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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ
FACULTAD DE AGRONOMÍA
T E S I S
Presentada por el Bachiller:
MIGUEL ANGEL ITURRIZAGA SULCA
Para Optar el Título Profesional de:
INGENIERO AGRÓNOMO
EL MANTARO, JAUJA – PERÚ
2013Comparativo de rendimiento de 23 accesiones de quinua
(Chenopodium quinoa Willd) procedentes de Puno bajo condiciones
del Instituto Regional de Desarrollo Sierra
ii
ASESOR
iii
Dedico esta tesis a mis amados padres Nicomedes
Iturrizaga Valerio y Teodolinda Sulca
Valentín, por su apoyo incondicional en todos los
momentos de mi vida.
A mis hermanos Libertad, Ruben y Cristhiam,
con quienes crecí, no solamente han sido hermanos
sino amigos. A través de los años han sido un
ejemplo y una ayuda incondicional para mi
crecimiento personal y profesional.
iv AGRADECIMIENTO
De manera especial quiero dejar constancia de mi agradecimiento leal y profundo reconocimiento al Ing. M. Sc. Gamarra Sánchez Gilberto, por su eficiente asesoramiento y permanente colaboración en el desarrollo del presente trabajo quien sin escatimar esfuerzos me apoyó en la planificación, establecimiento, desarrollo y culminación con éxito esta tesis.
A todos mis profesores, porque gracias a su cariño, guía y apoyo, he llegado a realizar uno de mis anhelos más grandes de mi vida, fruto del inmenso apoyo y confianza que en mi se depositó y con los cuales he logrado terminar mis estudios profesionales que constituyen el legado más grande que pudiera recibir por lo cual les viviré eternamente agradecidos.
Al programa de cereales de la Universidad Nacional Agraria La Molina, por el material proporcionado para el desarrollo del trabajo.
A los profesionales de la Fundación para el Desarrollo Agrario, por sus consejos y valiosos alcances para la realización de esta tesis.
A todas las personas que me apoyaron de una u otra manera en el desarrollo del trabajo.
xi RESUMEN
El presente trabajo de investigación se llevó a cabo en el Instituto Regional de Desarrollo Sierra de la Universidad Nacional Agraria La Molina, Distrito de San Lorenzo, provincia de Jauja, departamento de Junín, durante la campaña 2012 - 2013 teniendo en consideración los siguientes objetivos: a) Evaluar los componentes de rendimiento de las accesiones de quinua bajo las condiciones del Instituto Regional de desarrollo – Sierra. b) Seleccionar genotipos que presenten buenas características agronómicas. El material en estudio estuvo conformado por 21 accesiones de quinua provenientes del departamento de Puno con dos testigos locales adaptadas al valle del Mantaro. Los tratamientos fueron dispuestos bajo el Diseño de Bloques Completamente Randomizado, con 23 tratamientos y 3 repeticiones. Las observaciones que se registraron fueron: porcentaje de emergencia, altura de planta, número de días al 50% de floración, número de días al 50% de maduración fisiológica, longitud de panoja, diámetro de panoja, peso de granos por panoja, peso de 100 semillas, diámetro de grano, porcentaje de saponina, y rendimiento. Realizados los análisis estadísticos respectivos se obtuvieron los siguientes resultados: para el porcentaje de emergencia destacó en tratamiento 2 (Cotahuasi Arequipa - 2), con 93.5 por ciento de emergencia; en la altura de planta destacaron los tratamientos de acuerdo al orden de mérito el tratamiento 20(N.N.E), 1 (Cotahuasi Arequipa - 1), 3 (Cotahuasi Arequipa – 3) y 23 (Huancayo),con promedios de 1.80, 1.67, 1.62 y 1.58 