenientes de propagación in vitro, sometidas a tratamiento con y sin GA. Cosecha Factor Inicio DDP Término DDP Amplitud Cosechas Selección (A) ,83 a 257,5 a 87,67 a 10 a ,46 a 255,1 a 86,67 a 9 a Pr>F 0,5435 0,4785 0,8267 0,0983 GA (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, ,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. Experiencia de propagación con órganos vegetativos Siendo la alternativa de propagación vegetativa la más usada y dado los resultados obtenidos con propagación in vitro, se decidió evaluar el efecto en la brotación con los diferentes tipos de órgano. Los resultados (Cuadro 5), ratifican que en términos de brotación no es eficiente el uso de tallos modificados o rizomas, pero indican que lo mismo ocurre con los tallos secos, por lo que lo más recomendable es utilizar hijuelos frescos, que son más simples que la utilización de hijuelos enraizados u ovolis. Programa de mejora a través de la vía sexual La literatura indica grandes dificultades para la producción de semilla de alcachofa. Esto ocurre porque es una planta predominantemente de polinización cruzada (alógama) debido a que presenta dicogamia del tipo protandria. Sus flores son hermafroditas, pero sus órganos masculinos y femeninos están viables en momentos diferentes, en este caso, primero se comporta como macho, madurando el gineceo 2 ó 3 días después de la producción del polen. A pesar de ser una especie semi perenne, hermafrodita, en la cual, la protandria y la polinización por insectos incrementan el porcentaje de alogamia, puede comportarse como autógama debido a su floración centrípeta que permite la autopolinización a nivel de capítulo. Para lograr mejoras se realizó un proceso de polinización libre y colecta de semilla después de una selección masal. Aproximadamente plantas de semilla fueron plantadas y de ellas se realizó un proceso de selección-plantación-autofecundación que llegó hasta la cuarta generación de fecundación en algunos casos. La selección fue realizada en función del rendimiento y forma de la cabezue- Cuadro 5. Porcentaje de brotación de cinco tipos de órganos de propagación plantados en verano, provenientes de material seleccionado, en la parcela experimental Pan de Azúcar, Coquimbo. 4 semanas 6 semanas 8 semanas Órgano de propagación (25/02/10) (10/03/10) (25/03/10) Hijuelo fresco 92,62 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 27

30 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA SERIE ACTAS INIA Nº 57 la. Ejemplo de las producciones por planta logradas por algunas de las plantas de semilla de alcachofa se observa en la Figura 6. Evaluación industrial Para la agroindustria, la forma de la cabezuela de alcachofa debe ser compacta, sin cintura y de hojas finas. Con el objeto de evaluar la calidad para la agroindustria de los materiales obtenidos a través del proceso de mejora sexual, se utilizó una pauta de evaluación de 1 al 7 para categorizar las líneas de semilla. Los resultados se muestran en el Cuadro 6. Referencias Odepa, Bertheau y cols. (1998). Figura 6. Producción total (kg/ha) de alcachofas de semilla. Cuadro 6. Evaluación industrial de líneas segregantes de alcachofa, hasta la cuarta generación de autofecundación. N 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 28

31 SERIE ACTAS INIA Nº 57 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA Capítulo 4 Programas de mejoramiento genético de alcachofa en Argentina: pasado, presente y futuro Vanina Cravero 1 ; Micaela Mancini 1 ; Bernardita Gatti 2 ; Ana Carina Morero 2 ; Yair Malik 2 cravero@iicar-conicet.gob.ar, vcravero@unr.edu.ar 1 IICAR-CONICET, Facultad de Ciencias Agrarias (UNR) 2 Universidad del Centro Latinoamericano, UCEL Origen y situación actual del cultivo en Argentina La especie Cynara cardunculus L. es un grupo taxonómico relativamente pequeño que incluye a C. cardunculus L. var. scolymus (L.) Fiori, conocida como alcachofa ( alcaucil en Argentina) y otras dos variedades botánicas: C. cardunculus var. altilis (cardo cultivado) y C. cardunculus var. sylvestris (cardo silvestre), el cual es considerado antecesor de ambas formas cultivadas (Rottenberg y Zohary, 1996). Esta especie es originaria de la cuenca del Mediterráneo y fue introducida a nuestro país, por inmigrantes italianos y españoles junto a sus costumbres culinarias, preferencias varietales y técnicas de cultivo. El alcaucil tuvo mayor difusión como cultivo hortícola que el cardo. Este último tiene un consumo muy limitado y solo se cultiva en huertas familiares de la región central del país, destinándose los pecíolos y parte de la nervadura central de la hoja a la preparación de ciertas comidas típicas de la cocina italiana. Por su parte, el cardo silvestre es un tipo no domesticado que puede desarrollarse en una amplia gama de suelos y climas y, debido a su rusticidad, presenta mínimos requerimientos hídricos y bajo (o nulo) uso de agroquímicos. El cultivo del alcaucil se diversificó en función de la zona de producción. De este modo, en la región de Cuyo prevaleció el cultivo de variedades verdes, preferidas por los españoles, derivadas del cultivar Blanco de Tudela y conocida en el país como Blanco de San Juan ; mientras que en la región central, predominaron las variedades violeta o moradas (de origen italiano). Entre estos, Ñato también conocido como Ñato criollo o Violeta fue el cultivar más difundido en la década del 80, sin embargo, debido a su producción tardía fue rápidamente reemplazado por Romanesco el cual es un material proveniente de la región del Lazio (Italia) que fue ingresado al país con el nombre de Francés o Francés precoz, quizás tratando de mantener en secreto el origen del mismo. Otros materiales que fueron cultivados, aunque en menor medida, en la región central fueron Precoz Italiano, de producción temprana, probablemente derivado del Precoce di Jesi ; Spinoso sardo, variedad espinosa proveniente de la Región de Sardegna y Violeta de Provenza, material altamente productivo y precoz (Figura 1). Instituciones públicas nacionales como el Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria y la Facultad de Ciencias Agrarias de la Universidad Nacional de 29

32 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA SERIE ACTAS INIA Nº 57 Figura 1. Materiales introducidos y cultivados en Argentina: A) Blanco de San Juan, B) Romanesco, C) Ñato, D) Precoz Italiano, E) Violeta de Provenza, F) Spinoso Sardo. Rosario han llevado a cabo, a partir de la década del 90, programas de mejoramiento genético de la especie tendientes a la obtención de nuevos cultivares con adaptación local. Como resultado, el INTA liberó cuatro cultivares, todos ellos de multiplicación vegetativa: Sanpedrino INTA, Gallego INTA, Tiernito INTA y Gringo INTA, los cuales han sido poco difundidos. Por su parte, las variedades obtenidas por la UNR: Oro verde FCA, Gauchito FCA y Gurí FCA (Figura 2), si bien presentan elevados rendimientos (12-16 T/ha) (Cointry et al, 2005) y excelente calidad para mercado en fresco (Gauchito FCA también puede adaptarse a la industria), todos son de multiplicación vegetativa y producción tardía. Estas fueron las principales razones por la que estos cultivares fueron adoptados sólo temporalmente por los horticultores, especialmente en el área de Rosario, pero rápidamente fueron desplazados por el ingreso al país de materiales multiplicados vía semilla y producción más precoz. Figura 2. Variedades obtenidas por la UNR: A) Oro Verde FCA, B) Gauchito FCA, y C) Gurí FCA. 30

33 SERIE ACTAS INIA Nº 57 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA Según la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO, 2017), Argentina es el cuarto productor mundial de alcachofa ( T/año) luego de Italia, Egipto y España (Figura 3). En el cinturón hortícola de La Plata (Buenos Aires) se produce el 64% del total nacional, seguido por la zonas de Rosario (Santa Fe) y Cuyo (Mendoza y San Juan), las que suman casi un 30% de la producción nacional. El resto se distribuye en áreas hortícolas de Mar del Plata, Córdoba y Tucumán (García et al, 2015). Figura 3. Distribución de la producción mundial de alcachofa (T/año). Durante el período , la producción nacional de alcachofa creció de a T/ año (FAO, 2017). El incremento observado en los primeros 10 años responde, especialmente, a un aumento en el área cultivada. Sin embargo, a partir de , los mayores incrementos en la producción se debieron a un aumento en el rendimiento obtenido por hectárea tras la llegada al país de nuevos materiales híbridos, observándose una fuerte caída en el área cultivada en el año 2012, la cual coincidió con el pico máximo observado para el rendimiento por hectárea y para la productividad total (Figura 4). La adopción de esta nueva genética sumada a la implementación de mejores prácticas agronómicas ha permitido, además, adelantar la producción al mes de mayo, lo que permite obtener mejores precios en el mercado local. Figura 4: Evolución de la producción nacional de alcachofa durante el período A) superficie total cultivada, B) producción total, C) rendimiento por hectárea. (Fuente: FAO, 2017). Uso y características Además de su uso como cultivo hortícola, diferentes autores han planteado la utilización de la especie C. cardunculus L. para diferentes aplicaciones industriales. Entre estas, la utilización de la biomasa seca (especialmente de cardos) para producción de bioenergía, basándose en la relativamente baja cantidad de insumos requeridos durante el ciclo del cultivo, la gran cantidad de biomasa producida (15-20 T/ha/año) (Fernández et al., 2006), la composición predominantemente lignocelulósica de la misma y el elevado valor calórico (Gherbin et al., 2001). Asimismo, es una especie filogenéticamente relacionada al girasol (ambas pertenecen a la familia Asteraceae) y, como tal, desarrolla nume- 31

34 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA SERIE ACTAS INIA Nº 57 rosos frutos oleaginosos (aquenios), que comúnmente se conocen como semilla. El aceite producido en estos aquenios podría utilizarse tanto para consumo humano como para la producción de biodiesel (Fernández y Curt, 2004). Por otra parte, puede mantenerse en producción por años, lo que permitiría distribuir los costos de plantación del cultivo durante todo ese período de tiempo. Por otra parte, la utilización de esta especie con los fines antes descritos traería aparejados beneficios adicionales para el medioambiente tales como: a) menor contaminación por nitrato ya que requiere menor fertilización nitrogenada que la mayoría de los cultivos tradicionales); b) menor dependencia de agroquímicos debido a que el rápido rebrote a partir del segundo año controla el desarrollo de malezas a su alrededor y no se han detectado enfermedades o plagas importantes que afecten al cultivo; c) alta eficiencia en la captación de agua porque puede obtenerla de capas profundas, produciendo elevada cantidad de biomasa aún sin riego; d) menor impacto sobre la estabilidad estructural del suelo, luego del establecimiento del cultivo la única labor sobre el mismo es la cosecha, por lo que los campos no sufren compactación por maquinaria, y e) mejora en las características físico-químicas del suelo debido a que las primeras hojas se secan y caen favoreciendo la formación de una capa rica en humus en los primeros centímetros del suelo (Grammelis et al, 2008). En este contexto, plantas pertenecientes a diferentes accesiones de C. cardunculus var. altilis y var. sylvestris que forman parte de la colección viva de germoplasma de la Facultad de Ciencias Agrarias (UNR) fueron evaluadas en cuanto a las características y propiedades de la biomasa y aceite producidos. Para tal fin, las plantas fueron cortadas en el estadio de máxima senescencia, separando las semillas del resto de la biomasa aérea. Esta última fracción fue sometida, en primer término, a un análisis químico de Van Soest para determinar el contenido de celulosa, hemicelulosa y lignina, el cual fue comparado con datos bibliográficos referidos a otros cultivos lignocelulósicos (Cuadro 1). Cuadro 1. Composición de la biomasa de cardos y otros cultivos lignocelulósicos. Celulosa Hemicelulosa Lignina (%) (%) (%) Cardo silvestre Cardo cultivado Madera Caña de azúcar Maíz Paja de trigo Paja de arroz Se pudo observar que el contenido de celulosa es superior en cardos silvestres respecto de los cultivados y esta relación se invierte cuando se considera la fracción de hemicelulosa (Lanza Volpe et al., 2015). Las diferencias entre ambas variedades botánicas son mínimas en cuanto al contenido de lignina, encontrándose este último componente en menor proporción que la observada en otros cultivos de referencia. El porcentaje de celulosa observado en cardos, resulta similar al reportado para maíz, paja de trigo y arroz, aunque el porcentaje de hemicelulosa resulta inferior al observado en estos cultivos. Con estos valores y considerando una producción de biomasa de 15 T/ha y un 80% de hidrólisis de la celulosa y la hemicelulosa, fue posible calcular la producción potencial de bioetanol utilizando un Software perteneciente al Departamento de Energía de los Estados Unidos (energy.gov). Para ambos tipos de cardo, la producción potencial de bioetanol calculada fue de aproximadamente 4000 L/ha. En la actualidad, la mayor parte del bioetanol producido a nivel mundial, se obtiene a partir de caña de azúcar y maíz. Estos cultivos presentan un rendimiento de 5700 y 3100 L/ha, respectivamente. Si bien los valores obtenidos en cardo son solo una estimación, éstos permiten inferir que podríamos contar con una materia prima adecuada para la generación de este tipo de biocombustible. 32

35 SERIE ACTAS INIA Nº 57 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA Sobre estas mismas fuentes de biomasa se determinó el contenido de materia seca por planta y, posteriormente, los parámetros primarios de gasificación. Los valores de poder calorífico (HV) se obtuvieron midiendo la producción de calor en una bomba calorimétrica adiabática. Los porcentajes de ceniza, extracto etéreo (EE) y sílice (SiO 2 ) fueron determinados según protocolos AOAC (1990). Posteriormente, se envió una muestra combinada de ambas variedades botánicas al Instituto Nacional de Tecnología Industrial (INTI) de San Miguel de Tucumán donde se encuentra la planta demostrativa de gasificación. Sobre este material se determinó; densidad aparente según lineamiento Norma UNE-EN y se realizó un test de fusibilidad de cenizas (Norma ASTM D-1857) (Cuadro 2) (Mancini et al., 2017). Como se puede observar, la cantidad de materia seca producida por las plantas de cardo cultivado es el doble que la obtenida en cardos silvestres. Considerando un sistema de producción extensivo ( plantas/ha) para cardo cultivado y silvestre, la producción total de materia seca sería cercana a las 10 y 5 T/ha, respectivamente. Los valores observados para EE y SiO 2 están dentro del rango esperado para cultivos herbáceos (0,5-15%) y es menor al valor medio informado para cardo (SiO 2 2,5%) (Aho et al., 2008). Estas diferencias pueden deberse a la composición del suelo en el cual fue plantado el cultivo en cada uno de los trabajos. En cuanto al contenido de cenizas, si bien fue superior en cardo cultivado, los valores están dentro del rango preestablecido para el cultivo (5,0 8,2%) (Mantineo et al., 2009). El contenido de cenizas de una materia prima óptima para gasificar no debería superar el 5%, debido a que por encima de este valor aumenta la probabilidad de atascamientos en los sistemas de gasificación. Los porcentajes observados en cardo podrían ser reducidos, aumentando la precaución de contaminación del material al momento de cosecha o separando tallos de hojas, debido a que el porcentaje de cenizas en ambas fracciones varía considerablemente (hoja=12%; tallo=4%). En cuanto al poder calorífico, ambos tipos de cardo presentaron valores similares y acordes a los informados por otros autores (Cajarville et al., 1999; Aho et al., 2008). La densidad aparente obtenida para los cardos en general es baja (75 kg/cm 3 ), la densidad recomendada es cercana a 150 kg/cm 3. El test de fusibilidad de cenizas realizado bajo condiciones reductoras mostró valores de temperatura (T ) de deformación: 1.095ºC, T de semiesfera: C y T de fluidización: 1.210ºC. Con estos parámetros el uso puro del material no fluiría dentro del equipo de gasificación, aunque podría mejorarse separando las hojas y demás material fino mediante tamizado como así también seleccionando aquellas accesiones que presentan bajo contenido de cenizas ya que se observaron diferencias entre las mismas. También podría utilizarse en mezclas con otros materiales que aumenten su densidad y diluyan la concentración de cenizas. Por último, la biomasa perteneciente a ambos tipos de cardo fue evaluada en cuanto a su calidad forrajera para rumiantes. Se determinaron los contenidos de sustancias orgánicas asimilables: fibra detergente neutra, fibra detergente ácida y lignina ácido detergente (Robertson y Van Soest, 1981) y el contenido de proteínas, comparándose con otras especies utilizadas en alimentación animal y se evaluaron parámetros que permiten estimar la energía disponible tales como digestibilidad in vitro (Tilley y Terry, 1963), energía digerible y energía metabolizable (Castillo et al., 1996) (Cuadro 3). Cuadro 2. Parámetros de gasificación. MS (materia seca), EE (extracto etéreo), SiO 2 (sílice), HV (poder calorífico). MS (g) EE (%) Cenizas (%) SiO 2 (%) HV (Mj/kg) Cardo cultivado 658,52* 1,82 7,48* 1,60 17,45 Cardo silvestre 317,35 2,14 6,49 1,58 17,70 * Corresponde a diferencias significativas entre las variedades botánicas (p<0.05). 33

