SIMPOSIO CIENTIFICO 
CAMBIO CLIMATICO Y SEGURIDAD ALIMENTARIA EN EL PERU: 
IMPACTO, ADAPTACION, RESILIENCIA 
16-17 Octubre...
Contenido 
• Tendencias de la producción 
• Importancia de la papa en seguridad 
alimentaria 
• Impacto del cambio climáti...
Tendencias de la producción mundial de 
papa (1991-2007) 
1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 
Países millones de...
La producción de papa en el Perú y la región 
3,000 
3,800 
4000 
3800 
3600 
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2003 2004 2005...
Importancia de la papa para 
la seguridad alimentaria 
Principal fuente de subsistencia de agricultores pobres 
Fuente de ...
Amenazas a la producción de papa por el CC 
90% del área papera en la sierra se 
siembra al secano sujeto a las lluvias 
...
Adaptación de la papa al CC 
Nuevas áreas de cultivo 
mas altas 
Mejorando la captación 
del agua, el riego 
Creando nueva...
Adaptación de la papa al CC mediante el 
mejoramiento genético 
Cruzamientos 
Ciclo 2 
♀ ♂ 
Familia de 
tubérculos 
Selecc...
Poblaciones avanzadas de mejoramiento: 
Adaptación a las agroecologías más importantes de la 
región tropical y subtropica...
Estreses bióticos y abióticos más 
importantes que afectan al cultivo de la 
papa por agroecología 
Sub Trópico 
bajo 
Tem...
Características que ayudarían al cultivo de 
la papa para una mejor adaptación al CC 
• Resistencia a enfermedades, tizón ...
Resistencia al tizón tardío o rancha 
Tipos de control: Químico. Genético. Integrado
Resistencia a la virosis: PVY, PVX y PLRV 
Selección de 
variedades 
resistentes es la vía 
más económica y 
saludable par...
Investigación colaborativa CIP-INIA (Santa Rita de Siguas – 
Clones selectos con 
tolerancia a sequía 
Tolerancia al calor...
La precocidad: escape a factores adversos 
15 
Muestreo de tubérculos de plantas precoces, dañadas por heladas (60 días de...
Rango de variación del contenido de materia 
seca dentro y a través de ambientes (efecto 
28.9 
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Mejorando la calidad industrial y culinaria 
Muestras de tubérculos provenientes de ambientes cálidos secos y 
suelos sali...
Enfoque: Mantener buen rendimiento en 
ambientes poco favorables 
Bueno: Fertilidad Humedad 
Temperatura 
Pobre: Fertilida...
Caracterización de la diversidad para 
tolerancia a sequía 
Un grupo de 918 accesiones compuesto por 
germoplasma nativo y...
Variedades de papa liberadas en el Perú en 
los últimos 30 años con el soporte del CIP 
Perricholi (1986) 
Canchan (1990) ...
Selección Varietal Participativa 
INIA 313 INIA 308 
Wankita Colparina 
Huancayo: 
- 1998-2002 
- INIA, Yanapai, CIP 
- 2 ...
Nuevas variedades de papa en el Perú
Nuevos materiales con características superiores en 
resistencia a enfermedades , tolerancia a factores 
abióticos y calid...
Contribuyendo a la seguridad alimentaria con 
Ganancia en la concentración de Fe y 
Zn, después de 3 ciclos de selección 
...
Metodologías 
Selección In Vitro 
en generaciones tempranas para tolerancia al calor 
% tuberizacion 
18 ºC 25 ºC 32ºC 
10...
Evaluación de atributos: Tolerancia a la sequía 
Componentes 
Bioquímicos 
ABA 
Perfil metabólico 
Atributos de los 
Tub...
Preparando a la papa para: 
Un sistema de cultivo muy intenso 
Altas temperaturas 
Menor disponibilidad de agua 
• Mayor f...
Distribución de germoplasma 
Plántulas in vitro de clones y progenitores elites 
Semilla botánica de progenies avanzadas 
...
