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El Maíz
El Potencial para el Mejoramiento
Entre todos los cultivos de referencia, el maíz tiene la más alta potencialidad de mejoramiento en términos de la producción de grano por unidad de terreno bajo condiciones de humedad adecuadas y prácticas mejoradas. El maíz generalmente tiene menos problemas con insectos y enfermedades que las leguminosas, especialmente los frijoles y las arvejas de vaca. Adicionalmente, el maíz es el cultivo con el cual se han hecho más estudios de crianza que los otros cultivos.
Actividades de Estudios y Programas de Cultivos Actuales
El Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT) en México es el instituto más dedicado al mejoramiento del maíz y actua como guardián y agente de envios de la colección más completa de germoplasma (el material genetico de las plantas) del mundo1. Coopera extensivamente con el Instituto Internacional de Agricultura Internacional en Nigeria y el Centro Internacional de Agricultura Tropical en Colombia, sus programas de mejoramiento del maíz y con los programas de desarrollo del tercer mundo. En el 1979, CIMMYT patrocinó ensayos internacionales de variedades de maíz en 84 países y 626 sitios para comparar sus variedades con esas de fuentes locales y ajenas.
1Vea "Referencias", página 531, para las direcciones de los institutos internacionales.
Las variedades desarrolladas por CIMMYT originaron de un programa de crianza bien organizado. Durante los '70 el centro desarrolló 34 grupos de germoplasma (grupos geneticos) clasificados según tres tipos de climas (las tierras bajas tropicales, las tierras altas tropicales, y las templadas), cuatro tipos de grano (el duro, el dentado, el blanco, el amarillo), y tres períodos de maduración (el tempranero, el mediano, el tardío). Se han desarrollado líneas avanzadas de estos grupos por medio de selecciones para rendimiento, uniformidad, altura, madurez, y resistencia a las enfermedades, los insectos y el vuelco. Entonces se cultivan en varios sitios en México. Los que muestran más potencialidad se usan en ensayos preliminarios internacionales, y los mejores de éstos se usan como variedades experimentales para más ensayos al extranjero.
La Diseminación de Prácticas Mejoradas para el Maíz
Entre 1961-77, la producción total de maíz en los países en desarrollo sabio por 66 por ciento, mientras el terreno aumentó por 33 por ciento y los rendimientos por 24 por ciento. A pesar de ésto, a base de países individuales, sólo la media parte de los países en desarrollo han visto aumentos significativos (Informe Anual de CIMMYT 1979). La gran parte de los estudios adoptivos con el maíz en los países en desarrollo ha ocurrido en ciertas partes de Latinoamérica. Africa y Asta, por otra parte, tienen problemas específicos a los sitios en términos de los suelos, el clima, los insectos y las enfermedades por los cuales todavía no se han desarrollado variedades y prácticas mejoradas. El CIMMYT actualmente está cooperando con programas nacionales del maíz en Tanzañía, Zaire, Ghana, Egipto, Pakistan, y Guatemala, y proveyéndoles funcionarios de apoyo a la mayoría. Adicionalmente, coopera en una base regional con Centro América y el Caribe, Asta del Sur y del Sureste (11 países), y la zona Andina (Bolivia, Colombia, Ecuador, Pera, y Venezuela, y todos los países importadores de granos).
La resistencia a enfermedades e insectos es la más alta prioridad del CIMMYT. Esta organización tiene un programa cooperativo de crianza con seis programas nacionales del maíz (Thailand, las Filipinas, Tanzañía, Zaire, Nicaragua, y El Salvador) para desarrollar resistencia al mildiu falso o mildiu velloso (importante en Asta y diseminándose en otras regiones), el virus bandeado del maíz (Africa), y el virus del enanismo del maíz (Centroamérica tropical).
Los Logros en la Producción del Maíz
El Proyecto Puebla en Mexico fue el primer esfuerzo en grande-escala para mejorar la producción de maíz del pequeño agricultor.