36 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA SERIE ACTAS INIA Nº 57 Cuadro 3. Caracterización de la biomasa para uso forrajero y comparación con otros productos utilizados en alimentación animal. NDF (Fibra Detergente Neutra), ADF (Fibra Detergente Ácida), ADL (lignina ácido detergente) CP (Contenido de Proteínas), IVMD% (digestibilidad in vitro), DE (Energía Digerible), ME (Energía Metabolizable). Parámetros nutricionales (%) Valores energéticos (MJKg -1 ) NDF ADF ADL CP IVDMD% DE ME Cardo cultivado 74,59 54,54 10,50 5,69 34,26 5,98 4,89 Cardo silvestre 75,09 54,36 10,96 5,47 30,52 5,35 4,39 Rastrojo de soja 1 62,04 47,71 13,30 14,20 Fardo de alfalfa 1 42,83 32,32 8,40 20,03 Silaje de trigo 1 54,88 37,25 8,49 9,34 Silaje de sorgo 1 54,16 35,56 9,68 8,43 Silaje de sorga forrajero 1 60,57 39,55 7,69 8,04 Silaje de girasol 1 41,84 30,81 8,08 10,72 Silaje de caña de azúcar 1 65,64 41,15 8,56 4,89 Espartillo 2 73,06 38,04 4,81 3,32 1 Datos extraídos de la Tabla de Composición Química de Alimentos para Rumiantes (INTA, 2008). 2 Castagnani et al. (no publicado). No se observaron diferencias entre ambas variedades botánicas para ninguno de los parámetros evaluados. La composición química de diferentes forrajes utilizados como fuente de nutrientes varía con la especie pero también se ve afectada por otros factores como la fertilidad de suelo, el estadío de crecimiento y las técnicas culturales aplicadas. Se considera que un forraje tiene alta calidad cuando tiene aproximadamente 70% de digestibilidad in vitro (IVDMD) de la materia seca, menos de 50% de fibra detergente neutra (NDF) y más de 15% de proteína bruta (CP). Por lo contrario, en uno de baja calidad la IVDMD disminuye a menos del 50%, la NDF sube a más del 65% y la CP baja a menos del 8%. Como se puede observar, el cardo resultaría un forraje de baja calidad debido, fundamententalmente, al bajo contenido proteico y elevado contenido en fibras. Este tipo de alimentos con baja concentración de nutrientes por unidad de peso y alto contenido de fibra se considera de tipo voluminoso. Este tipo de alimentos no permite una gran ganancia de peso, sin embargo, son esenciales para estimular la rumiación y mantener la salud del animal. En este caso, la calidad del mismo podría incrementarse por un lado utilizando el cultivo en estadío verde ya que, generalmente, la digestibilidad decrece con la edad del cultivo, asociado con un incremento en el contenido de lignina en la pared celular (Urriola, 1997). Por otra parte podría mezclarse con un suplemento rico en proteínas el cual podría obtenerse a partir del pellet producido como subproducto de la extracción de aceite (Mancini et al., 2016). Paralelamente a la evaluación de la biomasa, se determinó el contenido de aceite en semillas y se evaluó el perfil de ácidos grasos haciendo un análisis comparativo con la composición del aceite de soja ya que este último es el principal insumo para la obtención de biodiesel. La extracción del aceite se realizó mediante la técnica de Soxhlet (AOCS, 2009), mientras que el perfil de ácidos grasos fue establecido mediante cromatografía gaseosa (GC). El porcentaje de aceite obtenido osciló entre 18,33% y 22,84% para cardos cultivados y silvestres, respectivamente. Los perfiles de ácidos grasos obtenidos resultaron similares en ambos tipos 34

37 SERIE ACTAS INIA Nº 57 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA de cardo (Cuadro 4) (Morero et al., 2015). Al igual que la mayoría de los aceites vegetales, los principales componentes del aceite de cardo son los ácidos grasos que contienen entre 16 y 18 átomos de carbono. En este caso, los ácidos insaturados (linoleico y oleico) representan cerca del 85%, mientras que los saturados (palmítico y esteárico), alrededor del 14%. Entre los ácidos grasos insaturados predomina el ácido linoleico y luego, en menor porcentaje, el ácido oleico. El ácido linolénico (C18:3) se ha detectado en una muy baja proporción (0,06 y 0,13% para cardos cultivados y silvestres, respectivamente). La semilla de soja contiene un porcentaje de aceite que oscila entre 15 y 25% (Kinney y Clemente, 2005), valor similar al obtenido en el presente trabajo a partir de semillas de cardo. En cuanto al perfil de ácidos grasos, contiene alrededor de 16% de ácidos grasos saturados (4% esteárico y 12% palmítico), 27% de monoinsaturados (oleico) y 57% de poliinsaturados (50% de linoleico y 7% de linolénico) (Fehr and Curtiss, 2004; Bologna et al. 2011). La comparación realizada entre los aceites obtenidos a partir de cardo y los valores reportados para aceite de soja (Cuadro 4) indica que los porcentajes de ácidos saturados y los insaturados son similares en ambas especies. Sin embargo, el aceite de cardo muestra menor contenido de ácido linolénico que el aceite de soja (0,1 y 7,0%, respectivamente). El ácido linolénico genera inestabilidad del combustible, por tanto, bajo contenido de este ácido es deseable al momento de destinar el aceite a la producción de biodiesel. Con esta característica, el biodiesel obtenido a partir de aceite de cardo tendría una mayor resistencia a la oxidación. El cultivo de soja presenta un rendimiento en grano promedio anual de 2,8 3,0 T/ha, alcanzando, en las zonas núcleo, rendimientos de hasta 5,0 6,0 T/ha. El rendimiento del cardo aún no ha sido determinado en nuestro país, sin embargo, bajo las condiciones climáticas del Mediterráneo, donde se documenta su centro de origen y se caracteriza por presentar precipitaciones escasas e irregulares (alrededor de 350 mm anuales) así como veranos cálidos y secos, estos rendimientos se estimaron en aproximadamente 1,5 T/ha (Fernández y Curt, 2004). A pesar de que la soja presenta un mayor rendimiento anual, el cardo presenta la ventaja de ser un cultivo perenne que puede permanecer en producción durante años, por lo cual, el costo de establecimiento puede ser dividido durante largos periodos disminuyendo así la incidencia de los costos del primer año. Asimismo, el uso de C. cardunculus para la producción de aceite, destinado a la producción de biodiesel, tendría la ventaja, como se describió anteriormente, de que es compatible con la utilización de la biomasa con otros fines energéticos (bioetanol o energía obtenida a partir de combustión) o forrajeros. Sólo sería necesario desarrollar un sistema de cosecha selectivo. Una alternativa sería cosechar el total de la biomasa aérea y luego, en una planta procesadora, separar las semillas de la biomasa lignocelulósica, o bien utilizar una cosechadora con dos puntos de corte, uno a nivel del capítulo y el otro a nivel del suelo, lo que permitiría separar las semillas del resto de la biomasa en el mismo momento de la cosecha. Cuadro 4. Contenido de aceite (en porcentaje) y perfil de ácidos grasos en cardo cultivado y silvestre. Comparación con datos de soja. Perfil de ácidos grasos (%) % aceite 16:0 18:0 18:1 18: Palmítico Esteárico Oleico Linoleico Linolénico Cardo cultivado 18,33 10,84 3,12 24,50 60,24 0,06 Cardo silvestre 22,84 10,88 2,15 22,61 62,30 0,13 Soja 23,00 12,00 4,00 27,00 50,00 7,00 35

38 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA SERIE ACTAS INIA Nº 57 Referencias Aho, M.; Gil, A.; Taipale, R.; Vainikka, P.; Vesala, H A pilot-scale fireside deposit study of co-firing Cynara with two coals in a fluidised bed. Fuel A.O.A.C Official Methods of Analysis of the Association of Official Agricultural Chemists. Arlington, USA: Sungsoo C. Lee, Veronica A. Hicks. 1_22. Bologna, S; Soldini, D.; Rojas, E.; Martínez Álvarez, D.; Balzarini, M Selección para mejorar el perfil de ácidos grasos en soja transgénica vía análisis de biplots. Interciencia. 36(1): Castillo, A.; Melo, O.; Boetto, C Cálculo de Requerimientos Energéticos y Proteicos del Ganado Bovino Lechero. Ed. INTA-UCA Córdoba (Argentina). pp. 98. Cajarville, C.; González, J.; Repetto, J.L.; Rodriguez, C.A.; Martínez, A Nutritive value of green forage and crop by products of Cynara cardunculus. Ann. Zootech. 48(5): Cointry, E.L; García, S.M.; López Anido, F.S.; Firpo, I.T.; Cravero, V.P.; Muñoz, S.J Aumentando el espectro varietal en alcaucil (Cynara scolymus L.): Gauchito FCA y Gurí FCA. Horticultura Argentina. 24(56/57):1-3. FAO, Datos sobre alimentación y agricultura. Disponible en Fehr, W. R.; Curtiss, CF Breeding for fatty acid composition of soybean oil. Proc. VII World Soybean Res. Conf. Foz do Iguaçu, Brasil. pp Fernández, J.; Curt, M.D Low cost biodiesel from Cynara. In: Van Swaaij, W.P.M., Fjällström, T., Helm, P., Grassi, A. (Eds.), Proceedings of the Second World Biomass Conference, Biomass for Energy, Industry and Climate Protection, May, vol. I, Rome, Italy. ETA-Florence and WIP-Munich (Pub.). pp Fernández, J.; Curt, M.D; Aguado, P.L Industrial applications of Cynara cardunculus L. for energy and other uses. Industrial Crops and Products. 24: Fernández, J.; Hidalgo, M.; Del Monte, J.P.; Curt, M.D Aprovechamiento del cardo (Cynara cardunculus L.) para la producción de biomasa lignocelulósica, aceite y forraje verde. ITEA 17: García, S.M.; Cravero, V.P.; López Anido, F.S.; Cointry, E.L. Globe artichoke cultivation in Argentina. Chronica Horticulturae. 55(2): Gherbin, P.; Monteleone, M.; Tarantino, E Five year evaluation on Cardoon (Cynara cardunculus L. var. altilis) biomass production in a Mediterranean environment. Italian J. Agron. 5: Grammelis, P.; Malliopoulou. A; Basinas, P.; Danalatos, N.G Cultivation and Characterization of Cynara cardunculus for Solid Biofuels Production in the Mediterranean Region. International Journal of Molecular Sciences Kinney, A.; Clemente, T.E Modifying soybean oil for enhanced performance in biodiesel blends. Fuel Processing Technology, 86(10): doi:101016/ j renene Lanza Volpe, M.; Mancini, M.; Badaracco, P.; Cravero, V Cynara cardunculus L. as a feedstock for bioethanol production. IX International Symposium on Artichoke, Cardoon and their wild relatives. La Plata, Argentina. September 29 October 2,

39 SERIE ACTAS INIA Nº 57 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA Mancini, M.; Lanza Volpe, M.; Badaracco, P.; Cravero, V Lignocellulosic materials characterization of wild and cultivated cardoon. Acta Hortic. 1147: Mancini, M.; Araujo, F.; Ciudad, M.; Cravero, V Biocombustible sólido: Cynara cardunculus como materia prima para gasificación. II Reunión Transdisciplinaria en Ciencias Agropecuarias de septiembre de (Aceptado) Mantineo, M.; D Agosta, G.M.; Copani, V.; Patane, C.; Cosentino, S.L Biomass yield and energy balance of three perennial crops for energy us in the semi-arid Mediterranean environment. Field Crop Res. 114, Moreno, A.C.; Gatti, B.; Malik, Y.; Mancini, M.; Lanza Volpe, M.; Cravero, V Potencial utilización del aceite de cardo para producción de biodiesel y su comparación con el aceite de soja. Invenio 18(35): Robertson, J.B.; Van Soest, P.J The detergent system of analysis and its application to human foods. In: James, W.P.T., Theander, O. (Eds.). The Analysis of Dietary Fibre in Food. Marcel Dekker, New York, pp Tilley, J.M.A.; Terry, R.A A two-stage technique for the in vitro digestion of forage crops. J. Brit. Grassland Soc. 18: Rottenberg, A.; Zohary, D The wild ancestry of the cultivated artichoke. Genet. Resour. Crop Evol. 43: Urriola, D Efecto de la edad de rebrote sobre la composición química y digestibilidad in vitro de cinco procedencias de Gliricidia sepium (Jacq.) y su aceptabilidad por cabras adultas. Tesis Mag. S. Turrialba (CR): CATIE. pp

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41 SERIE ACTAS INIA Nº 57 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA Capítulo 5 Variedades de alcachofa, pimiento y maíz dulce en España Carlos Baixauli Soria carlosbaixauli@cajamar.com Responsable de Agrosostenibilidad, Centro de Experiencias de Cajamar en Paiporta, España. Alcachofa La alcachofa es oriunda de la región mediterránea, de la que se poseen ciertos indicios de cultivo por parte de los íberos, y de las que se sabe que fueron objeto de selecciones por parte de los musulmanes españoles así como de los italianos, en la Edad Media, de donde procede la mayor parte de las variedades actualmente cultivadas (Maroto, 1998). Aunque tradicionalmente se ha cultivado en países de la cuenca mediterránea, en este momento se está expandiendo a otros países como Egipto, Perú, Argentina, Argelia y China. En Estados Unidos se mantiene la producción en el estado de California. En cuanto a la producción por país, el principal productor y consumidor es Italia. Francia y España, que tradicionalmente venían siendo junto con Italia los principales productores, están dejando paso a países como Egipto, que ya es el segundo en importancia, y que ha experimentado un crecimiento espectacular. España que mantiene el tercer lugar, viene padeciendo una reducción de su producción del 34% en los últimos años, con una producción de cerca de T, cuando llegó a producir en T. Perú que se encuentra en 4º lugar en importancia, es el país en el que se ha producido un mayor crecimiento, pasando de a T en los últimos 10 años. China que produce al sudeste y Argelia también han experimentado un fuerte crecimiento. En los países del hemisferio norte (Italia, Egipto, España) la alcachofa se produce durante las estaciones de otoño, invierno y primavera. En el hemisferio sur (Perú, Argentina, Chile) durante nuestro verano y otoño, aunque en Perú producen capítulos durante todo el año. 1. Características botánicas, fisiología del crecimiento La alcachofa pertenece a la familia Compositae, siendo una de las familias con flores más importantes. Su nombre científico es: Cynara scolymus L. La cabeza posee de 800 a flores nectaríferas, que pueden ser polinizadas por abejas. Tiene 2n= 2x17= 34 cromosomas. Es una planta vivaz con rizoma subterráneo, del que parte una raíz carnosa, capaz de almacenar reservas y unos tallos cortos, con hojas en roseta. Presenta raíces gruesas, cónicas y alargadas, bastante crasas o suculentas, que hace que la planta aguante bien la sequía (Miguel, 1984). La inflorescencia, antes de evolucionar es la parte comestible, formada por cabezuelas que rematan los tallos, constituidas por brácteas que encierran el receptáculo carnoso, que engloba un alto número de flores. Si no se cosecha el capítulo da lugar a flores alógamas con tonalidad azulada, de polinización cruzada, compuesta de muchas flores, las cuales son fértiles. Maduran centrípetamente, es decir, progresivamente desde fuera hacia adentro. En cada una de las flores el polen germina inmediatamente, pero el estigma no es receptivo hasta pasados entre 5 a 7 días. El polen es viable durante 4 a 5 días, que ferti- 39