Colaboradores 
Dra. Merideth Bonierbale 
Dr. Awais Khan 
Dra. Evelyn Farfán 
Ing. Manuel Gastelo 
Ing. Elisa Salas 
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Preparando el cultivo de la papa para el cambio climático: Seguridad alimentaria con valor agregado

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Simposio científico: "Cambio climático y seguridad alimentario en el Perú: impacto, adaptación, resiliencia" (Lima, 16-17 Oct 2014)

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Preparando el cultivo de la papa para el cambio climático: Seguridad alimentaria con valor agregado

  1. 1. SIMPOSIO CIENTIFICO CAMBIO CLIMATICO Y SEGURIDAD ALIMENTARIA EN EL PERU: IMPACTO, ADAPTACION, RESILIENCIA 16-17 Octubre del 2014 Preparando el cultivo de la papa para el cambio climático Seguridad alimentaria con valor agregado W. Amoros
  2. 2. Contenido • Tendencias de la producción • Importancia de la papa en seguridad alimentaria • Impacto del cambio climático (CC) en la producción • Mejoramiento genético para adaptar la papa al CC y la seguridad alimentaria • Avances
  3. 3. Tendencias de la producción mundial de papa (1991-2007) 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 Países millones de toneladas Desarrollados 183,13 199,31 177,47 174,63 165,93 166,93 160,97 159,97 159,89 En desarrollo 84,86 101,95 108,50 128,72 135,15 145,92 152,11 160,01 165,41 MUNDO 267,99 301,26 285,97 303,35 301,08 312,85 313,08 319,98 325,30 Fuente: FAOSTAT Mundo Países desarrollados Países en desarrollo
  4. 4. La producción de papa en el Perú y la región 3,000 3,800 4000 3800 3600 3400 3200 3000 2800 2600 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 Miles de Toneladas andina 12.9 13.7 7.8 5.2 17.5 29.5 23.0 16.5 Consumo per cápita (kg) Ecuador 40 Bolivia 84 Perú 86 Colombia 64 Venezuela 18 11.4 12.2 12.6 13.7 13.3 14 13 12 11 2001 2003 2005 2007 2009 2011 t/ha Rendimiento (t/ha) de la papa en Peru
  5. 5. Importancia de la papa para la seguridad alimentaria Principal fuente de subsistencia de agricultores pobres Fuente de Vitaminas minerales y proteínas de calidad Fuente de ingresos para los mercados de papa fresca y procesada Alto índice de cosecha y rendimiento por unidad de tiempo y área Muy versátil para procesamiento Adaptabilidad desde el nivel del mar hasta zonas muy altas bajo condiciones poco favorables Gran diversidad Calcio 4 % Hierro 18 % Carbohidratos Potasio 46 % Fósforo 21 % Niacina 21 % Fibra 26 % 21 % Grasas 1 % Proteínas 15 % Vitamina C 48 % Tiamina 13 % Riboflavina 8 % Aporte Nutricional de la papa a la dieta humana diaria (300 g papa cocida al horno)
  6. 6. Amenazas a la producción de papa por el CC 90% del área papera en la sierra se siembra al secano sujeto a las lluvias  Incremento de la presión de plagas y enfermedades - Expansión del tizón tardío a nuevas áreas que antes eran libres de esta enfermedad - Incremento de las poblaciones de vectores de virus. Amenaza a la producción de semilla Campo papa afectado por heladas Efecto de la sequia en papa Campo arrasado por el tizón tardío  Cambios en la distribución de lluvias, sequía prolongadas; heladas repentinas  Aumento de las temperaturas: nocturnas >18 °C, diurnas >28 °C - Rendimientos muy bajos o nulos - Pobre calidad (industrial, comercial, culinaria y nutricional de tubérculos
  7. 7. Adaptación de la papa al CC Nuevas áreas de cultivo mas altas Mejorando la captación del agua, el riego Creando nuevas Variedades de Papa mediante el mejoramiento genético
  8. 8. Adaptación de la papa al CC mediante el mejoramiento genético Cruzamientos Ciclo 2 ♀ ♂ Familia de tubérculos Selección de progenitores Cruzamientos Evaluación de familias en campo, Plántulas primera selección clonal Clones selectos avanzados X Evaluación y selección clonal Tamizado para resistencia a Virus, TT, tolerancia a calor, sequia, calidad, evaluaciones multi-ambientes 3 – 4 años Ciclo 1