metros de altura respectivamente; La respuesta en número de días al 50% de floración, destacaron los tratamientos 4 (N.N.), 9 (Camare) y 10 (Ecotipo bebe) con promedios de 63, 63, y 64.5 días respectivamente, comportándose como precoces.; en el número de días al 50% de maduración fisiológica sobresalieron los tratamientos 4 (N.N.), 9 (Camare) y 10 (Ecotipo bebe) con promedios 123, 123 y 124.5 días comportándose como precoces; en longitud de panoja, resaltaron los tratamientos 13 (Choclito) y 17 (N.N. – B), ocupando los primeros lugares con promedio de 51.67 y 45.67 centímetros; en diámetro de panoja, resaltaron los ocho primeros tratamientos 8 (Kancolla), 1 (Cotahuasi
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Arequipa – 1), 2 (Cotahuasi Arequipa – 2), 19 (N.N. – D), 23 (Hunacayo), 3 (Cotahuasi Arequipa – 3), 20 (N.N. – E) y 17 (N.N. – B), con promedios de 19, 15, 14, 13.3, 13, 13, 12,y 11.6 centímetros respectivamente; para el peso de 100 granos, resaltaron los tratamientos 9 (Camare), 11 (Salcedo Inia), 14 (Pasankalla parapepota), 8 (Kancolla) y 4 (N.N.) con promedios de 0.45, 0.42, 0.42, 0.41 y 0.40 gramos respectivamente; para el diámetro de grano, resaltaron los tratamientos 15 (Yuyo), 20 (N.N. – E), 5 (Blanca de Juli), 7 (Sajama), 22 (Hualhuas), 23 (Huancayo) y 14 ( Pasankalla parapepota), con promedios de 2.13, 2.09, 2.08, 2.07, 2.07, 2.07 y 2.02 milímetros respectivamente; para el peso de granos por panoja, resaltó el tratamiento 7 (Sajama) ocupando el primer lugar con promedio de 6.05 g; rendimiento en kilogramos por parcela, sobresalieron los tratamientos 23 (Huancayo) y 22 (Hualhuas), ocupando los dos primeros lugares con promedios de 10.65 y 9.95 Kg; en la regresión y correlacion lineal simple entre longitud de panoja y rendimiento, se observa que no existe diferencia estadística significativa, lo muestra que no existe dependencia aleatoria entre ambas variables; en la regresión y correlacion lineal simple entre el diámetro de panoja y rendimiento se observa que no existe diferencia estadística significativa; lo cual muestra que no existe dependencia aleatoria entre ambas variables; en la regresión y correlación lineal simple entre el peso de granos por panoja y rendimiento, se observa que no existe diferencia estadística; lo cual no existe dependencia aleatoria entre ambas variables; en la regresión y correlación lineal simple entre el diámetro de grano y rendimiento, se observa que no existe diferencia estadística altamente significativa, lo cual muestra que, existe dependencia aleatoria entre ambas variables; en la regresión y correlación lineal simple entre el espo de 100 semillas y rendimiento, se observa que no existe diferencia estadística significativa; lo cual muestra que, no existe dependencia aleatoria entre ambas variables, las accesiones que destacaron y presentaron atributos de relevancia han respondido a la adaptación por lo cual serán seleccionados para un plan de mejora genética.
v ÍNDICE Pag. RESUMEN xi INTRODUCCION xiii 1 REVISION BIBLIOGRAFICA 1 1.1. Generalidades 1 1.1.1 Origen 1 1.1.2. Propiedades nutricionales 3 1.2. Clasificación taxonómica 10 1.3. Características botánicas 10 1.4. Planta 11 1.4.1. Raíz 11 1.4.2. Tallo 11 1.4.3. Hojas 13 1.4.4. Inflorescencia 14 1.4.5. Forma de reproducción 15 1.4.6. Flores 15 1.4.7. Frutos 16 1.5. Producción y rendimiento 17
1.5.1. Variables importantes correlacionados con el rendimiento 21
1.5.2 Estabilidad de caracteres 22