42 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA SERIE ACTAS INIA Nº 57 lizará flores de la misma cabeza o de otros capítulos, transportado por insectos. La protandria y la polinización con insectos aseguran una alta proporción de cruces (Ryder et al., 1983). Sus frutos son en aquenio provisto de vilano, de forma oblonga, color grisáceo, formando la semilla de la planta. Un gramo contiene entre 25 a 27 semillas, con una capacidad germinativa de 6 a 12 años. La multiplicación suele hacerse por vía vegetativa, utilizando esquejes o hijuelos. La mayor parte de la alcachofa cultivada en España es de reproducción vegetativa (por esquejes) siendo el cultivar (cv) de mayor importancia Blanca de Tudela de la que se estima un 99% de la superficie (Macua, 2003). En el sur de Alicante y Murcia se produce también para exportación a Francia el cultivar de inflorescencias rojizas Violeta de Provence. En plantas multiplicadas por semilla, el frío es el único factor inductor de la floración, aunque puede influir la edad de la planta y la duración del fotoperíodo, las necesidades se estiman en unas 250 horas con temperatura por debajo de 7ºC (Trigo y López 1984; Maroto, 2002 y 2007). En algunos cultivares se necesitan al menos 250 horas con una temperatura menor de 7 C para que se induzca la floración, mientras que en otras se produce sin apenas haber estado las plantas sometidas a bajas temperaturas (Miguel et al, 2001). La inducción floral de la alcachofa se produce, en clima mediterráneo, cuando los días son cortos. Mientras algunos cultivares no forman los capítulos hasta después de iniciado el invierno, los tempranos se comportan como indiferentes al fotoperíodo y pueden tener una inducción floral precoz, en otoño e incluso en pleno verano (Miguel et al, 2001). La temperatura óptima para la alcachofa es de 24 C durante el día y 13 C por la noche. Con más de 20 C de media puede ralentizarse el crecimiento. El reposo vegetativo puede producirse por temperaturas demasiado bajas en invierno o muy altas en verano (Miguel et al, 2001). Tolera ligeras heladas, con bajas temperaturas (5ºC) el crecimiento de la planta queda paralizado, puede sufrir daño con heladas de -2 a -4ºC, aunque para destruir la parte subterránea e impedir su rebrote es necesario que se produzcan temperaturas por debajo de 10 C a 15 C. Las altas temperaturas también producen paralización del crecimiento. La temperatura alta, dentro de ciertos límites, favorece el desarrollo de la planta y obstaculiza la diferenciación de capítulos Su semilla germina bien con temperaturas comprendidas entre 17 a 25 C en condiciones de alta humedad, preferiblemente en cámara de germinación. La alcachofa es una hortaliza muy apreciada porque tiene un alto contenido en vitamina C y B1, tiene propiedades preventivas contra la diabetes, es hipoglucémica debido a que es rica en el hidrato de carbono inulina, que la hace aconsejable para su consumo por parte de los diabéticos. Contribuye a regular las funciones hepáticas y renales. Se recomienda en regímenes dietéticos por su bajo contenido en grasas y ser rica en fibra. De ella hay que destacar que se pueden aprovechar todos sus órganos: como planta de jardinería, sus capítulos maduros como flor cortada, en infusiones a partir del polvo de sus hojas, para cremas de belleza, de las hojas se puede extraer un licor típico italiano conocido como Cynar, también como coagulante de leche utilizando el estigma de sus flores. Sus hojas se utilizan también como pencas. Deshidratadas se han utilizado como sustituto de alfalfa como alimento para animales. La cinarina está considerada como el principal componente activo presente en altas concentraciones en las hojas, con efectos antifúngicos y antimicrobianos (Bianco, 2007). 2. Material vegetal Los cultivares se diferencian principalmente por la forma (esférica u oval), tamaño y color (verde o violeta) del capítulo, y por la precocidad. Los diferentes cultivares se pueden agrupar en Spinosi, integrado por cultivares con espinas en hojas y brácteas, grupo Violetti con cultivares de frutos de tamaño medio, color violeta y producción primaveral, grupo Romaneschi con cultivares de capítulos esféricos y recolección primaveral tardía y grupo Catanesi con cultivares de recolección otoñal, con capítulos alargados y relativamente pequeños como el cultivare Violeta de Sicilia. En este último grupo habría que encuadrar a los cultivares Violeta de Provence y Blanca de Tudela. 40

43 SERIE ACTAS INIA Nº 57 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA Como se ha indicado anteriormente, el principal material vegetal cultivado en España es el cultivar Blanca de Tudela. El capítulo es de color verde oval, de tamaño pequeño, compacto, muy temprana y con producción de otoño, invierno y primavera. Dentro de este cultivar se distinguen tres tipos y dos subtipos relacionados entre sí por vía mutacional. Los tipos distinguibles son: normal, cardero y repollo, el último solo da producción primaveral. Dentro del tipo normal se distinguen otros dos subtipos: normal-céreo y normal-forrajero (Gil, 1991). Existen diferentes clones de Blanca de Tudela obtenidos en Logroño como son el clon A, B, C y D. En el IVIA en Valencia también se obtuvieron diferentes clones, como son el 23T, 26T, 29T y 32T. Este último Centro también tiene seleccionados tres clones de Monquelina 1M, 3M y 9M, todos de color verde. El cultivar Aranjuez se cultiva en Madrid y anteriormente en Cataluña. Entre el material de alcachofa multiplicado vegetativamente, con capítulos de color violeta destaca Violeta de Provenza, que es el más cultivado en España, cuyo destino es el mercado francés y su producción está muy centrada en el sur de Alicante y Murcia. Este cultivar es de capítulo oval y temprano. Existen otros cultivares de alcachofa morada como: Crisantheme, Salanquet, Violeta de Puglia y Romanesco. En Italia se cultiva como anual el cultivar Violeta de Sicilia de color morado, Romanesco, Violetto di Toscaza, Spinoso Sardo, Bianco Tarantino y Violeta de Provenza. En Francia el cultivar más importante es Camus de Bretaña, de color verde, Violeta de Provence, Castel, Hyérois Blanc. En los Pirineos franceses cultivan el cultivar Macau de color verde (Macua, 2003). En Estados Unidos se cultiva como perenne el cultivar Green Globe, procedente de Bianco Tarantino de Italia. Como anuales y reproducibles por semilla se cultivan los cultivares Imperial Star, Desert, Emerald y Green Globe mejorada. En Turquía existen dos variedades locales: Sakiz y Bayrampasa, este último es un cultivar tardío y el primero más precoz (Ercan et al, 2007). Se conocen en España otros cultivares franceses multiplicados meristemáticamente, como son Camerys, Capa y Salambó (Maroto, 2001). En multiplicación por semilla se pueden establecer dos grupos varietales: los procedentes de polinización abierta, grupo de las tempranas procedentes de Estados Unidos, de capítulos esféricos o subesféricos, el primero en aparecer fue el cultivar Green Globe y el más importante a nivel mundial: Imperial Star, con menos pigmentos antociánicos que el anterior. Este último se cultiva con otros nombres como A-106, Lorca o PS Y el grupo de las tardías, desarrolladas principalmente en Francia e Israel, siendo el más importante el cultivar Talpiot. Entre las de color violeta se encuentran también Colorado Red y Red Day. Se utiliza principalmente la variedad Imperial Star por ser la más precoz, de semilla más barata y productiva, aunque sus capítulos son globosos y el mercado nacional busca cultivares similares a Blanca de Tudela. El segundo grupo corresponde a los cultivares híbridos. Últimamente está aumentando el interés de firmas comerciales de semillas por desarrollar nuevos híbridos, destacando la firma Nunhems de Bayer Crop Science que ha puesto en marcha una línea de trabajo para la obtención de nuevos cultivares híbridos de alcachofa de semilla, entre los que destacan: Harmony, Symphony, Nun 4011, Madrigal, Concerto, Ópera y Opal, siendo estos tres últimos de color violeta. Otras firmas como AST también están trabajando en la obtención de nuevos híbridos. En numerosas experiencias realizadas en el Centro de Experiencias de Cajamar en Paiporta, se ha constatado que existe material vegetal multiplicado por semilla que puede ser alternativa o complementar al de multiplicación vegetativa, existiendo cultivares de muy buena calidad tanto en capítulos verdes como violeta. En los de color verde destaca el cv Madrigal por su alto rendimiento, aunque presenta como problema que su producción es muy tardía. Por su precocidad, calidad y producción destaca la línea NUN 4011, sus capítulos no son tan cónicos como los del cultivar Blanca de Tudela. El cultivar Symphony es uno de los más cultivados en este momento, es muy interesante, debiendo adecuar el manejo ajustando las concentraciones de ácido giberélico para mejorar su precocidad. El cultivar Sambo da lugar a capítulos globosos de gran calibre, aunque su producción es tardía, pero del que se hace una pequeña pro- 41

44 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA SERIE ACTAS INIA Nº 57 ducción para mercado de exportación, en concreto para Francia. Entre los de capítulo violeta destaca el comportamiento del cultivar Opal por su calidad, precocidad y buena producción y la línea Nun que es más tardía pero con capítulos de muy buena calidad, producto que también va destinado al mercado de exportación. Uno de los aspectos más importantes en el manejo para obtener producción precoz (otoñal) en los cultivares multiplicados por semilla, es adecuar las dosis de ácido giberélico, que deberán adaptarse en función del cultivar. La aplicación debe realizarse cuando la planta presenta 7-8 hojas verdaderas y su proyección presenta un diámetro de cm. Este estado de desarrollo del cultivo, para las fechas de trasplante propuestas, suele darse a principios o mediados de septiembre, para aquellas plantaciones realizadas durante la segunda quincena de julio o la primera del mes de agosto. Intervenciones demasiado precoces o tardías pueden producir efectos negativos sobre la planta y la calidad de los capítulos. Se recomienda realizar tres tratamientos en pulverización foliar espaciados 15 días entre ellos, a primera hora de la mañana o preferiblemente a última de la tarde, evitando las horas de mayor temperatura, con la parcela bien regada y adicionando un abono foliar, a base de aminoácidos y oligoelementos al 0,1% (1gramo por litro). El gasto de caldo a utilizar se sitúa en torno a los L/ha. Las dosis de ácido giberélico deben ajustarse a cada cultivar, ya que no todos responden igual a las mismas concentraciones. En general se recomienda una concentración entre 20 a 30 ppm para cultivar precoces como Imperial Star, entre 50 a 60 ppm para cultivares de precocidad media como Synfony y 90 ppm para los más tardíos como Madrigal. Cuadro 1. Dosis de ácido giberélico recomendado en función del cultivar. Dosis de ácido giberélico a utilizar (partes por millón) Cultivar 30 ppm 60 ppm 90 ppm Imperial Star NUN 4011 Symphony Sambo Madrigal Opal Ópera Concerto Se ha podido constatar una gran variabilidad entre campañas, en lo que respecta al adelanto de la producción, cuando se aplica el ácido giberélico en los distintos cultivares. (Cuadro 1) Esto puede ser debido a una multitud de factores, entre los que cabe destacar los ambientales, en especial la temperatura, y el efecto vernalizante que haya podido causar en los distintos cultivares. Esto nos da una idea de la complejidad de afinar en el diseño de un calendario de producción en alcachofa, para el cual se recomienda la utilización de diferentes cultivares, con distintas precocidades y en paralelo, la utilización de la técnica del uso de ácido giberélico (Figura 1) La respuesta a la aplicación de ácido giberélico es patente, porque a los pocos días se aprecia un mayor crecimiento vegetativo, con un desarrollo más erecto de las plantas. La composición nutritiva de la alcachofa (por cada 100 g de producto comestible) (Según Fersini, 1976; Maroto, 2002): prótidos 2,59 g, lípidos 0, glú- Figura 2. Calendario de labores a realizar en cultivo de alcachofa multiplicada por semilla en el ciclo de producción habitual. Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Enero Febrero Marzo Abril Mayo Siembra Plantación Aplicaciones ácido giberélico Período de recolección 42

45 SERIE ACTAS INIA Nº 57 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA cidos 6,72 g, calorías 38 cal, vitamina A 270 UI, vitamina B1 180 mcg, vitamina B2 10 mcg, vitamina C 5 mcg, calcio 50 mg, fósforo 90 mg, hierro 0,5 mg. El aceite obtenido de las semillas (20%) se considera insaturado, semi-seco, con un alto valor de saponificación, ácido y con alto contenido en ácidos poliinsaturados, puede ser utilizado para hacer jabón y champú. Pimiento El origen del pimiento se sitúa en América del Sur, más concretamente en Bolivia y Perú. Introducido inicialmente por el área mediterránea desde América siguió distribuyéndose por África, India, China, América del Norte y Oceanía. Actualmente su cultivo se encuentra distribuido por todo el mundo. En la zona noreste de los Andes se encuentra una litografía con frutos de pimiento que data entre los siglos IX y XI, quizás sea la referencia más antigua que se conozca. Con una variabilidad genética muy grande, sus usos también son variados. Desde el consumo en fresco, el más habitual; el procesado para pimentón, con desecación y molienda; la industria, en conservas, picantes, guindillas, especias, congelados, tiras, dados y obtenciones de oleorresinas, colorantes, entre otros. Las flores del pimiento son hermafroditas, están unidas al tallo por un pedúnculo de 10 a 20 mm de longitud. El cáliz está constituido por 5 a 8 sépalos. La corola formada por 5 a 8 pétalos, soldados por la base y con un diámetro de 10 a 20 mm. El androceo lo forman 5 a 8 estambres de 1,8 a 3,5 mm de longitud y en cada extremo llevan una antera de 1,2 mm de anchura y 2 a 4 mm de larga, cada antera tiene 2 tecas y cada teca 2 sacos polínicos. El gineceo está formado por 2 a 4 carpelos soldados, consta de un ovario de 2 a 5 mm de longitud y 1,5 a 5 mm de diámetro con nectarios en su parte basal, el estilo, que varía entre 3,5 y 6,5 mm y el estigma. La temperatura ambiente durante quince días antes de la apertura de la flor influye sobre la cantidad de polen estéril. La temperatura óptima para la germinación del polen es la comprendida entre los 20 y 25ºC. La viabilidad del polen depende también de la temperatura ambiente, así entre 20 y 30ºC el polen se conserva activo entre 1 y 2 días. Sin embargo, a 0ºC puede conservarse activo durante 5 o 6 días a condición de mantener un ambiente seco. Los pimientos dulces tienen un alto contenido en agua, son ricos en vitamina A1, C, B1, B2 y P. Son ricos en vitamina A los pimientos de color rojo, en cambio los pimientos verdes son más ricos en vitamina C. Su contenido en fibra es de 20% a 24% de materia seca. Son ricos en hidratos de carbono. Los pimientos picantes contienen capsicina, que es una sustancia de naturaleza alcaloide y que aparece en mayor cantidad cuando estas variedades se cultivan en zonas de altas temperaturas. Los pimientos picantes se usan en fresco, encurtidos, secos o como salsa industrializada. Los pimientos dulces se utilizan en fresco como verdura, en ensaladas, encurtidos, asados, cocinados de diversas formas, pimientos rellenos de arroz, carne y otros, en pistos de verduras fritas, revuelto con huevos, en esgarrats de pimiento y bacalao, calderas de pescado con ñoras (pimiento de pimentón). 1. Material vegetal En pimiento existen diferentes tipos, variando la forma, tamaño y color. El tipo italiano, normalmente se recolecta en verde, aunque existe otra modalidad de presentación para consumo en fresco donde se deja madurar hasta que adquiere el color rojo y que, generalmente, mejora el sabor del pimiento (tipo Palermo). Los tipos más empleados son los california y lamuyo, que normalmente se recolectan en rojo. En los últimos años se han introducido colores como el amarillo, el naranja, el chocolate, el blanco, otros, que permiten su comercialización como pimiento tricolor o cuatricolor. También podemos encontrar otros pimientos como por ejemplo los del tipo kappya, tipo guindilla o picantes, pimientos dulces (sweet bite), pimientos del padrón, pimiento bola o ñora, tipo morrón de conserva, etcétera. 43

46 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA SERIE ACTAS INIA Nº 57 Los cultivares de pimiento italiano recomendados con el resultado de nuestras experiencias son los siguientes: Con resistencia al virus del bronceado del tomate (TSWV): Italress, Estrada y Estefan. Sin resistencia a TSWV: Estilo y Palermo. Entre los cultivares de pimiento lamuyo destacan: Con resistencia a TSWV: Filón, Almudén, Wagner y Aurelio. Sin resistencia a TSWV: Solero y Herminio. En el pimiento tipo California las variedades con resistencia a TSWV que destacan para cultivo al aire libre son: Bandai, Plató y Jumilla. La clasificación de cultivares más utilizada es la realizada por Pochard en 1966 y se ve completada con los cultivares que Costa en 1978 indica su inclusión: Tipo A: Sección longitudinal cuadrangular (largo=ancho). A-1. Pulpa espesa, liso no deprimido. Yolo Wonder. A-2. Bastante espesa, muy deprimido. Quadrato de Asti. A-3. Asurcado, deprimido. Dulce Cuadrado. A-4. Pulpa delgada, peso < 100 gr. Serveka. Tipo B: Sección longitudinal rectangular (largo>ancho). B-1. Largo / ancho < 2. Trompa de Vaca, Lamuyo. B-2. Largo / ancho > 2. Dulce España. B-3. Forma troncocónica. Peso aprox. 100 gr. Ruby King. B-4. Peso < 100 gr. Dulce Aurora. Tipo C: Sección longitudinal triangular. C-1. Muy alargado, puntiagudo. Cuerno de Toro, Dulce Italiano. C-2. Muy alargado, obtuso. Dulce de Argelia. C-3. Alargado medio, parte superior ancha. Najerano. C-4. Fruto corto. Datler, Csardas. Tipo F: De fruto aplastado. Topepo-paprika. Tipo N: De fruto subesférico. Pimiento de Bola o Ñora. Tipo P: De fruto cordiforme. Morrón de conserva. A nivel mundial se conocen alrededor de 30 virosis en el cultivo de pimiento (Gil, R. y Luis, M., 1992). Entre las más importantes se encuentra el virus del bronceado del tomate (tomato spotted wild virus=tswv), que es transmitido por el trips Frankliniella occidentalis, causando graves daños en toda el área mediterránea. El trips y el virus del que es vector, representa uno de los problemas fitopatológicos más preocupantes para el cultivo de pimiento, siendo el virus y el vector muy polífagos. Otras virosis importantes en este cultivo son el CMV (virus del mosaico del pepino), PVY (virus Y de la papa), ambas transmitidas por pulgón, TMV (virus del mosaico del tabaco), ToMV (virus del mosaico del tomate), PMMV (virus del moteado suave del pimiento), estas tres últimas transmisibles por semilla y mecánicamente. Otras virosis de menor difusión son el AMV (virus del mosaico de la alfalfa), BBWV (virus del marchitamiento del haba). En 1999 se detectaron y analizaron plantas de pimiento en la provincia de Almería afectadas del virus del amarilleo del tomate ToCV, transmitido por moscas blancas (Lozano, G. et al, 2006). Los principales métodos de lucha contra estas virosis son: el empleo de semilla sana, evitar la transmisión mecánica, eliminación de plantas con posibles síntomas, protección de las plantaciones con barreras contra los insectos transmisores a base de mallas, en cultivo al aire libre el uso de sistemas de semiforzado utilizando polipropileno no tejido, y empleo de variedades con resistencia a virosis. En este sentido, es fundamental seleccionar bien la variedad y manejar adecuadamente las patologías para la que presenta resistencia, para evitar que las remonten, ya que habitualmente suelen ser poco estables. En los últimos años, la aparición de nuevos cultivares de pimiento del tipo italiano ha protagonizado un 44