  9. 9. Poblaciones avanzadas de mejoramiento: Adaptación a las agroecologías más importantes de la región tropical y subtropical acl Tbr blb Neo dms tbr phu dms Adg phu Adg Población para Trópicos altos y resistencia al Tizón Tardío (B3) Población para Trópicos bajos y resistencia virus (LTVR)
  10. 10. Estreses bióticos y abióticos más importantes que afectan al cultivo de la papa por agroecología Sub Trópico bajo Templado Trópico alto (ANDES) Arido Mediterraneo Produccion de Papa (%) 39 26 19 15 Estreses bióticos y abióticos PVY,PVX,PLRV Tizón Tardío Polilla Calor Marchitez Bacteriana Sequía Salinidad Tizón Tardío PVY,PVX,PLRV Nemátodos Heladas Sequías Afidos Tizón Tardío Heladas Nemátodo del quiste PVY,PVX,PLRV Gorgojo de los Andes Polilla PVY,PVX,PLRV Calor Tizón Temprano Salinidad Sequías
  11. 11. Características que ayudarían al cultivo de la papa para una mejor adaptación al CC • Resistencia a enfermedades, tizón tardío y virosis • Tolerancia a sequía y calor • Precocidad • Buen contenido de materia seca • Estabilidad de rendimiento y calidad nutricional, culinaria e industrial
  12. 12. Resistencia al tizón tardío o rancha Tipos de control: Químico. Genético. Integrado
  13. 13. Resistencia a la virosis: PVY, PVX y PLRV Selección de variedades resistentes es la vía más económica y saludable para controlar las virosis 15
  14. 14. Investigación colaborativa CIP-INIA (Santa Rita de Siguas – Clones selectos con tolerancia a sequía Tolerancia al calor y a la sequía Arequipa) Experimento con tratamiento de sequia en Majes - Arequipa T ° día: 27 - 35 °C T ° noche: 18 - 24 °C Experimento en condiciones de calor en San Ramon- Chanchamayo
  15. 15. La precocidad: escape a factores adversos 15 Muestreo de tubérculos de plantas precoces, dañadas por heladas (60 días después de la siembra) Aymara 2007 Muestreo de tubérculos de plantas precoces, dañadas por tizón tardío (65 días después de la siembra) Oxapampa 2008 • 80 – 100 días para zonas tropicales cálidas bajas • 100 – 120 días para zonas templadas o altas frías (Andes)
  16. 16. Rango de variación del contenido de materia seca dentro y a través de ambientes (efecto 28.9 25.8 24.5 24.2 22.1 23.3 18.3 15.8 13.5 11.4 13.0 11.7 22.4 18.9 20.0 18.2 16.9 17.3 30 25 20 15 10 3000 masl cold 2600 masl cold 1300 masl warm -drought 800 masl warm - humid 300 masl heat - long day 300 masl heat Hyo 2011 Paucart 2012 Majes 2013 SR 2013 LM-summ 2013 LM-summ 2013 Dry matter (%) Max Min Avg del calor) °c 12 14 16 18 20 22 25 30 Altitud Clima Localidad n=600 n=600 n=300 n=300 n=300 n=300
  17. 17. Mejorando la calidad industrial y culinaria Muestras de tubérculos provenientes de ambientes cálidos secos y suelos salinos (Majes – Arequipa) CIP309095.044 CIP309105.063 CIP309132.093 CIP309151.118 Histogram of Chip darkening at 10 dah and 60 d cold storage Scale 1 - 5, 1=Absence of dark, 5=Totally dark Frequency 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 50 40 30 20 10 0 Variable CH (10 d) CH (60 d cold) Mean StDev N 1.569 0.5134 316 2.642 0.8426 307 Dry, arid and salinity conditions 66% 12 % Score Frequency 15 20 25 30 35 16 14 12 10 8 6 4 2 0 Variable Texture Flavor Mean StDev N 21.33 3.356 48 23.80 3.723 48 Histogram of Texture, Flavor Normal 70% Sabor regular a excelente 36% ligero a muy harinoso Evaluación organoléptica de clones de papa cosechados en campos con estrés de calor y agua
  18. 18. Enfoque: Mantener buen rendimiento en ambientes poco favorables Bueno: Fertilidad Humedad Temperatura Pobre: Fertilidad Sequia, heladas 60 50 40 30 20 10 0 E01 E02 E03 E04 E05 E06 E07 E08 E09 E10 E11 E12 E13 E14 E15 Enviroments Tuber yield (Mg ha-1) (-) (+) Ambientes Rendimiento t/ha