Bajo la administración del CIMMYT, el proyecto trabajó con 47,000 familias en la región de tierras altas en el Estado de Puebla. El tamaño promedio de las explotaciones agrícolas en el área del proyecto fue 2.7 ha, trabajando bajo condiciones de tierras secas (no-regadas). Varios "conjuntos" de prácticas mejoradas se desarrollaron para las diferentes condiciones climáticas y los diversos suelos de la zona, y se buscaron apoyo adecuado y sistemas de envío para los materiales necesarios, incluso el crédito agrícola. En el 1972, la producción de maíz habla aumentado en el área del proyecto por 30 por ciento y la entrada promedia de las familias habla aumentado por 24 por ciento en cifras reales. El empleo rural también fue afectado favorablemente a causa de un aumento en la fuerza laboral requerida por cada hectárea del maíz.
El Proyecto Puebla fue inovador en mover "La Revolución Verde" (el primer esfuerzo organizado de desarrollo de prácticas de producción mejoradas para los cultivos de alimento en los países en desarrollo) de la estación agrícola experimental a los campos y en concentrar en tierras secas en vez de cultivo bajo riego.
Ejemplos similares existen en muchos otros países en desarrollo. Los cultivos experimentales frecuentemente rinden más de 6000 kg/ha y es de acuerdo general que 3000 kg/ha o más es un fin razonable para los pequeños agricultores en la mayoría de las regiones. Puesto que la prueba verdadera de una variedad mejorada es su producción bajo condiciones de una hacienda en el campo, el CIMMYT está pidiendo que los países cooperativos del programa hagan pruebas extensivas en los campos de los pequeños agricultores en vez de hacerlas sólo en las estaciones experimentales donde las condiciones están tan ideales a ser irrealistas.
Sobre el Horizonte: Los científicos han estado elaborando la crianza de una habilidad de fijación del nitrógeno en el maíz igual a la de las leguminosas. Por el año 1985 esperan tener variedades capaces de satisfacer hasta el 10 por ciento de sus necesidades de nitrógeno.
El Sorgo de Grano
El Potencial para Mejoramiento
Los rendimientos del sorgo de grano generalmente no son tan espectaculares como los del maíz, puesto que el sorgo frecuentemente es cultivado bajo, condiciones marginales. La ventaja del sorgo sobre el maíz es que tiene más estabilidad de rendimientos bajo varias condiciones climáticas, especialmente bajo temperaturas altas y poca lluvia. Muchas de las variedades tradicionales en los trópicos semi-áridos son demasiado altas, fotosensibles, y tienen un ratio excesivo de tallo a hojas y grano. Su floración tardía les permite escapar los problemas del mildiu de las espigas de grano y los daños de los insectos, pero frecuentemente hay muy poca humedad en el suelo para el desarrollo del grano que ocurre al principio de la estación seca. Estos factores, Junto con el manejo inadecuado y la intolerancia de las plantas grandes a las poblaciones densas de plantas, causan los rendimientos bajos de promedio de 600-900 kg/ha en los trópicos semiáridos.
Investigaciones Actuales y Programas de Cultivos
El Instituto Internacional de Investigaciones de Cultivos para los Trópicos (ISCRASAT), ubicado en Andhra Pradesh, India, es el mayor instituo internacional del mejoramiento del sorgo. Algunos de sus fines incluyen el desarrollo de variedades con poco fotosensibilidad, o sin fotosensibiliad. Estas variedades tendrían un periodo de crecimiento más corto y estarían mejor adaptadas a los sitios más secos o los suelos no-profundos con poca retención de agua. Serían sembrados más tarde, pero florecen como dos semananas antes de los tipos tradicionales y por eso necesitan buena resistencia a los mildius de la espiga, porque se maduran bajo condiciones más húmedas. La altura seria entre 2.0-2.5 metros con una tasa mejor de grano a tallo y hojas. Puesto que las plantas del sorgo son un forraje de ganado importante en la mayoría de los trópicos, las variedades enanas como ésas usadas en los Estados Unidos no son aceptables. Las nuevas variedades deberían madurarse dentro de 90-120 días.