47 SERIE ACTAS INIA Nº 57 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA avance significativo, con la introducción de nuevo material vegetal que aporta un buen comportamiento agronómico y que introduce tolerancia al virus del bronceado del tomate (TSWV) manteniendo e incluso en algunos casos, mejorando la calidad y productividad de los existentes (Baixauli, C. et al, 2005). Otras resistencias que introducen son a CMV y PVY La introducción de este nuevo material vegetal resulta muy interesante, especialmente en aquellas zonas en las que se produce una alta incidencia del virus del bronceado del tomate, aceptándose como uno de los métodos de lucha más eficaces contra esta virosis. Hay que hacer hincapié en que la introducción de este material no nos asegura que la plantación vaya a mantenerse libre de virus, puesto que como se ha indicado en el punto anterior, existen otras virosis susceptibles de contaminar el cultivo, o bien se están produciendo mutaciones de estas virosis y las resistencias hay que ir actualizándolas. Maíz Dulce El maíz dulce pertenece a la familia Graminae, tribu de las Maydeas, y su nombre científico es Zea mays L., variedad rugosa, Bonaf (sin. variedad saccharata Bailey), es decir, que pertenece a la misma especie botánica que el maíz común, difiriendo de éste, principalmente, en que sus granos, cuando están en la fase lechosa, son muy ricos en azúcar, debido a que esta variedad botánica posee en su genotipo un gen recesivo (su) en homocigosis, responsable de este carácter azucarado. En su fase seca, los granos son arrugados y son translúcidos. Se consume en fresco, en conserva y en congelado. Una forma muy frecuente de utilización consiste en hervir sus mazorcas y comérselas con mantequilla. A veces los granos de maíz dulce en conserva, se consumen con otras guarniciones, en platos combinados. 1. Material vegetal La mayor parte de las variedades cultivadas de maíz dulce son híbridos, obtenidos en Estados Unidos, que se clasifican principalmente en función de su precocidad, por lo que puede establecerse la siguiente agrupación: Variedades muy precoces (cubren su ciclo de desarrollo en buenas condiciones de cultivo, en menos de 75 días): De grano blanco: Marcross. De grano amarillo: Butterfingers, Goldcrest, Aztec, Comanche, Early King. Variedades precoces (cubren su ciclo entre 75 y 85 días): De grano blanco: Comet, Snowbelle, White Knight. De grano amarillo: Golden Bantam, Apache, Cherokee, Merit, Midway, Salute, Bonanza, Calico, Guardian, Candy Bar, Bonanza, Arrestor, Renat. Variedades semiprecoces (cubren su ciclo en más de 85 días): De grano blanco: Stowell s Evergreen hybrid. De grano amarillo: Iobelle, Valley, lochief, Tracer, Wombat, etcétera. Desde la década de 1980 se han realizado grandes esfuerzos para la obtención de variedades que sean más dulces y tiernas. En tal sentido se han identificado algunos genes, como «shrunken» (sh2), «brittle» (bt), «Dull» (du), «Sugar enhanced» (se), etcétera, que se incorporan al material vegetal en los programas de Mejora Genética para conseguir tales fines (Ordás et al, 2005). La mayoría de los cultivares superdulces existentes actualmente en el mercado son de grano amarillo, de ciclo precoz o semiprecoz y entre otros pueden citarse: Muy precoces: Swift, Earlybird, Prelude Precoces: Challenger, Segovia, Sevilla, Mainstay, Conqueror. 2.Tipos varietales Brittain (1988), en función de las características genotípicas, estableció cuatro tipos varietales de maíz dulce: Tipo normal azucarado, que poseen el gen su en homocigosis Tipo superdulce, cvs que poseen los genes (sh2), por lo que contienen el doble del contenido en sacarosa que los tipos normalmente azucarados 45

48 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA SERIE ACTAS INIA Nº 57 Híbridos de gen dulce, obtenidos por cruzamiento entre los dos tipos anteriores. Su contenido en sacarosa es inferior al 75% del que poseen los tipos superdulces. Híbridos dulces intensificados, que pueden ser de dos subtipos: unos con el gen «sugary enhanced» (se) en homocigosis, que induce un mayor contenido en azúcares totales y una mayor proporción en maltosa; otros, que engloban los cultivares que poseen el gen (se) en heterocigosis y que vienen a resultar parecidos a los híbridos de gen dulce. Referencias Baixauli, C., Giner, A., Aguilar, J.M., Nájera, I., Maroto, J.V., Pascual, B., Pascual, N., Torres, J. Fco., López Galarza, S., San Bautista, A Respuesta productiva y agronómica de diferentes cultivares de alcachofa multiplicados por semilla. Agrícola Vergel Nº 375: Baixauli, C., Giner, A., Aguilar, J.M., Núñez, A Pimientos resistentes al virus del bronceado. Horticultura Internacional. 48, Baixauli, C., Maroto, J.V Cultivares de alcachofa propagables por semilla, respuesta al ácido giberélico. Ed. Académica Española. Baixauli, C., Giner, A., Miguel, A., López, S., Pascual, B. and Maroto, J.V Agronomic Behaviour of Seed Propagated Artichoke Cultivars in the Spanish Mediterranean Area. Acta Horticulturae, 730: Bartual, R., Cubillos, A., Cases, B Técnica para reducir el porcentaje de marras en las nuevas plantaciones de alcachofa en El Levante. Actas del II Congreso Nacional de la S.E.C.H., Vol. I: Córdoba, Argentina. Bianco V.V Present and Prospect Fresh and Processed Artichoke. VI International Symposium on Artichoke, Cardoon and their Wild Relatives. Acta Horticulturae 730: Cebolla, V., Campos, T Control químico de las marras de plantación en alcachofa. Agricultura y Cooperación, 89: Fersini, A Horticultura práctica. Ed. Diana (2ª ed.). México. Gaetano, D Multiplicación por semillas. I Jornadas técnicas de alcachofa. Tudela (Navarra), 2-3 mayo 1996: Gamayo, J., D. Aguilar A Ensayo de fechas de plantación con variedades de alcachofa de semilla con y sin la utilización de ácido giberélico. Memoria de Actividades 2007 Resultados Ensayos Hortícolas. Ed: Fundación Ruralcaja Valencia. pp García, M Plagas, enfermedades y fisiopatías del cultivo de la alcachofa. Generalitat Valenciana, Consellería de Agricultura Pesca y Alimentación. Valencia. Gil, R La alcachofa en el valle medio del Ebro. HF, 3: Gil, R., Luis, M Resistencia al virus Y de la patata y a tobamovirus en pimiento. Hortofruticultura. 6, Gil, R Resistencia a virus en pimiento. Phytoma España. 50, Macua, J.I New Horizons for Artichoke Cultivation. VI International Symposium on Artichoke, Cardoon and their Wild Relatives. Acta Horticulturae 730: Macua, J. I La alcachofa en el mundo. Navarra Agraria, 137: 4-8. Maroto, J. V Effects of Gibberellic Acid (GA3) Applications on Globe Artichoke Production. VI International Symposium on Artichoke, Cardoon and Their Wild Relatives. Acta Horticulturae 730:

49 SERIE ACTAS INIA Nº 57 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA Maroto, J.V Horticultura Herbácea Especial. (5ª Ed.). Ed Mundi Prensa. Madrid. Maroto J.V Principales problemas y soluciones para el cultivo de la alcachofa. Vida Rural, 146: Maroto J.V El cultivo de la alcachofa, nuevas tecnologías productivas. Vida Rural, 125: Maroto J.V Elementos de Horticultura General. Ed. Mundi Prensa. Madrid. Maroto, J. V Historia de la Agronomía. Ed. Mundi Prensa. Madrid. Maroto, J.V. y Baixauli, C Cultivos hortícolas al aire libre. Ed. Cajamar Caja Rural. Márquez, B., Vicent, A., Sales, R., Armengol, J., García-Morató, M., García-Jiménez, J La verticilosis de la alcachofa. Comunidad Valenciana Agraria. Consellería de Agricultura Pesca y Alimentación., 17: Migliori, A Répartition, fréquence et nuisibilité des virus chez l artichaut en Bretagne. Pép. Hort. et Mar Reveu Horticole, 249: Miguel, A Cultivo de la alcachofa de semilla. Consellería de Agricultura Pesca y Alimentación., 19: Miguel, A La alcachofa. Resumen bibliográfico. Publicación del S.E.A. Consellería de Agricultura y Pesca. Generalitat Valenciana. Moncada (Valencia). Nuez, F., Gil, R., Costa, J El cultivo de pimientos chiles y ajíes. Mundi Prensa. Ordás B., Revilla P., Soengas P., Ordás A. y Malvar R.A Sugary enhancer1 Inbreds to Improve the Quality of Sugary1 Hybrids of Sweet Corn. J. Amer. Soc. Hort. Sci., 130(1): Pomares, F La fertilización y fertirrigación, programas de nutrición, influencia sobre la programación. XI Jornadas del grupo de Horticultura. Actas de Horticultura Nº Pomares, F., Baixauli, C., Aguilar, J.M., Giner, A., Tarazona, F., Gómez, J., Albiach, R Effects of Water and Nitrogen Fertilization on Seed-Grown Globe Artichoke. V International Congress on Artichoke. Acta Horticulturae Nº 660: Pomares, F., Tarazona, F., Estela, M., Bartual, R., Arciniaga, L Fertilización nitrogenada, fosforada y potásica en alcachofas en la Comunidad Valenciana. Agrícola Vergel, 118: Rincón, L., Pérez A., Pellicer C., Abadía A. y Sáez J Nutrient Uptake by Artichoke. V International Congress on Artichoke. Acta Horticulturae Nº 660: Ryder, E.J., De Vos, N.E., Bari, M.A The Globe Artichoke (Cynara scolymus L.). HortScience. 18 (5): Trigo, Mª. L., López, B Influencia del frío en la floración de la variedad de alcachofa Blanca de España en relación con la síntesis de sustancias de tipo giberelina. An. INIA. Serie Agrícola, 25:

50 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA SERIE ACTAS INIA Nº 57 48

51 SERIE ACTAS INIA Nº 57 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA Capítulo 6 Agroindustria, materia prima dedicada y alimentación: pimiento como modelo María Teresa Pino Quezada Ing. Agrónomo, Ph.D. mtpino@inia.cl INIA La Platina Las tendencias actuales en el mundo son hacia una nutrición personalizada, con alimentos altos en proteínas, fibras, bajos en azúcares, fortificados en vitaminas y/o en minerales. También alimentos altos en compuestos funcionales como polifenoles, carotenoides, fitoesteroles, entre otros, pero hay además otros que abastecen el mercado de las personas que presentan intolerancias alimentarias, como a la lactosa y gluten, así como también alimentos libres o bajos en nitratos, metales pesados, residuos de pesticidas y toxinas. Los desafíos de nuestro país son abastecer un mercado de necesidades variadas por lo cual se requiere diversificar la matriz productiva, sofisticar y aumentar el valor de las exportaciones de alimentos, lo que se hace posible debido a la gran diversidad climática existente a lo largo del país, lo que permite definir un potencial para producir materias propias, únicas y de alta calidad conducente a la diferenciación. Se prevé que el mercado de ingredientes de frutas y vegetales alcance a USD 216,03 mil millones para el año 2022, a una tasa compuesta anual de 5,8% a partir de El mercado está impulsado por factores como el aumento de la demanda de snacks, alimentos y bebidas de acuerdo con las preferencias cambiantes del consumidor, tales como los concentrados, pastas, purés, jugos y polvos. El mercado global de jugos concentrados ha crecido exponencialmente en los últimos años, se prevé que el tamaño del mercado alcance a USD 93,94 mil millones para el año 2021, con una tasa compuesta anual de alrededor de 6,0% entre 2016 y Los países emergentes como India y China son los principales objetivos de esta industria. El aumento de la demanda de alimentos y bebidas de conveniencia, la conciencia de la salud de las personas en las regiones en desarrollo y el uso de concentrados de jugos como sustituto de los dulces en la industria panadera y confitería son algunos de los principales factores de este mercado. Dentro de las hortalizas, los concentrados de mayor demanda son los de zanahoria, pepino, tomate, ajo y cebolla, entre otros. En el caso del tomate, su importancia está dada por el contenido de vitaminas, licopeno, y se reporta su beneficio en la disminución del colesterol y triglicéridos, de la hipertensión arterial, previene problemas cardíacos, es diurético, y protege la piel de los rayos UV, entre otras cualidades. En cuanto al pimiento, es conocido su alto contenido de vitamina C, alto contenido de carotenoides, mejora la salud del sistema circulatorio, entre otras cualidades. El USDA ha aprobado la siguiente descripción para el pimiento tipo 4 cascos (tipo Bell); libre de grasas saturadas, libre de sodio, libre de colesterol, bajo en calorías ya que contiene un 90% de agua, y alto en vitamina C. Otros estudios, destacan al pimiento además por su alto contenido de betacarotenos, precursores de la vitamina A y vitaminas del grupo B6, los cuales han sido asociados al forta- 49

52 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA SERIE ACTAS INIA Nº 57 lecimiento del sistema inmunológico y a la prevención de enfermedades degenerativas y crónicas (Maoka et al., 2001; Vera-Guzmán et al., 2013). Es importante destacar que, la capsantina y capsorubina son betacarotenos que sólo están presentes en pimiento y ají rojo, lo cual es premiado por ciertos compradores que pueden pagar 1 a 3% más por mayor contenido de estos metabolitos específicos (Ha et al., 2007; Del Rocío Gómez-García y Ochoa-Alejo, 2013). Los extractos naturales de pimiento y ají, capsantina y capsaicina (sólo presentes en ají), son ampliamente utilizados en la industria de alimentos, industria farmacéutica, química y cosméticos, con alta demanda en países desarrollados como Estados Unidos, Japón, Corea y Europa. En la industria de alimentos, ingredientes y aditivos especializados, los extractos de pimiento son usados como colorantes y saborizantes naturales. En Chile, tanto la producción de pimiento como de ají se genera desde la región de Arica y Parinacota hasta la región de La Araucanía. En los últimos años, Chile ha perdido competitividad en el cultivo de estas especies, disminuyendo su participación en las exportaciones de productos procesados. Fundamentalmente, este comportamiento se explica en parte por los altos costos de energía asociados al procesamiento, y a las bajas de rendimiento en las últimas temporadas producto de factores climáticos como sequía y heladas. El Cuadro 1 muestra como la superficie de pimiento y ají ha ido a la baja, factores como la sequía en la región de Coquimbo entre los años 2012 y 2015 disminuyeron significativamente las plantaciones. Sin embargo, la superficie total con hortalizas aumentó el año 2016 con 69 mil 845 hectáreas, indicando un aumento de ha (9,5%) en relación con lo estimado para el año 2015, incremento que se explica por las mejores condiciones climáticas que se presentaron durante la temporada de cultivo 2016 y las oportunidades de negocio de las hortalizas con destino a la agroindustria. La superficie plantada de pimiento ha ido disminuyendo, según se observa en el Cuadro 1, concentrándose en las regiones de Arica y Parinacota, Coquimbo y O Higgins, siendo cultivado principalmente el pimiento rojo tipo Bell (cuatro cascos) y el rojo tipo Lamuyo (alargado). En ají cambia la distribución destacando por superficie las regiones de Coquimbo, O Higgins y del Maule, además se registran algunas diferencias en el tipo de ají cultivado según región; mientras el ají Rocoto se concentra en el norte del país, el ají Cacho de Cabra, materia prima para el Merkén, se cultiva entre las regiones del Biobío y La Araucanía. El valor total de las exportaciones de hortalizas frescas en enero de 2017 alcanzó a USD 9,4 millones, lo que significa un aumento de un 21% respecto al mismo mes del año 2016 donde se registraron exportaciones por un valor de USD 7,8 millones. Respecto a las exportaciones procesadas en 2016, el Cuadro 2 muestra que en pimiento se exportaron USD 3,08 millones como conserva, deshidratado, y jugo. Mientras en ají se exportaron USD 1,8 millones en 2016 en su totalidad como deshidratado. En relación con el destino de las exportaciones chilenas de ají y pimiento, estos se exportan principalmente como productos procesados a los mercados de México, Estados Unidos y Alemania. Cuadro 1. Evolución de la superficie plantada con pimiento y ají en los últimos años. Superficie (Hectáreas) Variación (%) Cultivo /2015 Total Hortalizas ,4 Ají ,1 Pimiento ,5 Fuente: ODEPA,

