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Estudian capacidad de adaptación de la quinua para crecer en suelos bajos en nutrientes

La reciente investigación publicada en BMC Plant Biology apunta a la importancia de seleccionar ecotipos de quinua que sean eficientes en la absorción y uso del nitrógeno. De esta manera, es posible evitar la aplicación de fitosanitarios que implican un daño medioambiental y un alto costo económico para los agricultores.

CEAZA / 20 de agosto de 2020.- “La quinua es un cultivo resiliente, capaz de sobrevivir y adaptarse a diferentes condiciones y por esto, podría ser el tipo de cultivo que requeriremos en el futuro, cuando las condiciones ambientales sean desfavorables”, destaca Katherine Pinto-Irish, científica del CEAZA y autora principal de la investigación que analizó la respuesta de este grano ancestral ante distintos niveles de nitrógeno en el suelo.

El estudio, que contempló ecotipos de quinua originarias del Altiplano y la costa de Chile, reveló que esta especie tiene la capacidad de adaptarse a suelos pobres en nitrógeno. Incluso es un factor que resulta beneficioso para su crecimiento y valor nutricional.

“En un experimento, se observó que una baja concentración de nitrato favoreció el crecimiento, acumulación de proteínas y otras funciones relacionadas con la captación de este nutriente en uno de los ecotipos de quinua. Esto podría involucrar una adaptación que mejora la habilidad de captar el nitrato y de crecer en condiciones climáticas desfavorables”, detalla la especialista del Centro Científico CEAZA.

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El estudio marca un hito en el ámbito de la investigación científica referida a este alimento clave para la nutrición humana, dado su alto valor proteico y antioxidante. Así lo destaca el Dr. Enrique Ostria, investigador del CEAZA, al expresar que “hasta nuestro estudio, no se conocían los mecanismos fisiológicos y metabólicos que estarían detrás de las respuestas adaptativas de quinua para sobrevivir a la baja disponibilidad de nitrógeno en diferentes zonas climáticas”.

Disminuir el uso de fertilizantes

De acuerdo al Dr. Ostria, el trabajo realizado abre posibilidades al cultivo de quinua con menos fitosanitarios. “Apunta a la selección de germoplasmas eficientes en la absorción y uso del nitrógeno, los que pueden ser cultivados en suelos empobrecidos de este nutriente, sin la necesidad de aplicar exceso de fertilizantes nitrogenados”, indica el especialista.

Cabe mencionar que el uso de fertilizantes nitrogenados tiene consecuencias negativas a nivel económico y medioambiental. Katherine Pinto-Irish explica que “en el caso del agricultor, una disminución el uso de estos fertilizantes, favorece su economía así como también el equilibrio de nutrientes en el suelo, el cual es esencial para obtener buenos rendimientos en los cultivos.

La investigadora señala que la aplicación abundante de estos compuestos puede incluso resultar tóxica para el crecimiento de las plantas, lo que se ha descrito en varias especies.

“El medio ambiente también se ve beneficiado por la disminución en el uso de estos fertilizantes. Cuando hay un exceso de nitrógeno, el excedente que no es absorbido por la planta se moviliza por los suelos hasta llegar a fuentes de agua como ríos, lagos y océanos alterando el equilibrio de nutrientes y organismos que viven en ellos”.
Adaptación a la Región de Coquimbo

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La quinua es una especie que ha demostrado gran adaptabilidad a diferentes condiciones. Es por esto que en Chile se cultiva tanto en zonas costeras como altiplánicas y de norte a sur.

“Como se ha descrito en nuestro estudio, el ecotipo Socaire se cultiva en la zona altiplánica del norte de Chile, árida pero rica en nitrógeno en forma de nitrato. Mientras que Faro proviene de la zona costera de la Región de O’Higgins, que tiene un clima lluvioso pero suelos más bien pobres en nitrógeno”, detalla la autora principal de la investigación.
Pinto- Irish explica que el ecotipo Socaire ha logrado desarrollar una respuesta para adaptarse a nuevas condiciones.
“A nivel de semilla, se encontró que el ecotipo de la zona altiplánica y suelos ricos en nitrógeno, Socaire, posee altos niveles de metabolitos que favorecen la germinación en comparación con el ecotipo de la zona costera”.

Los resultados de la investigación sugieren que la quinua es una especie flexible a los cambios ambientales, al regular procesos fotosintéticos, de almacenamiento de metabolitos y nutrientes. Además, regula la expresión de genes relacionados con la captación de nutrientes como el nitrato.

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De acuerdo a la investigadora, la Región de Coquimbo presenta condiciones ambientales muy diferentes a las del sur y a las de la zona altiplánica del norte. “Sin embargo, los cultivos de quinua realizados en la zona han sido exitosos principalmente por la buena adaptabilidad del cultivo de quinua. El bajo requerimiento hídrico de la quinua, podría favorecer a la región al disminuir el consumo de agua ya que, si bien, es esencial durante los primeros días de crecimiento, es menor en comparación con otros cultivos durante el desarrollo de la planta”.

Equipo

La investigación, liderada por Luisa Bascuñán-Godoy (CEAZA, Universidad de Concepción), fue desarrollada por Katherine Pinto-Irish (CEAZA), Teodoro Coba de la Peña (CEAZA), Enrique Ostria-Gallardo, (CEAZA), Cristian Ibáñez (Universidad de La Serena), Vilbett Briones (Universidad de La Serena), Alexander Vergara (Swedish University of Agricultural Sciences), Rodrigo Álvarez (CEAZA, Universidad Santo Tomás), Catalina Castro (Universidad de Concepción) , Carolina Sanhueza (Universidad de Concepción) y Patricio Castro (Universidad de Concepción).

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