También están bajo consideración las plantas con bastante habilidad de macollamiento para compensar por las poblaciones pequeñas de plantas, y una variedad con resistencia a la estriga (una planta parasítica, vea el Capitulo 6), el ácaro del sorgo, la mosca del sorgo (vea el capitulo 6) y las sequías. También se están desarrollando unas variedades más resistentes al frío para las condiciones de las tierra altas o las estaciones frescas de los trópicos, y plantas con mejoradas resistencias a las enfermedades, especialmente al mildiu velloso, la pudrición negra, el carbón de la hoja, la antracnosis, y la roya (vea el Capitulo 6) Finalmente, el instituto espera desarrollar un sorgo de alta-lisina y de más alto contenido de proteína que tenga mejor calidad y sabor.
La Diseminación de las Prácticas Mejoradas para el Sorgo
En la región sabana sureña de Africa Occidental, las variedades mejoradas del sorgo fotosensible han rendido más de 3500 kg/ha en 120-140 días, como dos meses antes que las variedades locales. Pueden ser sembradas más tarde en la estación de lluvias y florecen como a 8-14 días, más temprano que los tipos locales, así asegurando más humedad para el llenado del grano.
Hasta ahora no se han podido desarrollar variedades bastante foto-insensibles (neutrales a largo del día) con buenas resistencias a los mildiús de cabeza. Hay tipos mejorados de esta clase que tienen maduraciones de 90-120 días, pero la siembra tiene que ser suficientemente avanzada a la estación de lluvias para que el llenado del grano ocurra al principio de la estación seca para evitar los mildiús de la espiga. Pero ésto las expone a la carencia de humedad.
Los mejoramientos de la proteína del sorgo: En 1974, dos líneas del sorgo con 30 por ciento más proteína y dos veces la cantidad de la lisina que los tipos tradicionales se descubrieron en Ethiopia. Pero estas líneas sufren las mismas limitaciones del maíz de alta-lisina, en que el grano tiene un almidón suave, y una endosperma harinosa (la porción mayor de la semilla alrededor del gérmen (el embrio) que es muy susceptible a los insectos asociados con el almacenamiento, y a la quebradura durante la trilladura usando animales. Además, los estudios han mostrado que los beneficios del aumento en proteína varían mucho según las condiciones. Por ejemplo, el contenido bajo de nitrógeno en el suelo puede causar que los porcentajes de lisina y proteína bajen a niveles normales. Será el 1985 o más tarde antes de que estas variedades más nutritivas se desarrollen.
La capacidad de fijación del nitrógeno: Igual al caso del maíz, los esfuerzos de criar la habilidad de fijación del nitrógeno en el sorgo están sólo en las etapas experimentales.
Los mejoramientos en producción y el futuro: El sorgo no ha tenido el mismo éxito que el maíz en campañas de mejoramiento de rendimientos en el campo. La mayoría de los éxitos han ocurrido en las regiones de lluvias menos marginales. Por ejemplo, aunque las variedades de sorgo de alto-rendimiento fueron diseminadas en India en la mitad de los años '60, migraron poco lejos de las regiones con lluvias o los sitios regados. Un factor principal es el medio ambiente climático variado de los trópicos semi-áridos donde los conjuntos de tecnología normalilada tienen adaptabilidad limitada, necesitando más estudios. Los esfuerzos organizados para el mejoramiento del sorgo son mucho más recientes que esos del maíz, y tienen un futuro promisorio.
El Mijo
El Potencial Para el Mejoramiento
Los rendimientos del mijo generalmente son menos que los del sorgo a causa de las condiciones más severas del cultivo y el periodo más corto del llenado del grano. Las variedades tradicionales de Africa Occidental tienen factores limitantes graves como una mala arquitectura de la planta. (Tienen tendencia a ser demasiado altas y tener un índice de cosecha bajo.) Además, los tipos fotosensibles con frecuencia florecen demasiado tarde, causando carencia de humedad durante el periodo del llenado del grano. Las variedades que no son tan afectadas por la duración de la luz diurna (los Geros) tienen habilidades de macollamiento moderadas, pero no es un macollamiento sincróno con el tallo principal. A causa de éso, la gran parte de los tallos laterales florecen demasiado tarde, cuando no hay humedad adecuada para el llenado del grano.