53 SERIE ACTAS INIA Nº 57 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA Cuadro 2. Exportaciones e importaciones de pimiento y ají chilenos, año Exportaciones Valor FOB (USD) 2016 Importaciones Valor CIF (USD) 2016 Especie Conserva Deshidratado Jugo Total Conserva Deshidratado Jugo Total Pimiento Ají Fuente ODEPA, Existen diferentes tipos de pimiento, sin embargo, el pimiento tipo Bell o cuatro cascos es el más preferido entre los consumidores. Respecto a los colores, el pimiento se consume de color amarillo, naranjo, rojo, café, morado y negro, estos últimos son más difíciles de producir por lo tanto se obtiene un plus en el precio en algunos países y nichos de mercado. Un estudio de tendencias de mercado en Estados Unidos arrojó resultados interesantes de destacar, como, por ejemplo, que el pimiento tipo Bell ha sido categorizado como la quinta hortaliza fresca más comprada en los últimos seis años. Por otra parte, el consumo de este tipo de pimiento es más alto en mujeres que en hombres, también es más consumido en los niveles socioeconómicos más altos, en particular en la población caucásica, y en familias con tres o más niños (Fresh Trends, 2016). En el marco del mercado global, China es el primer productor mundial. Sin embargo, México, España y Holanda tranzaron en el año 2016 el 63% del volumen total de la exportación de pimiento en el mundo. Mientras en China e India la estrategia de producción se basa en el volumen y bajos precios, Holanda basa su estrategia en lograr un producto de alta calidad y en la oferta de producto fresco durante los meses invernales, además cuentan con tecnologías avanzadas de procesamiento (Mulderij, 2017). Chile exporta pimiento, como conserva, deshidratado, y jugo. El jugo del pimiento tipo Bell (rojo, verde y amarillo) se exporta como jugo concentrado y filtrado, para ser usado como ingrediente para varias aplicaciones, como por ejemplo en bebidas vegetales, industria de pastas, smoothies, entre otros. También se exporta el pimiento rojo tipo Bell como deshidratado en distintos formatos (escamas o flakes, gránulos y en polvo) para sopas, condimentos y otras aplicaciones en la industria de alimentos. Otro formato de exportación es el pimiento rojo, verde y amarillo congelado en IQF en discos para ser usado como ingrediente en servicios de comida, smoothies y para la industria Ready-To- Eat Industry (Invertecfood, 2017). Es importante destacar que la industria en Chile utiliza variedades de pimiento para mercado fresco y no cuenta con variedades dedicadas o especializadas para la industria. Esta industria para ser más eficiente requiere frutos con mayor grosor de pericarpio para lograr mayor producción de pulpa por hectárea o kilos de materia seca por hectárea (Galmarini, 1999). A pesar de esto, Chile tiene alto potencial de mejorar su competitividad y recuperar su participación en el mercado internacional, si focaliza su oferta en mercados de alta calidad y altos precios, para lo cual es necesario que desarrolle productos con valor agregado capaces de competir en los mercados. En este contexto, INIA está desarrollando un programa de mejoramiento genético en pimiento rojo con financiamiento CORFO para la agroindustria. En la actualidad se cuenta con varias líneas avanzadas, con grosor de pericarpio superior a 6.0 mm, materia seca superior a 12%, sólidos solubles superior a 8 Brix y mayor concentración de carotenoides como capsantina y capsorubina. Asimismo, se están seleccionando materiales de color amarillo, naranjo, café-chocolate y morado con resistencia a Phytopthora capsici. Este programa de mejoramiento genético se inició con la generación de variabilidad genética durante dos temporadas y , por un método Bulk modificado, que consistió en seleccionar en S3 (75% de homocigosis) plantas indivi- 51

54 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA SERIE ACTAS INIA Nº 57 duales y seguir con el método de pedigrí en adelante, con selección negativa en la cual se eliminan plantas que no cumplen los caracteres industriales deseados. Básicamente, la obtención de variedades de pimiento con fines industriales se inicia con dos años de Bulk Crossing para incrementar la diversidad genética, se cruzaron 22 genotipos (incluyendo variedades comerciales y landraces, difiriendo en color, forma y respuesta a Phytophthora capsici). Luego de dos temporadas consecutivas de Bulk Crossing, y desde la temporada 2010/2011, se seleccionaron cinco sub-poblaciones, las cuales fueron agrupadas e independientemente cultivadas para selección y posterior autopolinización: Sub-grupo L1889 (Rojo Tipo Bell 4-cascos), Subgrupo L1890 (Rojo Alargado 4-cascos), Sub-grupo L1891 (Amarillo Tipo Bell 4-cascos), sub-grupo L1892 (Rojo Tipo Bell 4-cascos/Alargado) y Sub-grupo L1893 (Rojo Alargado). A partir de la temporada , dentro de estas sub-poblaciones, se inició la selección de líneas segregantes o avanzadas en función de las siguientes características industriales: color, grosor de pericarpio (>6 mm), % de materia seca (>10%), sólidos solubles (>8 Brix), forma y tamaño, N de frutos/planta, peso fresco y producción/ planta (rendimiento). Durante la temporada 2013/2014 entre 1710 líneas segregantes, se seleccionaron 65 líneas avanzadas las cuales fueron sometidas a autopolinización bajo protección. Durante la temporada 2014/2015, se seleccionaron 59 de estas líneas y fueron establecidas bajo autopolinización; entre las cuales destacaron las líneas L con grosor de pericarpio 6,3 mm, materia seca 13,6%, sólidos solubles >7,5 Brix. Durante las temporadas, y , nueve de estas líneas avanzadas correspondieron a líneas elites destinadas a autopolinización para generar líneas puras, debido a su alto porcentaje de materia seca y grosor de pericarpio. Entre estas líneas, L y L son las líneas candidatas a variedades, las cuales serán multiplicadas y luego validadas durante tres años en tres localidades junto a variedades control, con el fin de evaluar su estabilidad, homogeneidad y distinción (única) en función del GENOTIPO X AM- BIENTE. INIA, en su programa de cruzamientos y selección de pimientos para la industria, ha incorporado genotipos resistentes y el uso de herramientas moleculares para asegurar a priori la introgresión de la resistencia Phytophthora capsici L. Es importante destacar que diversos estudios han mostrado la presencia de loci de rasgos cuantitativos o QTL (por el inglés, Quantitative Trait Loci) en diferentes cromosomas con efectos menores, medios y mayores sobre la resistencia a P. capsici. Quirin et al. (2005) mapearon una región relacionada con resistencia a P. capsici denominada como Phyto 5.2 ubicada en el cromosoma 5 de C. annuum, en la cual se generó un marcador tipo SCAR (Sequence-Characterized Amplified Region) para la detección de este QTL. 52

55 SERIE ACTAS INIA Nº 57 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA Los resultados de estos estudios indican, por lo tanto, que los programas de mejoramiento basados en retrocruzamientos y selección recurrente, combinando tanta información fenotípica como la proveída por marcadores moleculares, puede efectivamente potenciar el desarrollo de nuevos cultivares resistentes a P. capsici en pimiento Esto permite, por una parte, el seguimiento de la herencia de la resistencia, facilitando la selección temprana de plantas resistentes; y por otro lado, es importante destacar el aporte de las evaluaciones fisiológicas y estado Redox de las plantas en diferentes fases de infección, lo cual constituye una herramienta para respuestas tempranas de C. annuum ante el ataque del patógeno. Finalmente, los cruzamientos para generar variedades de pimientos para la industria, incluyó cruzamientos con padres resistentes a P. capsici, lo cual fue demostrado a través de estos resultados con los marcadores moleculares. En conclusión, para mejorar la competitividad del pimiento en la industria en Chile es necesario contar con variedades con mayor producción de pulpa y materia seca por hectárea. En los últimos años se han logrado importantes avances obteniendo líneas avanzadas (candidatas a variedades), que además de reunir las características requeridas por la industria tienen incorporada la resistencia o tolerancia a Phythoptora capsici. Asimismo, la generación de estas líneas avanzadas permitirá en el corto tiempo ofrecer variedades que estén adaptadas a las condiciones de suelo y clima del país. Referencias Del Rocío Gómez-García, M., & Ochoa-Alejo, N. (2013). Biochemistry and Molecular Biology of Carotenoid Biosynthesis in Chili Peppers (Capsicum spp.). International Journal of Molecular Sciences, 14(9), org/ /ijms Fresh Trends Peppers, Specialty-Peppers_ Fresh-Trends, p: trend%20files.tar/fresh%20trend%20files/peppers-and-specialty-peppers_fresh-trends. pdf (último acceso noviembre 2017). Galmarini, C.R El género capsicum y las perspectivas del mejoramiento genético de pimiento en Argentina. Avances en Horticultura 4(1) Edición on-line. Ha, S. H., Kim, J. B., Park, J. S., Lee, S. W., & Cho, K. J A comparison of the carotenoid accumulation in Capsicum varieties that show different ripening colours: deletion of the capsanthin-capsorubin synthase gene is not a prerequisite for the formation of a yellow pepper. Journal of Experimental Botany, 58(12), INVERTEC FOOD Productos, en invertecfoods.cl/p/page/products (último acceso diciembre 2017). Maoka, T., Mochidaa, K., Kozukaa, M., Itoa Y., Fujiwarab,Y., Hashimotob, K., Enjoc, F., Ogata, M. C., Nobukunic, Y., Tokudac, H., Nishinoc, H Cancer chemopreventive activity of carotenoids in the fruits of red paprika Capsicum annuum L. Cancer Letters 172: Mulderij, R Overview global pepper market. Julio cle/178545/overview-global-pepper-mar- KET. Quirin, E. A., Ogundiwin, E. A., Prince, J. P., Mazourek, M., Briggs, M. O., Chlanda, T. S., & Jahn, M. M Development of sequence characterized amplified region (SCAR) primers for the detection of Phyto. 5.2, a major QTL for resistance to Phytophtora capsici Leon in pepper. Theoretical and applied genetics, 110(4), Vera-Guzmán, Araceli Minerva, Chávez-Servia, José Luis, Carrillo-Rodríguez, José Cruz, & G. López, Mercedes. (2011). Phytochemical Evaluation of Wild and Cultivated Pepper (Capsicum annuum L. and C. pubescens Ruiz & Pav.) from Oaxaca, Mexico. Chilean Journal of Agricultural Research, 71(4), doi.org/ /s

56 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA SERIE ACTAS INIA Nº 57 54

57 SERIE ACTAS INIA Nº 57 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA Capítulo 7 Proyecto H2020 Ruc-Aps: inserción del mejoramiento genético en el proceso de toma de decisión en la cadena de valor hortícola en Chile Jorge E. Hernández H. Ing. Civil Industrial Ph.D. J.E.Hernandez@Liverpool.ac.uk University of Liverpool Management School, Liverpool, UK. Elizabeth Kehr, INIA Carillanca, Temuco. Juan Pablo Manzur, Carlos Blanco, Sebastián Elgueta, Gabriel Saavedra, María Teresa Pino, INIA La Platina, Santiago. Las necesidades globales actuales requieren que los sistemas agrícolas se adapten de manera ágil y resiliente, sobre todo para cumplir con los requerimientos de los clientes y consumidores de manera sostenible. De esta manera, es posible generar respuestas rápidas a los cambios abruptos del entorno, por lo tanto apoyar de manera positiva aspectos como la calidad, cantidad y disponibilidad de los productos y recursos que se involucran en los sistemas de producción hortícola, sobre todo por los beneficios que aportan a nivel nutricional, así como el aporte en la reducción de enfermedades para el ser humano. Esto cobra una vital importancia para la cadena de valor hortícola, donde los diferentes niveles deben lidiar con climas inciertos, plagas y enfermedades, condiciones de mercado volátiles y fluctuaciones de precios de los productos básicos, que añaden incertidumbre a los procesos de toma de decisión del rubro. Por lo tanto, la gestión adecuada de la información implicará que los agricultores, así como los actores de la cadena de valor, puedan reaccionar de manera eficiente a las condiciones inesperadas. Una de las actividades relevantes son los programas de mejoramiento genético de especies que, a su vez, contribuyen a mejorar los procesos de siembra y de producción. De esta manera, es importante visualizar y medir los flujos de toma de decisión en los programas de mejoramiento genético con tal de saber si se desarrollan de manera eficiente, sobre todo en respuestas a los cambios en el entorno. El presente artículo, utilizando la metodología de modelado y simulación GRAI en el marco del proyecto RUC- APS, entrega una visión conceptual de los procesos de toma de decisión en los programas de mejoramiento genético, especialmente a nivel de flujos de información, utilización de recursos y calidad de los procesos de toma de decisión. Así, mediante la utilización de metodologías de modelado, RUC- APS proporcionará un estándar integrado y soluciones personalizadas para mejorar las estructuras de cadenas de valor de la agricultura colaborativa, en este caso específicamente para el mejoramiento genético hortícola de poroto verde. 1. RUC-APS: un marco de trabajo innovador, multidisciplinar e internacional Las condiciones inestables tienen un efecto de arrastre en la cadena de suministro agrícola. Los agricultores deben planificar cuándo estarán listos sus productos y asegurarse de que haya un mercado para comprarlos, en especial en condiciones muy inciertas e inesperadas. Esto cobra vital importancia cuando se requiere hacer un análisis a nivel de cadena de valor (Kehr y Bastias, 2016). 55

58 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA SERIE ACTAS INIA Nº 57 Para lograr esto, RUC-APS reunió un equipo multidisciplinario de expertos en agricultura, ciencias biológicas, logística, gestión de productos, innovación, riesgo, modelado matemático y ciencias de la computación, procedente del Reino Unido, Italia, Francia, España, Polonia, Chile y Argentina. Esto implica que una variedad de ángulos teóricos y prácticos deben ser apoyados en RUC-APS, alcanzando así una solución común y aceptada para obtener excelencia de la innovación, intercambio de conocimiento, soluciones de alto impacto y relaciones entre la industria y la academia. RUC-APS, contribuye a la generación de estrategias horizontales y verticales en la cadena de valor agrícola (Figura 1), para apoyar el diseño de nuevas interacciones entre pequeños y medianos agricultores con los principales actores de la cadena de valor, proveedores logísticos de terceros, supermercados, actores de cadenas de escasos recursos (a menudo pequeños propietarios y empresas en el segmento de cadena ascendente) y empresas más grandes y mejor dotadas situadas aguas abajo; y/o el diseño de políticas que mejoren el entorno institucional en el que operan los actores de la cadena de valor, así como la innovación para el desarrollo de sistemas de producción agrícola y su impacto sobre los usuarios finales bajo desarrollos TIC s participativos. Por lo tanto, y considerando que el concepto de agricultura no es nuevo, y dado que el entorno agrícola es cada vez más incierto (respecto del clima, la economía, las tecnologías, etcétera), los procesos de producción agrícola se han vuelto difíciles de gestionar eficientemente, es cada vez más evidente que: Existe una necesidad de apoyar la gestión del conocimiento Existe una necesidad de desarrollar aplicaciones informáticas de manera colaborativa y participativa Se requiere de un estándar para poder apoyar los procesos de toma de decisión cuando los agricultores enfrentan incertidumbres. Figura 1. Marco de trabajo RUC-APS (Fuente: Hernández et al., 2017). 56