  19. 19. Caracterización de la diversidad para tolerancia a sequía Un grupo de 918 accesiones compuesto por germoplasma nativo y mejorados fueron caracterizados por su tolerancia a la sequia. Bien irrigado: cada 8 d hasta la cosecha Riego deficiente: Riego Normal hasta el aporque (30 - 35 d), luego cada 20 d Sequia terminal: Riego normal hasta el aporque, luego suspendido Diseño de campo: Alpha, 3 reps Localidad: Estación Experimental CIP La Molina, Lima, Perú ;12º 05‘ S, 240 msnm. Spp DSI 8 TBR 8 ADG 7 CUR 6 JUZ 6 AJH 5 CHA 4 PHU 3 GON 2 STN 3 2 1 0 -1 -2 -3 -4 -5 -6 Boxplot of DSI vs Spp > 3800 cultivares nativos de diferentes grupos taxonómicos > 3000 líneas avanzadas, variedades del CIP y de otros programas R. Cabello
  20. 20. Variedades de papa liberadas en el Perú en los últimos 30 años con el soporte del CIP Perricholi (1986) Canchan (1990) Amarilis (1993) UNICA (2001) > 50 % del área cultivada en Perú con estas variedades
  21. 21. Selección Varietal Participativa INIA 313 INIA 308 Wankita Colparina Huancayo: - 1998-2002 - INIA, Yanapai, CIP - 2 varieties released INIA 311 INIA 312 Pallay Poncho Puca Lliclla Paucartambo: - 2003-2007 - INIA, MINAG, CIP - 2 varieties released
  22. 22. Nuevas variedades de papa en el Perú
  23. 23. Nuevos materiales con características superiores en resistencia a enfermedades , tolerancia a factores abióticos y calidad: Para las pruebas regionales y liberación de variedades 61 clones elites resistentes al tizón tardío y tolerantes al calor Cosecha (San Ramon- Chanchamayo) > 40 clones elites con alto rendimiento resistentes a virus, precoces y tolerantes a calor y sequia
  24. 24. Contribuyendo a la seguridad alimentaria con Ganancia en la concentración de Fe y Zn, después de 3 ciclos de selección 25 33 La biofortificación papas con valor nutricional 40 40 21 25 28 35 45 40 35 30 25 20 15 Cycle 0 Cycle I… Cycle II… Cycle III ppm Iron Zinc 306087.56 35 ppm Fe 306087.72 30.7 ppm Fe 306140.78 37.5 ppm Fe 306140.140 30.5 ppm Fe 306143.62 36.2 ppm Fe 306143.65 35.4 ppm Fe 306154.126 31.8 ppm Fe 306155.73 33.0 ppm Fe 306416.68 42.5 ppm Fe 306418.53 32.3 ppm Fe 306514.64 31.4 ppm Fe 306143.68 34.8 ppm 21 Clones diploides selectos bajo Selección Varietal Participativa en comunidades de Huancavelica, Ayacucho, Apurimac Apoyo de GRUPO YANAPAY, ISSANDES, ACH
  25. 25. Metodologías Selección In Vitro en generaciones tempranas para tolerancia al calor % tuberizacion 18 ºC 25 ºC 32ºC 100 80 60 40 20 0 Tuberización es menor a medida que la temperatura aumenta
  26. 26. Evaluación de atributos: Tolerancia a la sequía Componentes Bioquímicos ABA Perfil metabólico Atributos de los Tubérculos y Raíces Numero de tubérculos Peso de tubérculos (fresco) Numero de raíces Numero de raicilla (1 cm) Longitud de raíces (cm) Peso de raíces (g) Angulo de raíz Toma de datos a: 1. Emergencia 2. Evaluaciones antes del estrés 3. Evaluaciones después del estrés 4. Evaluaciones a la cosecha 5. Evaluaciones después de la cosecha Atributos morfo fisiológicos Área foliar Diámetro de tallos Numero de estolones Contenido relativo de agua Contenido clorofílico (SPAD) Cobertura del follaje Temperatura del follaje Reflectancia del follaje (NDVI) © R. Zachmann Reflectancia NDVI Contenido clorofílico SPAD Sistema radicular - invernadero Sistema radicular - Aeroponía Sensoria Remota: T° follaje
  27. 27. Preparando a la papa para: Un sistema de cultivo muy intenso Altas temperaturas Menor disponibilidad de agua • Mayor flexibilidad para incorporarse a los sistemas de cultivo • Adaptarse a nuevas áreas de siembra • Variedades robustas que soporten los efectos de los cambios del clima 80 – 100 días 38 34 30 26 22 18 14 10 Oct Nov Dec Jan Feb Mar (Midmore, 1992) Air Temperature ºC Max Day Tº Max Night Tº
  28. 28. Distribución de germoplasma Plántulas in vitro de clones y progenitores elites Semilla botánica de progenies avanzadas • Programas Nacionales (INIA) • Universidades • ONGs
  29. 29. Colaboradores Dra. Merideth Bonierbale Dr. Awais Khan Dra. Evelyn Farfán Ing. Manuel Gastelo Ing. Elisa Salas Instituciones, Programas, Proyectos, ONGs

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