Estudios y Problemas del Cultivo Actuales
El programa de crianza del ISCRASAT se concentra principalmente en el mijo de perla, y su enfoque es el mejoramiento de la resistencia contra la sequía, los insectos, y las enfermedades, una reacción mejorada a las prácticas modernas, un aumento en el índice de cosecha, y la crianza de variedades con varias maduraciones adaptadas a diversas normas de estaciones pluviales. Está seleccionando variedades especialmente adaptadas para combinaciones de cultivos intercalados. Otros intereses son el contenido de proteína y la fortaleza de las plantas semilleras.
En Africa Occidental y el Sudán el ISCRASAT tiene un programa para desarrollar variedades de alto-rendimiento del sorgo y el mijo. Este programa cooperativo incluye los países de Malí, la Volta Superior, Niger, Ghana, Chad, Gambia, Senegal, Nigeria, Mauritania, Cameroon, y Benin.
Los éxitos del mejoramiento del Mijo
Igual al caso del sorgo, los esfuerzos de mejoramiento del mijo en los países en desarrollo son relativamente recientes y están en una etapa naciente. Los ensayos del ISCRASAT en Africa Occidental en 1976 y 1977 mostraron que las nuevas variedades no eran mucho mejores que las nativas a Africa Occidental, con unas pocas excepciones. El problema principal era la falta de resistencia a enfermedades y la maduración demasiado precoz. Por otra parte, los esfuerzos de crianza en Senegal han producido unos tipos enanos de alto-rendimiento con mejores reacciones a los abonos. Estos tienen un índice de cosecha mejorado y un periodo de maduración de 75-100 días, Algunas de las mejores variedades del ISCRASAT han rendido hasta 4000 kg/ha en ensayos internacionales. También se ha visto progreso en el desarrollo de variedades con buena resistencia al mildiu velloso del sorgo (Sclerospora graminicola), una enfermedad fungóide seria fomentada por condiciones de alta humedad. Como con el maíz y el sorgo, se están haciendo experimentos para desarrollar alguna capacidad de la fijación de nitrógeno en el mijo, pero no se esperan resultados antes de cuatro o cinco años.
Al Horizonte: La producción del mijo debe crecer significativamente en el futuro a medida que más tierras de lluvias marginales se comiencen a cultivar. Con la continuación de las investigaciones se espera que los mijos se conviertan en unos de los cereales más productivos a base de rendimiento por área por tiempo (el rendimiento del cultivo en un lagar por un ciclo de cultivo por un año).
Los Cacahuetes
La Potencialidad para el Mejoramiento
Cuando son cultivados bajo condiciones ideales de humedad, los cacahuetes y las otras leguminosas rinden entre un tercio y una mitad de lo que rinde el maíz. A pesar de esto, puesto que los cacahuetes son como tres veces más altos en proteína que el maíz, los rendimientos son muy similares a base de proteína por área (un cultivo de cacahuetes de 2000 kg/ha produce el mismo total de proteína que un cultivo de maíz de 6000 kg/ha). El caso es igual con las otras leguminosas, todas las cuales tienen entre dos y tres veces la cantidad de proteína de los cereales. En fin, las leguminosas son productoras de rendimientos modestos de semilla de alta proteína, en vez de altos rendimientos de semilla feculosa como los cereales. Aunque los rendimientos más bajos de lea leguminosas se deben considerar, existe la potencialidad de mejoramiento de rendimiento en los países en desarrollo donde la producción por hectárea es considerablemente menos que en los países desarrollados.
Estudios y Mejoramiento de Cultivos
Puesto que los cacahuetes son auto-polinizadores, el desarrollo de nuevas variedades por cruzados es difícil y lento. Las flores individuales tienen que ser emasculadas y polinizadas a mano. Como la producción de semillas de cada planta es relativamente baja, la multiplicación de tipos mejorados es muy lento, aunque si se pueden propagar por cortes. La mayoría de los esfuerzos se concentran en coleccionar y mejorar las variedades locales y las introducidas por medio de selección de adopción, resistencia a sequías, contenido de aceite y proteína, y el porcentaje de cáscara (la tasa del peso de la cáscara al paso de la semilla).