59 SERIE ACTAS INIA Nº 57 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA De este modo, RUC-APS, vía el modelado de los procesos de toma de decisión, busca responder interrogantes como: RQ1: Cómo los actores de la cadena de valor hortícola colaboran?. RQ2: Cuál es el nivel de utilización de contratos en la cadena de valor hortícola?. RQ3: Cómo fluctúan los precios de los productos hortícolas a lo largo de la cadena de valor?. RQ4: Cómo la incertidumbre y las fluctuaciones en la demanda de productos hortícolas afecta el rendimiento de la cadena de valor?. 2. Modelado del proceso de toma de decisión asociado al mejoramiento genético según una visión de cadena de valor Para abordar el modelado de los procesos de toma de decisión en el sector agrícola, específicamente en la temática hortícola, es necesario tener en cuenta las siguientes preguntas: Qué es lo que se busca en general? Generar eficiencia en los procesos agrícolas. Reducir costos. Proporcionar nuevas oportunidades de comercialización. Apoyar la generación de beneficios económicos. Qué busca el consumidor? Productos nutritivos. Seguridad alimentaria. Almacenaje de productos frescos por tiempos prolongados. Tiempos de cocción mínimos. Precios bajos. Qué problemáticas enfrentan los productores? Plagas, enfermedades y malezas resistentes a control químico u otro. Poca homogeneidad del producto comercial. Cambio climático. Escasez de agua. Mercados dinámicos. Qué soluciones se plantean? Planes de mejoramiento genético a largo plazo. A partir de lo anterior deben surgir las siguientes interrogantes: Cómo se visualiza y entiende el proceso de toma decisión en el mejoramiento genético? Es este proceso adecuado y eficiente?. Para cubrir un entendimiento integrado a estas preguntas, el modelado del proceso de toma de decisión considerará tres líneas de trabajo principales: mejoramiento genético (breeding), manejo agronómico (cropping), y la comercialización de los productos (commercialization), siendo la inocuidad (food safety) una de las directrices más relevantes para el proceso de mejoramiento genético (Figura 2). Figura 2. Flujo y actividades de decisión principales en el proceso de mejoramiento genético hortícola. 57

60 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA SERIE ACTAS INIA Nº 57 Un programa de mejoramiento genético tiene como objetivo desarrollar variedades con nuevas características que satisfagan las necesidades del productor, agroindustria y\o consumidor. A modo general, la metodología consiste en identificar de qué modo (resistencia a plagas y enfermedades, precocidad, compuestos funcionales, etcétera) se podría mejorar una variedad que ya es exitosa en el mercado. Una vez identificada esa característica debemos buscar una fuente de genes que nos proporcione aquella cualidad, para ello se suele recurrir a los bancos de semillas o germoplasma. Una vez identificada la accesión que posee la cualidad deseada se procede a realizar cruces dirigidos para transferir los genes de interés a la variedad comercial. Esta transferencia de genes y homogeneización del material puede requerir entre 5 y 7 generaciones de cultivo. Luego de homogenizar el material se requiere probar en tres localidades y durante tres épocas diferentes para demostrar la estabilidad del material independiente del sitio y año en que se cultive. Finalmente, luego de demostrar que el material desarrollado (línea avanzada) es superior a la testigo (variedad comercial) se procede a presentarlo frente a la autoridad competente para su registro y comercialización. En el caso de hortalizas y cultivos todo el proceso puede tardar entre 8 a 10 años Modelado conceptual del flujo de decisiones según la metodología GRAI El método GRAI es un modelo de negocio que explica la relación entre las actividades y los resultados. Doumeingts (1984) describió por primera vez este método en su disertación doctoral, mientras que Doumeingts et al. (1992) lo mejoró. Este método se usa para analizar los procesos de operación para actividades de productos parciales o integrales, y proporciona a los gerentes datos para tomar decisiones y desarrollar procesos y estrategias organizacionales (Figura 3). El método incorpora las funciones, niveles, centros de decisión y soporte para cada actividad de producción. Figura 3. Levantamiento de proceso de toma de decisión para el mejoramiento genético de poroto verde en INIA, vía metodología RUC-APS. El método GRAI es un proceso de toma de decisiones que utiliza un lenguaje de modelado simulado. DGRAI 3.0 es una herramienta informática que simula el modelo conceptual GRAI. DGRAI 3.0 permite la generación y desarrollo de escenarios para probar diferentes alternativas de procesos de toma de decisión. El parámetro de medición principal será la calidad del modelo GRAI. Este modelo se puede dividir en dos componentes: la red y la rejilla (Hernández et al., 2011). La red ofrece vista microscópica para describir el proceso, las personas que trabajan desde el centro de decisión y las actividades, y luego, de acuerdo con la cantidad/tipo de apoyo y recursos humanos, investiga los detalles de la toma de decisiones. La rejilla ofrece una vista macro para analizar la toma de decisiones de 58

61 SERIE ACTAS INIA Nº 57 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA un gerente en base a una estrategia e información proporcionada por la función del sistema (producción). Estas decisiones pueden diferir según la función o el tiempo (Hernández et al., 2011). La red incluye tres factores principales: dos flechas indican las funciones (nivel de decisión y centro de decisión); la flecha de la entidad indica el flujo de restricción; y la flecha de línea imaginaria indica el flujo de información (Grangle et al., 2010). El modelo de red GRAI muestra los detalles de información del centro de decisión y explica el proceso principal de toma de decisiones (Hernández et al., 2011). El caso particular del proceso de mejoramiento genético se observa en la Figura 4. A partir de la rejilla, los centros de decisión se pueden clasificar en estratégicos, tácticos y operativos, según el horizonte de planificación en el tiempo. Los estratégicos son de largo plazo y no cambian, los tácticos validan cada cierto periodo las decisiones estratégicas, y los operativos ejecutan las decisiones tácticas. Ejemplos de red de algunos centros de decisión claves se presentan en las Figuras 5 a 10. Las figuras 5 y 6 corresponden al nivel estratégico, la 7 y 8 al táctico, y la 9 y 10 al nivel operativo, en el mundo del proceso de toma de decisión del mejoramiento genético del poroto verde. Figura 4. Matriz de decisión GRAI para el proceso de mejoramiento genético en hortalizas (i.e. poroto verde). 59

62 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA SERIE ACTAS INIA Nº 57 Figura 5. Centro de decisión Uso de fuentes genéticas externas. Figura 6. Centro de decisión Definición del Idiotipo. Figura 7. Centro de decisión Definición del tipo de análisis. Figura 8. Centro de decisión Incremento de semilla. Figura 9. Centro de decisión Análisis del tipo de siembra. Figura 10. Centro de decisión Utilización de pesticidas. 60

63 SERIE ACTAS INIA Nº 57 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA Luego, mediante el sistema DGRAI, es posible visualizar los flujos de información y decisión entre los diferentes centros de decisión (Figura 11). Figura 11. Flujo de decisión proceso de mejoramiento genético en hortalizas, una visión genérica Simulación del flujo de decisiones del proceso de mejoramiento genético hortícola Como señala Di Domenica et al. (2007), el experimento de simulación permite a las personas analizar situaciones potenciales y aprender a tomar decisiones, por lo que puede considerarse un método principal para el proceso de toma de decisiones. El modelo de simulación GRAI proporciona información actual a aquellos que están involucrados en el experimento. Esta información incluye datos sobre recursos humanos, cómo trabajar en el centro de decisiones y cómo colocar una orden de trabajo (Poler et al., 2002). Durante el proceso, se prueba la calidad de cada centro de decisión, y esto representa la calidad de la información (es decir, información de entrada, salida y restricción) de cada decisión tomada (Hernández et al., 2011). Para el proyecto RUC-APS, el gestor de los procesos de toma de decisión, en este caso el mejorador genético, debe considerar tanto el proceso de toma de decisiones del agricultor como la calidad de cada decisión. Así, en esta sección se presentan tres escenarios para analizar los comportamientos asociados a la calidad en el proceso de toma de decisión. El modelo de simulación debe probarse en diferentes situaciones que sean fáciles de comparar. Todas las simulaciones del modelo se basan en DGRAI 3.0, que se utilizó para crear los experimentos. El primer escenario se considera de validación, y se utiliza como referencia para comparar con los otros escenarios. El tiempo de simulación que se ha considerado es de tres años, debido a que en ese tiempo se repiten la mayoría de los ciclos de toma de decisión en el proceso de mejoramiento genético. 61

64 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA SERIE ACTAS INIA Nº 57 Teniendo en cuenta las Figuras 5 a 10, es posible visualizar cómo la calidad de los centros de decisión evoluciona en el tiempo, por lo que es posible relacionar el impacto que la evolución de la calidad de las decisiones en los diferentes niveles de decisión tienen sobre el resto. Resulta natural que la calidad de los más estratégicos sea alta, esto porque no dependen de centros de decisiones superiores, como se aprecia en las Figuras 12 y 13. Siguiendo esta lógica, dado que los centros de decisión tácticos dependen de los estratégicos, y se retroalimentan de los operativos, es esperable que su calidad de toma de decisión sea media, con leves fluctuaciones, como se observa en las Figuras 14 y 15. Esto quiere decir que la decisión considera información que se genera más lentamente (estratégicas) e información que se genera más rápidamente pero con cuellos de botella (proveniente de los niveles operativos). Finalmente, dada la alta dependencia que un nivel operativo tiene de los niveles tácticos y/o estratégicos, así como también debido a la velocidad con que las decisiones se deben tomar en este nivel, es esperable una fluctuación mayor en la calidad de los centros de decisiones operativos, como se puede ver en las Figuras 16 y 17. Esto representa que las decisiones operativas son altamente sensibles a la disponibilidad de recursos y de informaciones, lo cual indica que los niveles operativos suelen ser aquellos donde más se requiere implementar soluciones o medidas de buenas prácticas. Esto a su vez, llevado al mundo del mejoramiento genético, resulta ser un reto importante, posible de visualizar vía el modelado de toma de decisión, dado que los niveles estratégicos y tácticos por esencia son muy rígidos y difíciles de cambiar o actualizar, con una frecuencia mayor. Figura 12. Evolución de la calidad para el centro de decisión uso de fuentes genéticas externas. Figura 13. Evolución de la calidad para el centro de decisión Definición del Idiotipo Figura 14. Evolución de la calidad para el centro de decisión Definición del tipo de análisis. Figura 15. Evolución de la calidad para el centro de decisión Incremento de semillas. 62

65 SERIE ACTAS INIA Nº 57 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA Figura 16. Evolución de la calidad para el centro de decisión Análisis del tipo de siembra. En un nivel operacional, se depende mucho de la información actualizada, por lo tanto existe un alto riesgo de que las decisiones, a cierto momento, sean de baja calidad, lo cual se traduce en un retraso de la obtención de los resultados esperados en la generación de variedades. Esto a la postre puede implicar el cierre de un programa de mejoramiento genético que son de largo aliento en la gran mayoría de las especies hortícolas. Esto se valida con el modelo DGRAI expuesto. A partir de aquí, es posible realizar análisis adicionales para entender los motivos de la evolución de la calidad, lo cual puede apoyar mejoras o inversiones en los programas de mejoramiento genético. En este caso Figura 17. Evolución de la calidad para el centro de decisión Utilización de pesticidas. particular de estudio, se ha podido detectar que el recurso humano que más interactúa con los centros de decisión es el mejorador o breeder, con un 62% de interacción, seguido del técnico de campo (field technician) con un 20%. Al mismo tiempo, se pueden identificar otros participantes no tan triviales que también participan del proceso de toma de decisión, como por ejemplo el gestor comercial con un 3%. Esto se basa en la metodología GRAI para el análisis. Por lo tanto, desde un punto de vista de cadena de valor, resulta claro, vía la simulación DGRAI, que el aspecto comercial tiene oportunidad de mejorar, llegando a tener una mayor participación en el proceso de toma de decisión (Figura 18). Figura 18. Porcentaje de participación del equipo técnico y especializado en el proceso de mejoramiento. 63

66 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA SERIE ACTAS INIA Nº 57 No obstante, contrario a lo que se podría pensar, el tiempo que cada recurso humano invierte en las distintas operaciones de los procesos de toma de decisión, no es proporcional al porcentaje de participación, como se evidencia en la Figura 19. Figura 19. Distribución del tiempo del equipo técnico y especializado en el proceso de mejoramiento Como se aprecia en la Figura 19, el personal que invierte más tiempo en el programa de mejoramiento genético es el técnico de campo, seguido por los trabajadores de campo, el mejorador, y finalmente el técnico de laboratorio. Además, se aprecia que el gestor comercial invierte muy poco tiempo en el proceso de toma de decisiones, por lo que se visualiza una participación más reactiva que proactiva, lo cual presenta un freno a las innovaciones potenciales que un programa de mejoramiento genético podría invertir. Finalmente, el caso analiza la calidad total del sistema, esto quiere decir, cómo se comportan todos los centros de decisión (considerando informaciones y decisiones de entrada y salida, y recurso humano). Para esto ver Figura 20. Respecto al recurso humano suele requerirse a lo menos de un mejorador, un técnico de campo y un operario. Así todo lo referido a definir los objetivos del PMG, diseñar las estrategias a utilizar, establecer y analizar el diseño experimental para los ensayos de localidades, evaluación y selección de los materiales promisorios, registrar la nueva variedad,otros, recaerán sobre el mejorador. Por otra parte, todo lo referido a establecimiento del cultivo, manejo de campo, evaluación del material, manejo de la semilla, etc. recaerán sobre el técnico de campo. Finalmente, todo lo referido a la mantención de ensayo, riegos, cosecha, desmalezados, etc. recaerán sobre el operario. Como se aprecia en la Figura 20, la calidad promedio total del sistema tiende a un 70%, esto significa que existe un 30% de ineficiencias que afectan negativamente la calidad del proceso de toma de decisiones, lo cual proviene de la sobrecarga de tiempo asignado a los recursos operativos, en desmedro del tiempo necesario para avanzar hacia el nivel táctico. Así, se demuestra que a través de la metodología de GRAI, los programas de mejoramiento genético presentan grandes oportunidades de mejora a nivel operativo. 64

67 SERIE ACTAS INIA Nº 57 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA Figura 20. Evolución de la calidad total del proceso de mejoramiento. Conclusiones Modelar la cadena de valor agrícola/hortícola, de manera realista, sigue siendo un reto. El rol del mejoramiento genético es fundamental para lograr dar respuesta a los requerimientos de los consumidores y a los cambios inciertos del entorno. El mejoramiento genético comienza a ser una actividad multi-disciplinar a nivel estratégico. A nivel operacional, el mejoramiento genético presenta oportunidades de mejora, sobretodo en apoyar la participación estratégica de este nivel en las actividades de la cadena de valor. Así, los mejoradores podrían reaccionar de manera proactiva a los cambios dinámicos del entorno. El modelado y simulación de procesos resulta ser una herramienta útil para apoyar la gestión del conocimiento. Trabajos futuros El trabajo realizado presenta la limitación que ha considerado un caso muy particular con la opinión solo de un breeder y una especie, por lo tanto se plantean para futuras publicaciones, considerar el levantamiento de información vía focus group de varios breeder para la misma especie o varios para diferentes especies, para mejorar y validar la matriz de decisión. También se plantea establecer un modelo de toma de decisión donde se incluyan todos los actores de la cadena de valor hortícola que participan en los diferentes eslabones, para medir el impacto multi direccional que los flujos de información y disponibilidad de recursos tienen en las calidades de los procesos de toma de decisión de cada eslabón. Finalmente, se plantea la postulación a proyectos de investigación competitivos (nacionales e internacionales), donde la metodología GRAI, apoyada por RUC-APS, pueda ser un aporte al desarrollo hortícola nacional. Agradecimientos: Authors of this publication acknowledge the contribution of the Project , RUC-APS: Enhancing and implementing Knowledge based ICT solutions within high Risk and Uncertain Conditions for Agriculture Production Systems ( funded by the European Union under their funding scheme H2020-MSCA-RISE

68 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA SERIE ACTAS INIA Nº 57 Referencias Doumeingts, G La Méthode GRAI. PhD. Thesis, University of Bordeaux I, Bordeaux, France. 58. Doumeingts, G., B. Vallespir, M. Zanettin, and D. Chen GIM, GRAI integrated methodology - A methodology for designing CIM systems, Version 1.0. Unnumbered Report, LAP/GRAI, University of Bordeaux I, France. Grangel, R., M. Bigand and J. Bourey Transformation of decisional models into UML: Application to GRAI grids, International Journal of Computer Integrated Manufacturing, 23(7), pp Hernández, J., R.Poler, J. Mula, and F. Lario The reverse logistic process of an automobile chain network supported by a collaborative decision-making model, Group Decision & Negotiation, 20, pp Hernández et al RUC-APS: Enhancing and implementing Knowledge based ICT solutions within high Risk and Uncertain Conditions for Agriculture Production Systems. 11th International Conference on Industrial Engineering and Industrial Management. Valencia, Spain, July 5-6, Kehr, E. y M. Bastias Poscosecha Hortícola en la Región de La Araucanía: una mirada de la situación actual y proyecciones a través de la vinculación ciencia-empresa. Serie Actas INIA Nº56. Temuco-Chile p. 66