1.6. Situación del cultivo de quinua en la sierra central 21
1.7 Variedades 22
1.8 Genética de la quinua 23
1.8.1 Cultivares mejorados (modernos o avanzados). 25
1.9. Fases fenológicas de la quinua 26
1.10. Requerimientos agroclimáticos 26
1.11. Manejo del cultivo 31
1.11.1. Elección del campo 31
1.11.2. Época de siembra 31 1.11.3. Variedades 32 1.11.4. Semillas 32 1.11.5. Preparación de terreno 33 1.11.6. Siembra 34 1.11.7. Fertilización 36 1.11.8. Control de malezas 36 1.11.9. Enfermedades 37 1.11.10. Plagas 38 2. MATERIALES Y MÉTODOS 39
vi
2.1. Lugar de ejecución 39
2.1.1. Ubicación política 39
2.1.2. Ubicación geográfica 39
2.2. Historia del campo 39
2.2.1. Descripción del suelo 40
2.2.2. Antecedentes meteorológicos 40
2.3. Metodología del estudio 41
2.3.1. Universo de la investigación 41
2.3.2. Material genético 41
2.3.3. Diseño experimental 42
2.3.4. Características del experimento 43
2.3.5. Diseño experimental 43
2.3.6. Modelo aditivo lineal del BCR 43
2.3.7. Esquema del análisis de varianza del BCR 44
2.3.8. Croquis del diseño experimental 44
2.3.9. Fase de laboratorio 45
2.3.10. Materiales y equipos utilizados 45
2.4. Conducción del experimento 46
2.4.1. Preparación del terreno 46
2.4.2. Preparación de la semilla 46
2.4.3. Distribución de los tratamientos 46
2.4.4. Siembra 46 2.4.5. Fertilización 46 2.4.6. Deshierbos 46 2.4.7. Aporque 47 2.4.8. Control fitosanitario 47 2.4.9. Cosecha 47 2.4.10. Post cosecha 47 2.5. Evaluaciones registradas 47
2.5.1. Técnicas, procedimientos y análisis de datos 48
2.5.2. Componentes del rendimiento 48
3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 50
3.1. Porcentaje de emergencia 50
3.2. Altura de planta 52
3.3. Número de días al 50% de floración 54
3.4. Días a la madurez fisiológica 56
3.5. Longitud de panoja 59
3.6. Diámetro de panoja 61
3.7. Peso de 100 semillas 63
3.8. Diámetro de grano 66
vii
3.10. Porcentaje de saponina 70
3.11. Rendimiento en Kg por parcela 72
3.12. Regresión y correlación 75
3.12.1. Altura de planta y rendimiento (Kg/parcela) 75
3.12.2. Longitud de panoja y rendimiento (Kg/parcela) 75
3.12.3. Diámetro de panoja y rendimiento (Kg/parcela) 76
3.12.4. Peso de granos por panoja y rendimiento (Kg/parcela) 77
3.12.5. Diámetro de grano y rendimiento (Kg/parcela) 78
3.12.6. Peso de 100 semillas y rendimiento (Kg/parcela) 79
IV CONCLUSIONES 81
V RECOMENDACIONES 83
VI BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA 84
viii RELACION DE CUADROS
Revisión bibliográfica
Cuadro 1
Comparación del contenido de aminoácidos esenciales en granos de quinua, cereales, frijol, carne, pescado, leche la proteína patrón.
4
Cuadro 2 Comparación de la composición de algunos aceites vegetales. 5 Cuadro 3 Contenido de carbohidratos y calorías de quinua, cereales y
leguminosas. 6
Cuadro 4 Contenido de minerales en la quinua, cereales y frijol (ppm en
base a materia seca). 7
Cuadro 5
Comparación del contenido de algunas vitaminas del grano de la quinua y otras fuentes vegetales (ppm en base a materia seca).
8
Cuadro 6 Superficie sembrada departamental (ha). 19
Cuadro 7 Características de las variedades comerciales de quinua en la
sierra central. 24
Materiales y métodos
Cuadro 1
Resultado de análisis de suelo del campo experimental en el Instituto Regional de Desarrollo - Sierra, Universidad Nacional Agraria La Molina.
40
Cuadro 2
Datos meteorológicos. Influencia de temperatura y
precipitación en el cultivo de quinua. Instituto Regional de Desarrollo - Sierra, campaña 2012 - 2013.