La Diseminación de Actividades del Mejoramiento del Cacahuete
El instituto internacional principal del mejoramiento del cacahuete en los países en desarrollo es el ISCRASAT. También se están haciendo trabajos avanzados en varios de los países desarrollados como los Estados Unidos (especialmente en los estados de Georgia, North Carolina, y Texas), Australia, y Africa del Sur, pero están diseñados para las condiciones locales. Otros centros del mejoramiento del cacahuete son Senegal, Nigeria, Sudán, México, Argentina, y Brasil.
La crianza de las características de la precocidad para adaptación a estaciones pluviales cortas, las semillas latentes (para prevenir la brotación dentro de la tierra), y la resistencia a la roya, las manchas de las hojas, y las aflatoxinas (vea el Capitulo 6) se están elaborando por el ISCRASAT. Los estudios en Senegal han desarrollado varias líneas resistentes al virus de rosetas, un problema serio en las zonas más húmedas del cultivo del cacahuete en Africa.
El cacahuete es el más complicado de todos los cultivos de referencia en términos de las prácticas de cultivación y cosecha necesarias para buenos rendimientos. La preparación del semillero, el control de las malezas y las enfermedades, y la cosecha requieren atención especial al detalle y al cálculo correcto. Porque es un cultivo de más alto valor que los cereales, la aplicación repetida de los fungicidas foliares para el control de las manchas foliares es de buena relación de costos-beneficios y es otro ejemplo de la sofisticación de técnicas necesarias para buenos rendimientos. Sin duda, la crianza de plantas tiene que hacer un papel en el mejoramiento del cacahuete, pero lea prácticas mejoradas del manando son especialmente importantes para aumentar los rendimientos.
En esos países donde los cacahuetes son un cultivo principal de exportación, la mercadotécnica con frecuencia es controlada por el gobierno, el cual también provee el almacenamiento y actua como abastecidor de las semillas, los abonos y otros materiales. Bajo estas condiciones, los estudios adaptivos también tienen más prioridad, pero el eslabón débil es el sistema de extensión, el cual tiene que Juntar al agricultor con la estación experimental. Por lo general, los rendimientos son mucho menos que los 1700-3000 kg/ha que son posibles bajo las prácticas mejoradas donde la carencia de humedad no es seria.
Los frijoles y loa frijoles de Vaca
Hasta el principio de los '70, el mejoramiento de las leguminosas habla sido generalmente ignorado. En comparación a los cereales, estas leguminosas de grano parecían ofrecer menos oportunidades a causa de sus rendimientos relativamente bajos y su mas alta frecuencia de susceptibilidad a los insectos y las enfermedades. Pero en vista de su alto contenido de proteína y su potencialidad como complementos nutritivos a los cereales, los programas de extensión agrícola ya no pueden ignorarlos. Los mejores rendimientos de los cereales y las leguminosas son semejantes cuando son comparados a base de la proteína producida por área.
La Potencialidad para el Mejoramiento
Los estudios tempranos parecían sugerir que los frijoles comunes eran los menos productivos de las leguminosas. Sin embargo, un estudio de crecimiento comparativo del Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT) en el 1978 tratando de cinco leguminosas de grano mostró que los frijoles comunes y las arvejas de vaca eran las dos leguminosas más eficientes de rendimiento a base del número de días, de crecimiento (los otros tres fueron los guisantes, la soya y las judías de Mango.)
Desafortunadamente, el rendimiento promedio actual en Africa y Latinoamérica es 600 kg/ha, mientras el CIAT ha obtenido hasta 4300 kg/ha bajo el monocultivo (los frijoles como el único cultivo) y 3000 kg/ha en cultivos intercalados con el maíz.
