FONDO REGIONAL DE TECNOLOGÍA AGROPECUARIA 8028 - Generación y validación de variedades de maíz tolerantes a sequía como medio de estabilizar productividad y disminuir el daño por micotoxinas como consecuencia del cambio climático
El maíz es una fuente de nutrición sumamente importante en los trópicos bajos de América Latina, pues aporta hasta un 40% de las proteínas y el 50% de las calorías en las dietas de algunos países centroamericanos, donde la desnutrición inhabilita a casi la mitad de su población infantil menor de cinco años. El maíz se siembra en mas de 4.0 millones de hectáreas en Centroamérica, Colombia, Venezuela, Perú, Ecuador y Bolivia, con un rendimiento promedio de aproximadamente 2.5 t ha-1. El cultivo se produce mayormente en zonas de ladera de los trópicos bajos, en suelos con poca fertilidad, poco profundos y con escasa capacidad de retención de humedad. Esto contribuye a que existan sequías prolongadas que causan pérdidas de maíz estimadas hasta en 35%. El maíz en los trópicos bajos es mayormente producido por pequeños agricultores, quienes generalmente cultivan menos de 1 ha. Estos agricultores no tienen acceso a riego y suelen sufrir graves pérdidas por la falta de agua y por daños causados por enfermedades.
Según la FAO, más de 8.6 millones de habitantes viven en zonas rurales denominadas el “Corredor Seco” donde suele haber pérdidas totales del cultivo y escasez de alimentos. Lo más afectados por el hecho de vivir en el “Corredor Seco” son los niños de menos de cinco años, pues están expuestos a la desnutrición, la cual conduce a la disminución del crecimiento físico e intelectual. La desnutrición crónica afecta al 23% de la población de El Salvador, el 33% de la de Nicaragua, 38% de la de Honduras y el 48% de la de Guatemala. Estadísticas emitidas por FAO y por los programas nacionales de investigación señalan que la demanda por maíz aumentará en la región. El cambio climático dificultará el poder satisfacer esta demanda y hay muchas pruebas científicas que pronostican un aumento de temperatura, disminución de la precipitación pluvial y un incremento en los eventos climáticos extremos en partes de América Central y América del Sur.
Es casi seguro que estas condiciones reducirán la producción de maíz en las zonas tropicales de América Latina e incrementarán la incidencia de enfermedades del maíz, en especial las pudriciones de mazorca causadas por Aspergillus flavus y Fusarium verticillioides, hongos que son favorecidos por las altas temperaturas y la sequía, y que contaminan el grano de maíz con micotoxinas, incluyendo aflatoxinas y fumonicinas. Las micotoxinas son sustancias químicas altamente tóxicas producidas por hongos toxígenos que se dan en el maíz y el maní (cacahuate). Tienen efectos negativos en la salud humana y animal, como la inmunodepresión, una mayor incidencia y severidad de enfermedades infecciosas, cáncer, defectos congénitos y retraso del crecimiento infantil. Además, son las causantes de pérdidas económicas graves en los países en desarrollo como consecuencia de las pérdidas de ganado y de la producción de pollos. En condiciones favorables, los hongos Fusarium y Aspergillus colonizan el maíz de forma endofítica, sin causar síntomas. Sin embargo, cuando las plantas padecen estrés por sequía, deficiencias de nutrientes y altas temperaturas, estos hongos producen grandes cantidades de micotoxinas. Las proyecciones en materia del cambio climático sugieren que habrá una mayor frecuencia de sequía y altas temperaturas que probablemente aumenten el estrés que padecen las plantas y, en consecuencia, la producción de micotoxinas. Por tanto, este proyecto combinará la tolerancia a sequía con la resistencia a F. verticillioides y A. flavus, para generar variedades de maíz que sufrirán menos por la sequía y que por tanto tienen una acumulación reducida de micotoxinas. Estas variedades serán desarrolladas combinando la tolerancia a sequía y la resistencia a pudrición de mazorca de donadores del CIMMYT que fueron generados después de años de selección en ambientes con estrés, con el comportamiento agronómico superior de las líneas puras generadas en el CIMMYT y ampliamente sembradas en el trópico bajo de América Latina. Se discriminará por sequía en un ambiente con estrés controlado en México y en un nuevo sitio experimental en la región que se localizará en una estación experimental del INIA, en la costa de Perú.