40
Cuadro 3 Material genético proporcionado por la UNALM. 42
Cuadro 4 Equipos y materiales. 45
Resultados y discusiones
Cuadro 1 Análisis de varianza del porcentaje de emergencia (datos
transformados a valores angulares). 50
Cuadro 2 Prueba de significación de los promedios de los tratamientos
del porcentaje de emergencia, según Tukey. 51
ix
Cuadro 4 Prueba de significación de los promedios de los tratamientos
de la altura de planta, según Tukey. 53
Cuadro 5 Análisis de varianza del número de días al 50% de floración. 54
Cuadro 6 Prueba de significación de los promedios de los tratamientos del número de días al 50% de floración, según Tukey. 55 Cuadro 7 Análisis de varianza de días a la madurez fisiológica. 56
Cuadro 8 Prueba de significación de los promedios de los tratamientos del número de días a la madurez fisiológica, según Tukey. 57
Cuadro 9 Análisis de varianza de longitud de panoja. 59
Cuadro 10 Prueba de significación de los promedios de los tratamientos
de longitud de panoja, según Tukey. 60
Cuadro 11 Análisis de varianza de diámetro de panoja. 61
Cuadro 12 Prueba de significación de los promedios de los tratamientos
de diámetro de panoja, según Tukey. 62
Cuadro 13 Análisis de varianza de peso de 100 semillas. 63
Cuadro 14 Prueba de significación de los promedios de los tratamientos
de peso de 100 semillas, según Tukey. 64
Cuadro 15 Análisis de varianza de diámetro de grano. 66
Cuadro 16 Prueba de significación de los promedios de los tratamientos
de diámetro de grano, según Tukey. 67
Cuadro 17 Análisis de Varianza de peso de granos por panoja. 68
Cuadro 18 Prueba de significación de los promedios de los tratamientos
x
Cuadro 19 Análisis de varianza de porcentaje de saponina. 70
Cuadro 20 Prueba de significación de los promedios de los tratamientos
de porcentaje de saponina, según Tukey. 71
Cuadro 21 Análisis de varianza de rendimiento Kg por parcela. 72 Cuadro 22 Prueba de significación de los promedios de los tratamientos
de rendimiento en Kg por parcela, Según Tukey. 73
RELACIÓN DE GRÁFICOS
Gráfico 1 Superficie sembrada nacional (ha). 18
Gráfico 2 Comportamiento de la producción y superficie cosechada. 20
Gráfico 3 Rendimiento promedio (Kg/ha). 21
Gráfico 4 Porcentaje de emergencia. 52
Gráfico 5 Altura de planta. 54
Gráfico 6 Número de días a la floración. 56
Gráfico 7 Número de días a la madurez fisiológica. 58
Gráfico 8 Longitud de panoja. 61
Gráfico 9 Diámetro de panoja. 63
Gráfico 10 Peso de 100 semillas. 65
Gráfico 11 Diámetro de grano. 68
Gráfico 12 Peso de granos por panoja. 70
Gráfico 13 Porcentaje de saponina. 72
Gráfico 14 Rendimiento por parcela. 74
Gráfico 15 Altura de planta y rendimiento (Kg/parcela). 75
Gráfico 16 Longitud de panoja y rendimiento (Kg/parcela). 76 Gráfico 17 Diámetro de panoja y rendimiento (Kg/parcela). 77 Gráfico 18 Peso de granos por panoja y rendimiento (Kg/parcela). 78 Gráfico 19 Diámetro de grano y rendimiento (Kg/parcela). 79 Gráfico 20 Peso de 100 semillas y rendimiento (Kg/parcela). 80
xiii INTRODUCCIÓN
La quinua (Chenopodium quinoa Willd.), es un grano de gran importancia, que se originó en los andes centrales y en el sur del país, alrededor del lago Titicaca. Es una planta cuyo grano contiene un alto valor nutritivo ya que ha constituido la base alimenticia del poblador rural, en la actualidad se presenta como una opción alimentaria importante a nivel mundial. En la actualidad se nota la existencia de cultivares, en la mayoría de ellas tienen bajos rendimientos, por lo tanto se hace necesario implementar técnicas de mejoramiento genético, aprovechando toda la variabilidad genética existente y lograr que tengan ventajas agronómicas y socioeconómicas deseables para el agricultor. La solución es incrementar la productividad de este grano andino, sin aumentar los costos de producción y aumentar el valor del producto.
Es, en este contexto que, este proyecto de investigación se inició con accesiones cuya finalidad es adaptar la diversidad de quinua en el valle del Mantaro, esta servirá para fomentar el mejoramiento del cultivo con toda esta diversidad, se están orientando a obtener mayor productividad y adaptabilidad asimismo el aprovechamiento de la variabilidad genética para mejorar las condiciones de manejo agronómico.
Por tales consideraciones el presente trabajo de investigación, desarrollado en el Instituto Regional de Desarrollo Sierra localidad de San Lorenzo en la campaña agrícola 2012 - 2013, tuvo los siguientes objetivos:
a) Evaluar los componentes de rendimiento de las accesiones de quinua bajo las condiciones del Instituto Regional de desarrollo – Sierra; San Lorenzo.