Investigaciones Actuales y Programas de Cultivos
El instituto internacional principal del mejoramiento del frijol común es el CIAT. En el 1973 estableció un Programa de Sistema de Producción del Frijol para aumentar la producción y el consumo de este cultivo en Latinoamérica. Adicionalmente, el CIAT coopera con los países en desarrollo en otras áreas. Este esfuerzo recientemente se ha suplementado con un programa patrocinado por el gobierno de los Estados Unidos para estudios cooperativos de los frijoles secos entre 8 universidades estadounidenses y los países en desarrollo.
El programa del CIAT trata de aumentar los rendimientos de frijoles por varios métodos:
• El desarrollo de variedades mejoradas resistentes a las enfermedades principales y a los varios factores como suelos bajos en fósforo, la acidez del suelo, la sequía, y los extremos de temperatura. Se está prestando atención especial al cultivo intercalado con el maíz.
• La crianza de variedades que tengan mejor fijación de nitrógeno. Actualmente, los frijoles comunes son unos de los fijadores de nitrógeno mas ineficientes y requieren tasas moderadas de abonos suplementales.
• El desarrollo de prácticas mejoradas del manejo para ambos la monocultura y el cultivo intercalado (vea el capitulo 4).
• El entrenamiento de funcionarlos de programas nacionales en otros países en desarrollo y el desarrollo de una red fuerte de estudios del frijol en Latinoamerica y Africa Oriental
Como parte de su programa de pruebas internacionales, el CIAT mantiene el Semillero Internacional de Rendimientos y Adaptaciones del Frijol (International Bean Yield & Adaptation Nursery, IBYAN), compuesto de 100 variedades. Este Semillero es duplicado por el CIAT y enviado a muchos otros países para uso en sus labores experimentales con el frijol. El Centro para la Agricultura Tropical, los Estudios y el Entrenamiento (CATIE) en Turrialba, Costa Rica también está trabajando para el mejoramiento del frijol.
El Diseminamiento de las Prácticas Mejoradas para el Frijol
Después de casi cinco años de labores de crianza, la mayoría de las variedades mandadas por el CIAT para los ensayos internacionales en el 1979 tenían alguna resistencia a las plagas mayores como el mosaico común, la roya, los añublos comunes, la mancha foliar angular, el antracnosis, y una especie de grillo dañino (Empoasca Kraemeri) prevalente en Latinoamérica. El CIAT también encontró variedades con alguna tolerancia a los niveles bajos del fósforo en el suelo y al aluminio y la toxicidad por manganeso que frecuentemente afectan al frijol en suelos muy ácidos (mucho menos del valor pH 5.5). Ambos el CIAT y el CATIE han ayudado el progreso del mejoramiento de sistemas de cultivos intercalados del frijol y el maíz por medio de mejores métodos del manejo y del desarrollo de variedades de frijoles.
Puesto que el interés en los estudios del frijol es relativamente nuevo, los programas de mejoramiento en el campo todavía no han mostrado los aumentos impresionantes del maíz, el arroz, y el trigo. A pesar de ésto, los adelantos de crianza y manejo están a la etapa en que los agricultores si pueden mejorar sus rendimientos con un programa de extensión bien organizado.
Las Arvejas de Vaca
El Progreso en el Mejoramiento de la Arveja de Vaca
El Instituto Internacional para la Agricultura Tropical (IIAT) en Nigeria es el instituto internacional principal del mejoramiento de la arveja de vaca (caupí) y está trabajando para lograr la buena resistencia contra las plagas, los aumentos de rendimientos, y el desarrollo de un conjunto de prácticas mejoradas para las arvejas de vaca bajo las condiciones de cultivos múltiples comunes en el Africa tropical. Hasta el 1973, el IIAT había desarrollado cinco nuevas variedades (VITA 1-5) con mejores rendimientos y resistencia a plagas y un buen contenido en proteína. Son capaces de producir 1500-2500 kg/ha para el pequeño agricultor usando prácticas mejoradas, en comparación al promedio actual de Africa Occidental de 500 kg/ha. El color blanco cremoso de las semillas de VITA 5 es preferido en muchas partes de Africa. Como en el caso de los frijoles comunes, los esfuerzos de mejoramiento de rendimientos en el campo están todavía en las primeras etapas.