69 SERIE ACTAS INIA Nº 57 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA Capítulo 8 Mejoramiento genético de maíz dulce Gabriel Saavedra Del Real Ing. Agrónomo, Ph.D. gsaavedr@inia.cl INIA La Platina El maíz dulce (Zea mays var. saccharata) pertenece a la familia Gramineae, como muchos de los principales alimentos que nutren al mundo, sin embargo su importancia respecto a estos granos (trigo, arroz, maíz grano) es bastante relativa, se cultivan solamente alrededor de 1 millón de hectáreas en el mundo, las cuales producen 9 millones de toneladas de producto fresco, que representa el 0,006% de la producción total de maíz mundial (Trademap, 2014). El principal productor mundial es Estados Unidos de América con 260 mil hectáreas, que aproximadamente representa el 39% del total mundial, seguido por Nigeria (8%) y México (7%). En Chile, de las 12 mil hectáreas de maíz para consumo fresco que se siembran anualmente, y que es la hortaliza de mayor superficie en el país, sólo a hectáreas son de maíz dulce, principalmente orientado a la agroindustria de congelados. La especie Zea mays L., es originaria de Mesoamérica, hoy Guatemala y parte de México y fue domesticada por las tribus originarias de la región. Podría derivar del Teosinte (Euchaleana mexicana Schrad., sin. Zea mexicana (Schrad.) Kuntze, planta cultivada como forraje en las regiones más cálidas de América. Las primeras evidencias de domesticación del maíz se encontraron en la cueva de San Marcos en Tehuacán, México, cuyas mazorcas fueron datadas en 5 milaños aunque otras evidencias de años fueron encontradas en la cueva de Guilá Naquitz en Oaxaca, México. En cuanto al maíz dulce, no se ha encontrado una fecha específica de origen, pero ya en 1770 era cultivado por los nativos de Norteamérica y en ese año se realizó la primera colecta de semillas por los colonos europeos. La primera variedad, llamada Papoon, fue obtenida de los indios Iroquois en Una hipótesis es que el maíz dulce se generó a partir de una mutación en la raza peruana de maíz llamada Chullpi, aunque fue mayormente cultivada por nativos de Norteamérica desde tiempos pre colombinos. Mangelsdorf (1974) propuso que la raza Chulpi fue la fuente original del gen su1 y el progenitor de la raza Maíz Dulce de Jalisco, México. Esta raza, Dulce de Jalisco, fue cruzado con maíz de tipo Reventador (Popcorn) para generar Ducillo del Noroeste en esa zona de México (Wellhausen y otros, 1952). Entonces, a partir de este tipo de maíz, el gen su1 fue siendo introgresado en razas del norte, incluyendo los tipos Northern Flint, el progenitor de los maíces dulces comerciales modernos (Revilla y Tracy, 1995). El maíz dulce difiere del maíz común por una mutación de genes que causan alteraciones en el tipo y cantidad de carbohidratos durante la maduración del grano, produciendo en los granos una acumulación de azúcares dos veces mayor y mucho menos almidón. El maíz dulce común tiene un gen estándar llamado Sugary 1 (su1) ubicado en el cromosoma 4, cuya función es codificar una isoamilasa en la síntesis del almidón en el endosperma (Dinges y otros, 2001), lo que previene o retarda la conversión normal de azúcar en almidón durante su desarrollo, entonces el grano acumula un polisacárido soluble en agua llamado fitoglicógeno en lugar de almidón (Brown y otros, 1985; Carey y otros, 1984; Wann y otros, 1971). El fitoglicógeno, ade- 67

70 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA SERIE ACTAS INIA Nº 57 más de dulzor, entrega características organolépticas especiales al grano, como suavidad de textura, pero a la vez produce que el grano seco sea arrugado y vidrioso (Marshall y Tracy, 2003). En la generación de híbridos modernos de maíz dulce, las variedades tradicionales han sido modificadas con otros genes y combinaciones genéticas en el endosperma que controlan el dulzor del grano. Los genes modificadores mayores de dulzor del grano son shrunken-2 (sh2) y sugary enhancer (se), los cuales se pueden combinar con su1 obteniendo mayor cremosidad del grano. El gen sh2, se encuentra localizado en al brazo largo del cromosoma 3 (3L), no sintetiza una enzima clave en la síntesis del almidón y que causa acumulación de sacarosa y lípidos en lugar de polisacáridos solubles y almidón, la ADP-glucosa fosforilasa, (Rodhes, 1997 y Creech, 1965). Por lo tanto, estos maíces poseen cuatro a ocho veces más azúcares que los híbridos no mutantes y son conocidos como súper dulces (Creech, 1965). Este tipo de maíz supera al maíz dulce corriente por presentar mejores características, tales como: contenido más alto de azúcares en la madurez y dos a tres veces más sacarosa (Creech, 1965); un período de cosecha más largo (Garwood y otros, 1976); una textura suave y crujiente, no requiere adición de azúcar al procesarlo (Rogers, 1976); presenta rendimientos comparables a los híbridos su1 (Wong y otros, 1994) y ser preferido por los consumidores en las pruebas de sabor (Evensen, 1984), por lo cual es muy cotizado por los consumidores y agroindustria en varios países. Ferguson y otros (1978) afirman que el gen sugary enhancer (se) es un modificador recesivo de la mutación del endosperma su1, ubicado en el brazo largo del cromosoma 4 del genoma del maíz dulce (La Bonte y Juvik, 1991). Este alelo, en estado de homocigosis, según González y otros (1976 y 1974), produce un incremento de azúcares totales en las cariópsides de su1, a niveles comparables con el gen sh2, pero sin reducción de fitoglicógeno. A diferencia de otras mutaciones, esta combinación genética es muy difícil distinguirla visualmente de otras poblaciones segregantes, solamente el uso de técnicas como HPLC (High-Performance Liquid Chromatography) permiten diferenciarlas, pero a un costo demasiado alto cuando se estudian cientos de segregantes (Ferguson y otros, 1978; Juvik y La Bonte, 1988). Hay un par de caracteres de las cariópsides de maíz dulce su1 (color amarillo más claro en el grano y deshidratación más lenta), que parcialmente podrían identificar granos que sean homocigotos para el gen se, pero estos caracteres varían su expresión dependiendo de su genética y la madurez de la cariópside (La Bonte y Juvik, 1988). Según Ordas y otros (2007), existen tres grupos genéticos principales de donde han derivado las mejoras genéticas en esta especie: Golden Bantam Stowell s Evergreen Country Gentleman A partir de Golden Bantam se han realizado las principales mejoras, esta es una variedad introducida por Burpee en 1902, siendo la primera variedad en tener endosperma amarillo, anteriormente todo el maíz dulce tenía endosperma blanco (Tracy, 1997). Así que, casi todos los maíces dulces de endosperma amarillo actuales tienen algo de Golden Bantam en su pedigrí (Revilla y Tracy, 1995). Caracteres de interés para mejoramiento genético Las principales características que se eligieron para seleccionar germoplasma fueron las más aplicables a la agroindustria. Esta industria, siempre, busca mejorar el rendimiento industrial, o sea que la relación de materia prima ingresada versus producto generado sea menor, con baja cantidad de desecho, por lo tanto la materia prima tiene que cumplir con una serie de características que faciliten el procesamiento y la eficiencia de producción industrial. Este programa tomó como principales características de selección de líneas puras e híbridos formados para plantas y mazorcas los siguientes caracteres: 68

71 SERIE ACTAS INIA Nº 57 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA 1) Planta 1.1) Altura de planta, donde se seleccionó germoplasma que no fuera muy alto (>2,0 m) por la fragilidad de la caña de esta especie, lo que podría provocar tendedura; ni tampoco muy baja (<1,0 m) debido a que podría dificultar la cosecha mecanizada por su altura, al tener la mazorca muy abajo. 1.2) Altura de inserción de mazorca, este carácter es muy importante para la cosecha mecánica y manual, no puede ser muy bajo, ya que dificulta ambos tipos de cosecha, tal como se mencionó anteriormente. 1.3) Prolificidad de polen y abundancia de sedas, carácter que afecta la polinización y que finalmente se manifiesta en calidad y llenado de mazorca. Las accesiones poco prolíficas, pero de buena calidad de planta y mazorca se deben usar de líneas hembras, y al revés cuando una accesión posee sedas cortas y escasas, pero aporta calidad, se debe usar de macho, siempre y cuando tenga buena cantidad de polen, si no se debe descartar. 1.4) Precocidad, este tipo de maíz, en general es muy precoz en maduración de cosecha. Siempre se busca obtener híbridos con diferentes precocidades, de manera de cubrir bien la temporada de producción, prolongándola el mayor tiempo posible. Por lo tanto, se seleccionaron líneas puras e híbridos con un amplio rango de precocidad, desde 60 hasta 90 días a cosecha. 1.5) Color de chalas u hojas envolventes de la mazorca, es una característica más apropiada para maíz dulce de consumo fresco, debido a que el consumidor usa como referencia el color verde intenso para frescura. Sin embargo para la agroindustria no tiene mayor incidencia. 2) Mazorca 2.1) Contenido de azúcar, es un elemento de mayor importancia para este cultivo, donde los genes que posee el híbrido entregan contenidos altos cuando están solos o en combinaciones adecuadas. Concentración de azúcar mayor a 12 Brix es deseable, pero con maíces tipo super sweet se logran valores sobre 20 Brix. 2.2) Forma de la mazorca, idealmente debería ser cilíndrica, para facilitar la extracción de granos de la coronta con poca pérdida, pero actualmente la maquinaria moderna de extracción permite el uso de mazorcas cónicas. 2.3) Número de hileras de granos por mazorca, este carácter es de mayor importancia para el procesamiento, ya que tiene relación directa con el rendimiento industrial, mientras más hileras, más granos y mejor rendimiento. El ideal es obtener mazorcas con 18 hileras como mínimo. 2.4) Color de grano, se busca siembre grano amarillo fuerte para la industria, aunque actualmente hay bastante demanda por mazorcas combinadas de granos blancos y amarillos. Existen otras posibilidades de combinación con granos rojos y morados, pero aún no son producidos en el país. 2.5) Relación largo de grano y diámetro de coronta, en este carácter se busca tener un largo grano mayor o más profundo insertado en una coronta no tan gruesa, sino más bien delgada, de manera de facilitar la extracción de grano e incrementar el rendimiento industrial. Obtención de híbridos comerciales La obtención de híbridos comerciales es un proceso muy largo, que puede tomar entre 12 y 15 años, dependiendo de la posibilidad de hacer algunos trabajos de selección o cruzamiento en zonas del país con mejor clima (por ej. Región de Arica y Parinacota), o bien en el extranjero en países con contra estación (Estados Unidos, Francia o España), de esta manera se aprovecha de realizar dos generaciones por año. En el caso de maíz dulce, esta operación es más factible que con otras especies que tienen período vegetativo demasiado largo. 69

72 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA SERIE ACTAS INIA Nº 57 El primer paso es la acumulación de germoplasma lo más diverso y la mayor cantidad de accesiones posibles. Esto se hace acudiendo a bancos de germoplasma o reservorios nacionales como el que tiene el USDA-ARS en Idaho o Cornell, adquiriendo por compra o convenios material genético antiguo y moderno de diferentes compañías, o solicitando líneas puras a universidades e institutos agrícolas a través de MTA (Material Transfer Agreement). Otra manera es autopolinizando híbridos modernos comerciales, obteniendo segregantes y formando grupos de cruzamientos libres, de manera de obtener combinaciones noveles para usarlas en selecciones de nuevas líneas puras. Una vez obtenido este material, ya sea líneas puras o germoplasma de pre-breeding, se procede a la caracterización y análisis de segregación, para formar familias y grupos de características similares e iniciar el proceso de selección, previo al inicio de la secuencia de autofecundaciones para formar las líneas puras que darán origen a los híbridos experimentales. Este proceso puede tomar entre 1 a 2 años. El proceso de selección de familias y líneas toma alrededor de 2 a 3 años, donde el germoplasma se siembra en campo, se analiza desde emergencia y se continúa caracterizando y seleccionando por los caracteres definidos al inicio del programa. Se eliminan todas las líneas o familias que no cumplen con lo deseado, disminuyendo de esa manera la cantidad de material a evaluar cada año. Terminada la selección se inicia el proceso de autofecundación hasta por lo menos S5 o S6, puede tomar 5 a 6 años, pero con trabajo fuera de temporada se reduce a la mitad. En este proceso se eliminan las plantas de una línea que tengan características diferentes, como por ejemplo una planta muy alta dentro de plantas bajas o mazorcas con granos segregantes de colores diversos en líneas amarillas. En esta etapa, es muy importante tomar notas de precocidad, fecha de inicio de antesis, abundancia de polen y/o pelo, altura de planta y mazorca con el fin de programar la siguiente etapa de evaluación, la prueba de Habilidad Combinatoria General (HCG). La HCG es un proceso donde se generan híbridos a partir de líneas puras seleccionadas cruzadas con una línea pura probadora o conocida por sus características genéticas. Entonces, una vez realizado el cruzamiento y sembrado en terreno, se puede evaluar el híbrido por una parte, por si ocurre una buena combinación; o bien se pueden evaluar las líneas puras generadas combinadas con un probador universal y determinar su capacidad o potencial productivo tomando al probador universal como constante, entonces se puede discriminar entre líneas puras por calidad genética. Aquí, puede ocurrir que se genere un híbrido promisorio por las combinaciones genéticas que se realizan, el cual podría ser evaluado para alcanzar el nivel comercial. Una vez determinada la habilidad combinatoria general, se procede a realizar cruzamientos entre las líneas puras en un ensayo de Habilidad Combinatoria Específica (HCE), realizando cruzamientos entre líneas puras con pedigríes distantes. No es conveniente cruzar medios hermanos o líneas relacionadas por pedigree, ya que disminuye la heterosis o vigor híbrido. A partir de este ensayo se obtienen híbridos promisorios, los cuales deberían ser evaluados durante a lo menos tres temporadas en diferentes medio ambientes para finalmente decidir cuál o cuáles deberían continuar hacia la multiplicación comercial. Estos híbridos deben ser probados en ensayos de rendimiento regionales, a lo menos tres regiones, durante 2 ó 3 años antes de decidir su multiplicación comercial, previa inscripción en el registro de variedades para su protección. Paralelamente, teniendo, él o los híbridos seleccionados, se debe hacer la multiplicación de semilla de las líneas puras y formar el híbrido para pruebas comerciales. Después de unos dos años de pruebas comerciales se puede liberar el híbrido, registrarlo y comercializarlo. Una manera de acelerar este proceso, al igual que en selección e hibridación, es realizar multiplicaciones fuera de temporada en el país o el extranjero. Resultados obtenidos Después de varios años de selecciones, autofecundaciones e hibridaciones se han obtenido algunos resultados muy interesantes con el material genético disponible por el programa. 70

73 SERIE ACTAS INIA Nº 57 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA Se han generado 120 líneas segregantes que se encuentran en S3 y S4, de las cuales 30 contienen el gen se (sugar enhancer), aún no han sido caracterizadas en su totalidad. Pero por otra parte hay 113 líneas puras con más de 97% de homocigosis en S5 y S6, de las cuales 37 tienen características agroindustriales de importancia. Por ejemplo, hay 15 líneas puras con potencial mayor a 22ºBrix en contenido de azúcar, 22 líneas con 18 o más hileras y 25 líneas con potencial de rendimiento mayor a 20 T ha -1. Además, se han seleccionado líneas puras elite tanto en INIA La Platina (región Metropolitana) como en INIA Carillanca (región de La Araucanía) por sus características y aportes agroindustriales, tal como se muestran algunas de estas líneas en el Cuadro 1. En INIA La Platina, la selección en base a comportamiento agroindustrial y agronómico entregó 17 líneas puras con potencial de producción de azúcares mayor a 15ºBrix y 34 líneas con más de 18 hileras, mientras que en INIA Carillanca se seleccionaron 42 líneas por contenido de azúcar y 20 por número de hileras. Estas líneas puras aún no han sido cruzadas completamente entre ellas para determinar vigor híbrido y capacidad combinatoria específica. Por lo tanto hay un potencial altísimo de posibles híbridos comerciales en el futuro. En cuanto a híbridos generados a partir de un Top- Cross en 2015, hubo varios que presentaron un comportamiento agronómico e industrial muy interesante, por lo que han sido seleccionados como híbridos promisorios, que podrían ser desarrollados para ser comerciales. Es el caso del híbrido , que se muestra su comportamiento en el Cuadro 2, en tres localidades, aunque solo en dos regiones en dos temporadas. Presentó un contenido de azúcar muy bueno en todas las temporadas y regiones, con un promedio general de 23,5 Brix, el largo de mazorca alcanzó un promedio de 20,2 cm y el rendimiento total fluctuó entre 14,6 T/ha en INIA La Platina y 31,9 T/ha en INIA Carillanca. Cuadro 1. Muestra de líneas puras y sus pedigríes selectos por sus características agroindustriales en INIA La Platina, Región Metropolitana. Nº de hileras por mazorca Contenido azúcar (ºBrix) Línea Pura Pedigrí La Platina Carillanca La Platina Carillanca Dyn ,4 21, Dyn ,9 17, Dyn ,8 28, Dyn ,6 24, Dyn ,0 22, Dyn ,6 29, Car ,4 25, Chef ,0 17, Cac ,0 17, Che ,0 13, Dyn ,1 14, Dyn ,0 20, Dyn ,9 17, Car ,0 19, Car ,3 17, Car , Car ,2 19, Car ,7 15, Chef ,1 11,9 71