Al final de tres años, este proyecto habrá generado por lo menos dos variedades de grano amarillo y dos de grano blanco que combinan el alto potencial de rendimiento con la tolerancia a sequía y la resistencia a A. flavus y F. verticillioides y con una reducida acumulación de micotoxinas, lo cual contribuirá a lograr la seguridad alimentaria a pesar del cambio climático. Además, este proyecto pondrá a disposición de los investigadores las herramientas, técnicas y metodologías aplicadas en el desarrollo de variedades de maíz con tolerancia a sequía, resistencia a pudrición de mazorca y acumulación reducida de micotoxinas. Un nivel menor de contaminación por micotoxinas incrementará la competitividad del maíz en los mercados nacionales e internacionales, y aumentará los ingresos de los pequeños productores. Como consecuencia del proyecto se generará una red de trabajo para desarrollar variedades e híbridos resistentes a sequía y micotoxinas apoyados de modernas herramientas para identificar germoplasma de maíz resistente a micotoxinas. Adicionalmente, el proyecto servirá para crear conciencia en los productores y consumidores del daño que producen las micotoxinas y así proteger la salud.
Un consorcio de investigadores provenientes de los países participantes colaborará con el CIMMYT para (i) evaluar e identificar maíz tolerante a sequía y resistente a pudrición de mazorca y con reducida acumulación de micotoxinas; (ii) generar poblaciones de materiales que combinen estas tres características; (iii) incrementar la semilla de poblaciones prometedoras y establecer ensayos en campo manejados por agricultores para la evaluación participativa de variedades promisorias; (iv) ensayar y validar la eficacia de los reactivos basados en la PCR para detectar A. flavus y F. verticillioides en planta; (v) utilizar ELISA para detectar y cuantificar micotoxinas en grano; (vi) fortalecer la capacidad de los participantes y estudiantes en el uso de metodologías para evaluar y desarrollar variedades con las características ya descritas; y (vii) elaborar hojas informativas sobre la producción de semilla y las implicaciones para la salud de la contaminación por micotoxinas y los métodos para reducirla. Además, los resultados serán diseminados a un gran número de investigadores de maíz mediante la asistencia y presentación en talleres, y la divulgación a través de Internet. Productos generados por CIMMYT son manejado bajo El ACUERDO NORMALIZADO DE TRANSFERENCIA DE MATERIAL (ver http://www.cimmyt.org/english/wp... ó ftp://ftp.fao.org/ag/cgrfa/it/IT...) aplicará sobre todo germoplasma transferido por el CIMMYT, sea o no producto de investigación financiada por el Consorcio. Entonces, todos los productos de esta investigación sean disponibles a todos los países y grupos interesados, dado en América Latina como en África y Asia, donde problemas de sequía y contaminación con micotoxinas son granes problemas en producción de maíz.
El proyecto se completará en tres años con un aporte de FONTAGRO de US$ 492,750; los países miembros del consorcio aportarían US$ 310,000 y los organismos internacionales y regionales que actúan como consultores y ejecutores del proyecto, US$ 230,000, lo cual suma un total de US$ 1032,750.
| Organizacion | Pais | Investigador | Responsabilidad |
|---|---|---|---|
| Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo | MX | George Mahuku | Organismo Ejecutor |
| Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria | CO | Sergio Luis Mejía | Organismo Co-ejecutor |
| Dirección de Ciencia y Tecnología Agropecuaria | HN | Leopoldo Alvarado | Organismo Co-ejecutor |
| Instituto Nicaraguense de Tecnología Agropecuaria | NI | Francisco Alberto Espinoza | Organismo Co-ejecutor |
| Instituto de Investigación Agropecuaria de Panamá | PA | Román Gordón Mendoza | Organismo Co-ejecutor |
| Instituto Nacional de Innovación Agraria | PE | Pedro Hugo Injante | Organismo Co-ejecutor |
Fuente de financiamiento
| Origen del Recurso | US $ |
|---|---|
| Grupo Consultivo para la Investigación Agrícola Internacional | 492,750.00 |
| Contrapartida | 540,000.00 |
| Total | 1,032,750.00 |