74 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA SERIE ACTAS INIA Nº 57 Cuadro 2. Comportamiento de caracteres agroindustriales de importancia del híbrido en dos temporadas bajo diferentes medio ambientes. La Platina Carillanca El Monte 2015/ / / / /2016 Nº de hileras Contenido de azúcar (ºBrix) 24,1 22,6 23,9 24,5 22,4 Largo de mazorca (cm) 19,1 20,8 21,2 20,0 20,1 Calidad de mazorca* Rendimiento (T/ha) 18,2 14,6 28,5 31,9 26,6 *Calidad de mazorca, 1=muy mala; 5=muy buena En este grupo de híbridos seleccionados por características agro-industriales, hubo 14 que tuvieron comportamiento muy bueno en la región Metropolitana, los cuales se muestran en el Cuadro 3. Hay un par de híbridos como el y que presentaron rendimientos muy bajos, pero a la vez tuvieron un contenido de azúcar bastante interesante, estos fueron seleccionados porque con manejo agronómico y bajo otras condiciones ambientales podrían tener un comportamiento mejor. Otros híbridos que no tuvieron número de hileras superior o igual a 18 fueron seleccionados por su calidad de mazorca y contenido de azúcar, lo cual los hace muy apetecibles para el consumo directo, sin procesamiento. El principal factor de selección fue el contenido de azúcar, que como base se tomó 15 Brix, pero al observar los rendimientos, la selección se hizo en base al comportamiento de dos temporadas y la estabilidad de los resultados. Cuadro 3. Selección de híbridos promisorios en INIA La Platina (Región Metropolitana). Días Altura de Calidad Número Largo Contenido Peso mazorca Peso total a planta de de mazorca de azúcar ind. desnuda mazorcas Híbrido floración (m) mazorca hileras (cm) (ºBrix) (g) (T/ha) , ,5 22, , , ,6 25, , , ,8 22, , , ,0 26, , , ,0 22, , , ,8 22, , , ,5 17, , , ,0 16, , , ,0 17, , , ,5 18, , , ,0 18, , , ,0 16, , , ,0 18, , , ,5 17, ,17 72

75 SERIE ACTAS INIA Nº 57 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA El mismo trabajo de investigación y selección se realizó en la Región de La Araucanía, en INIA Carillanca. Los resultados de la selección de híbridos adaptados para la región se presentan en el Cuadro 4. Los días a floración se incrementan mucho respecto a la Región Metropolitana, por lo tanto su período vegetativo y reproductivo es más largo y acumulan más azúcares en los granos, lo que se ve reflejado en el contenido promedio que fluctuó entre 20,0 y 28,2 Brix. También, el rendimiento fue superior, fluctuó entre 17,9 y 31,9 T/ha. Se seleccionaron 12 híbridos, usando la misma base anteriormente descrita, coincidiendo 8 híbridos en ambas regiones. En esta región, el híbrido tuvo un comportamiento excelente con alto contenido de azúcar, uno de los más altos (28,2ºBrix), el cual se repitió en la Región Metropolitana con 25,8ºBrix. Sin embargo, el rendimiento en el sur duplicó al de la zona central. Otro híbrido que llama la atención, por su comportamiento en esta región fue , que tuvo un rendimiento de casi 29 T/ha, con un alto contenido de azúcar (29ºBrix), siendo muy superior su comportamiento respecto a la Región Metropolitana. Se podría decir que este híbrido estaría más adaptado ala Región de La Araucanía. Similarmente, ocurre lo mismo con , con un buen comportamiento en esta región y pobre en la zona central. En esta región, después de , el mejor rendimiento estuvo en , con aproximadamente 30 T/ha y 25,6ºBrix, pero además con buen número de hileras y tamaño de mazorca, lo que convierte a este híbrido en un buen candidato para la zona. Este híbrido no fue seleccionado para la zona central por su pobre comportamiento en rendimiento industrial y calidad de mazorca. Conclusiones Considerando lo expuesto, hay suficiente material genético y líneas puras para realizar combinaciones selectas usando material elite, pero además hay una serie de híbridos promisorios que tienen muy buenas perspectivas de convertirse en variedades comerciales a mediano plazo. Falta el desarrollo de los híbridos promisorios, para llegar a comerciales, pero esto no se puede lograr en un proyecto a 7 años, ya que se requiere de un tiempo para probar, evaluar e iniciar los incrementos de semilla, previo a la comercialización y/o desarrollo comercial. Cuadro 4. Selección de híbridos promisorios en INIA Carillanca (Región de La Araucanía). Días Altura de Calidad Número Largo Contenido Peso mazorca Peso total a planta de de mazorca de azúcar ind. desnuda mazorcas Híbrido floración (m) mazorca hileras (cm) (ºBrix) (g) (T/ha) , ,0 22, , , ,0 21, , , ,4 28, , , ,0 24, , , ,0 22, , , ,2 20, , , ,1 29, , , ,6 23, , , ,0 25, , , ,8 20, , , ,8 s/i , , ,0 26, ,16 73

76 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA SERIE ACTAS INIA Nº 57 Referencias Carey, E.; Dickinson, D. y Rodhes, A Sugar characteristics of sweet corn population from a sugary enhancer breeding program. Euphytica, 33(3): DOI: /BF Creech, R.G Genetic control of carbohydrate synthesis in maize endosperm. Genetics, 52(6): Evensen, K.B. y Boyer, C.D Carbohydrate composition of sensory quality of fresh and stored sweet corn. J Amer Soc Hort Sci., 111:(5): Ferguson, J.E.; Dickinson, D.B. y Rhodes, A.M Analysis of endosperm sugars in a sweet corn inbred (Illinois 677a) which contains the Sugary enhancer (se) gene and comparison of se with other corn genotypes. Plant Physiol, 63: DOI: /pp Garwood, D.L.; Mc Ardle, F.J.; Vanderslice, S.F. y Shannon, J.C Postharvest carbohydrate transformations and processed quality of high sugar maize genotypes. J Amer Soc Hort Sci., 101(4): González, J.W.; Rhodes, A.M. y Dickinson, D.B A new inbred with high sugar content in sweet corn. HortScience, 9: Juvik, J. A. y La Bonte, D. R Single kernel analysis for the presence of the sugary enhancer (se) gene in sweet corn. HortScience 23: La Bonte, D. R. y Juvik, J. A Characterization of sugary-1 (su-1) sugary enhancer (se) kernels in segregating sweet corn populations. J. Amer. Soc. Hort. Sci. 115: La Bonte, D.R. y Juvik, J.A Sugary enhancer (se) Gene located on the long arm of chromosome 4 in maize (Zea mays L.). J Hered, 82(2): DOI: /oxfordjournals.jhered.a Rodhes, D Citing the sites (en línea): Sweet corn genetics: Documenting electronic. Sources on the Internet. 20 de agosto de 1997 < www. hort. purdue. edu/rhodcv/hort410/sweetc/ sw htm > (Consulta: 4 de agosto de 1998). Rogers, N.K Seed Co. Catálogo de semillas y hortalizas. Boise, Idaho EE.UU. 80p. Wann, E.V.; Brown, G.B. y Hills, W.A Genetic modifications of sweet corn quality. J Amer Soc Hort Sci., 96: Wong, A.D.; Juvik, J.A.; Breeden, D.C. y Swiader, J.M Shrunken 2 sweet corn yield and the chemical componentes of quality. J Amer Soc Hort Sci., 119(4): González, J.W.; Rhodes, A.M. y Dickinson, D.B Carbohydrate and enzymatic characterization of high sucrose sugary inbred line of sweet corn. Plant Physiol, 58: DOI: /pp

77 SERIE ACTAS INIA Nº 57 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA Capítulo 9 Recursos genéticos y su uso en mejoramiento de hortalizas Ricardo Pertuzé Concha Ing. Agrónomo Ph.D. rpertuze@uchile.cl Universidad de Chile Situación mundial de los recursos genéticos El constante cambio de las condiciones ambientales hace que los Recursos Naturales estén en permanente evolución. La disponibilidad de sustratos, la disponibilidad de agua para la agricultura y la presencia de Recursos Genéticos (RRGG) que se adapten a los cambios son un enorme desafío. Los Recursos Genéticos corresponden al enorme patrimonio genético que tienen un valor real o potencial y considera plantas, animales y microorganismos (CDB, 1992). Estos RRGG son la fuente de variabilidad que constituye la base de la agricultura desde el punto de vista de proveer la información genética para el desarrollo de nuevas variedades que satisfagan las necesidades de alimentación de la población mundial. Para el mejoramiento genético existen diversas fuentes de RRGG según las necesidades del mejorador, y es posible acceder a variedades modernas que cuenten con una o varias de las características buscadas, o si dentro de las primeras no es posible encontrar genes que sirvan de variabilidad para los objetivos iniciales, entonces se puede recurrir a ecotipos o variedades antiguas que si bien pueden tener rendimientos inferiores o algunas deficiencias generales presentar particularidades que permiten satisfacer necesidades puntuales. Cuando ninguna de las alternativas anteriores está disponible, entonces hay que comenzar a pensar en plantas menos domesticadas o simplemente germoplasma silvestre de especies emparentadas. Estas últimas, por lo general son fuente de gran variabilidad, pero su utilización acarrea un importante lastre no domesticado que deberá ser depurado luego de la introgresión de los caracteres de interés. En la actualidad se sabe que, de las más de 300 mil especies de plantas vasculares, para el consumo humano apenas utilizamos unas 7 mil, de las cuales 300 han sido domesticadas y menos de 30 constituyen la base de la alimentación mundial, concentradas en cuatro Familias: Cereales, Leguminosas, Solanáceas y Rosáceas. Los RRGG silvestres no están distribuidos en el mundo de igual manera. Se han descrito 8 Centros de Origen y aunque en muchos casos coincide, también se han descrito Centros de Diversidad de las especies. En este sentido existen países que concentran muchas especies y otros que, si bien tienen menos, presentan especies de gran valor por la singularidad de ellas. Biodiversidad agrícola de Chile La Biodiversidad agrícola de Chile se basa en un 95,5% en especies introducidas y sólo un 4,5% corresponde a especies nativas cultivadas. Este último valor aumenta a 29% si se considera que algunas especies tienen alguna relación de parentesco con especies nativas (Cubillos y León, 1995). Un ejemplo de aquello es el tomate, donde en Chile se 75

78 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA SERIE ACTAS INIA Nº 57 presentan 4 especies emparentadas con la especie y con características tremendamente interesantes como podría ser el potencial de resistencia a la sequía de Solanum sitiens que crece en pleno Desierto de Atacama, exclusivamente en la Región de Tarapacá (Chetelat et al., 2009; Pertuzé et al., 2002). Al describir las particularidades de la geomorfología de Chile de norte a sur, es posible ver como se entrelaza con el trabajo paciente de los agricultores por seleccionar especies y variedades introducidas que satisfacen sus necesidades y se van adaptando a cada una de las condiciones locales. En ese sentido se puede mencionar como en la precordillera de Putre en la Región de Arica y Parinacota, se han establecido y hoy seleccionado ecotipos de orégano que se adaptan a los extremos de temperatura y condiciones ambientales, siendo cultivados en terrazas andinas. Las particularidades de las plantas de orégano le han dado el reconocimiento local de una Indicación Geográfica como una forma de valorar el patrimonio que los agricultores de la zona mantienen día a día (INAPI, 2016). A la misma latitud, pero a menor altura, se abre el valle del río Lluta, donde a pesar de la alta salinidad y exceso de boro se ha seleccionado el maíz Lluteño que crece en perfectas condiciones y que es muy cotizado en los mercados locales, habiendo también ganado la Indicación Geográfica por la importancia que este tiene para la comunidad local (INAPI, 2015). En la Región de Tarapacá, donde se alza una pampa extremadamente árida, se dejan ver profundas quebradas como Camiña en cuyos estrechos valles se hace agricultura, y donde sus agricultores y culturas andinas de la zona han sabido aprovechar los pocos recursos hídricos, desarrollando terrazas con riego interconectado en donde se cultivan con éxito zanahorias, ajos y maíces que son cotizados en toda la zona norte por sus particularidades. Ya en forma más extendida por la zona norte en general, también es posible identificar otras especies particularmente seleccionadas. Tal es el caso de papas utilizadas para consumo directo y otras para hacer chuño, o bien una gran variedad de maíces con 76

79 SERIE ACTAS INIA Nº 57 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA diversos propósitos (harina, chicha, caspia, entre otras) o bien zapallos de guarda que solo se ven en el norte. Incluso pepinos dulces distribuidos desde el Perú hasta La Serena con una gran variedad de colores que van desde los morados a los amarillos, pasando por frutos con ambos colores jaspeados. De la misma forma, aunque de manera muy puntual, es posible encontrar cultivos muy poco conocidos, pero de larga data en las culturas andinas, como es el caso de la caigua, cucurbitáceas cuyos frutos fueron utilizados deshidratados por mensajeros diaguitas como fuente de alimento en sus travesías o como en la actualidad donde son utilizados rellenos, en mermeladas, ensaladas e incluso acompañando tragos (caigua sour). Por otra parte, ya en la zona central de Chile, se puede localizar una gran variedad de tomates tales como el Rosado con sus enormes frutos multiloculares, que pueden llegar a pesar 1 kg o más, o el Limachino. En ambos casos caracterizados por su gran sabor, aunque malas propiedades de poscosecha, razón por la cual han sido desplazadas por nuevas variedades que finalmente han decepcionado por su palatabilidad. Otra especie que ha recibido Indicación Geográfica, reconociendo el valor cultural asociado a una localidad es la Sandía de Paine, de gran tamaño y con franjas de color verde claro sobre fondo oscuro en la piel, que suele ser delgada y propensa a quebrarse, pero de gran dulzor (INAPI, 2016). Desde la zona central y hasta la zona centro sur se puede identificar una enorme cantidad de variedades de porotos, de muchas formas y colores. Estas variedades son regularmente conservadas por agricultores y son descritas por ellos por sus propiedades para ser utilizadas como poroto verde, para granado o para cocidos de diversa naturaleza. Chile es considerado una fuente de diversidad de esta especie por la gran cantidad de germoplasma presente (porotos payares, hallados, blancos, negros, pintos, frutilla, entre mucho otros). En la zona sur, tradicionalmente en la Región del Biobío y en la Región de La Araucanía, inicialmente la cultura mapuche y actualmente los agricultores de 77

80 SEMINARIO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO GENÉTICO DE HORTALIZAS Y LA AGROINDUSTRIA SERIE ACTAS INIA Nº 57 la zona, han seleccionado una gama de ajíes (Puta madre, Cacho de cabra, Huaipe) principalmente para la confección de merkén (ají ahumado y molido) y ristras (amarras de ajíes ahumados) para su uso como condimento de una gran diversidad de platos típicos de la zona. Particularmente al complejo de islas de Chiloé, en la Región de Los Lagos, desde 2014 se le ha reconocido internacionalmente por ser un Sitio Ingenioso de Patrimonio Agroalimentario Mundial (SIPAM), reconociendo no solo sus recursos genéticos vegetales, sino al sistema que integra a toda la comunidad, considerando vegetales, animales, comunidades, paisaje y rasgos culturales. Ya es por todos sabido que la papa chilota es considerada un sub-centro de origen de la papa cultivada. Todavía quedan más de 400 variedades, sin embargo, alguna vez hubo más de 700. Se ha producido una erosión importante, pero se ha tomado conciencia y actualmente se trabaja con las comunidades y centros de investigación para mantener y valorar las variedades que persisten, y las prácticas culturales asociadas al cultivo que han sido desarrolladas en Chiloé para convivir con las necesidades del entorno y el paisaje. Hoy se utilizan algas para la fertilización, y se hacen selecciones por mejoramiento comunitario para obtener clones resistentes a la sequía, entre otras cualidades. Ya en la zona austral (regiones de Aysén y Magallanes), si bien los cultivos y hortalizas no son tan habituales, también en la actualidad se ha desarrollado agricultura buscando variedades con el fin de encontrar algunas que se adapten a condiciones extremas de frío y pocas horas de luz en períodos invernales u otras que le saquen partido a la gran cantidad de horas luz del verano. El patrimonio de Chile se mantiene a lo largo de todo el país. Es tarea de todos conservar y dar uso a estos Tesoros Genéticos y a las prácticas culturales asociadas, a la cultura que permite su cultivo en condiciones particulares. Reconozcamos el valioso aporte de domesticación y selección que realizan a diario las comunidades agrícolas y permitamos que eso siga ocurriendo. 78