1
1.
REVISION BIBLIOGRAFICA.
1.1. GENERALIDADES.
1.1.1. ORIGEN.
La zona andina comprende uno de los ocho mayores centros de domesticación de plantas cultivadas en el mundo, dando origen a uno de los sistemas agrícolas más sostenibles y con mayor diversidad genética en el mundo. La quinua muestra mayor distribución de formas, diversidad de genotipos y de progenitores silvestres, en los alrededores del lago Titicaca de Perú y Bolivia, encontrándose mayor diversidad entre Potosí – Bolivia y Sicuani (Cusco)- Perú. Existen pocas evidencias arqueológicas, lingüísticas, etnográficas e históricas sobre la quinua, sin embargo, existen diferencias claras de la distribución de los parientes silvestres, botánicas y citogenéticas, lo que demuestra que su domesticación tomo mucho tiempo, hasta conseguir la planta domesticada y cultivada. Probablemente el proceso se inició como planta usada principalmente por sus hojas en la alimentación y luego por las semillas. Actualmente, las especies y parientes silvestres se utilizan localmente como verdura de hoja en muchas comunidades del área andina. Posteriormente la especie fue adaptada a diferentes condiciones agroclimáticas, edáficas y culturales, haciendo que la planta presente una amplia adaptación desde el nivel del mar hasta los 4000 msnm y sus usos en las diferentes comunidades étnicas de acuerdo a sus necesidades alimenticias. (Heiser y Nelson; 1974).
2
El origen de Chenopodium quinoa aún es complejo, especialmente porque están involucradas muchas posibilidades. Se sugiere la participación de dos especies diploides en el origen de Chenopodium quinoa, por lo que la quinua sería un anfidiploide con herencia disómica, siendo el pariente silvestre más cercano de
Chenopodium quinoa, Chenopodium hircinum. Desde el punto de vista de su
variabilidad genética puede considerarse como una especie oligocéntrica, con centro de origen de amplia distribución y diversificación múltiple, por tanto se atribuye su origen a la zona andina del Altiplano Perú - boliviano, que se caracteriza por la gran cantidad de especies silvestres y la gran variabilidad genética.(Mujica y Jacobsen, 2001).
La quinua en el pasado ha tenido amplia distribución geográfica, que abarcó en sur América, desde Nariño en Colombia hasta Tucumán en Argentina y las islas de Chiloé en Chile, también fue cultivada por las culturas precolombinas, Aztecas y Mayas en los valles de México, denominándola Chenopodium berlandieri ssp
nutalliae pero usándola únicamente como verdura de inflorescencia. Este caso
puede explicarse como una migración antigua de quinua, por tener caracteres similares de grano, ser específicos, además por haberse obtenido descendencia al cruzarse entre ellos. La quinua en la actualidad tiene distribución mundial. En América, desde Norteamérica y Canadá, hasta Chiloé en Chile, en Europa, Asia y el África, obteniendo resultados aceptables en cuanto a producción y adaptación. (Mujica y Jacobsen, 2001).
La quinua es originaria de los andes, aunque existen diversas teorías sobre la región andina de la cual deriva el cultivo. Una se basa en la antigüedad del cultivo de la quinua en los andes de Perú y Bolivia y su posterior expansión hacia el norte hasta Colombia y al sur hasta chile. Otra sostiene como centro de origen de la quinua la región ocupada en tiempos prehispánicos por la cultura Chibcha de Colombia. Sin embargo, por la diversidad de tipos observados, el centro de origen va desde el sur del Nudo Pasco – Perú hasta el altiplano Peruano – Boliviano, tal como se aprecia en la distribución de las 17 razas de quinua,
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determinadas en base a material colectado en Bolivia, Perú y Ecuador, cuya distribución es la siguiente; Las razas del norte del Cusco: Pichincha, Cajamarca, Ancash y Junín. Las razas del Cusco: Cusco, Sicuani y Puca. Las razas de la cuenca del lago Titicaca (Perú y Bolivia): Dulce, Achacari, Copacabana y puno. Las razas de la cuenca del lago Poopó: Real y Challapata. Las razas del sur este del lago Titicaca: Potosí, Sucre, La Glorieta y Cochabamba. (Gómez y Eguiluz, 2012).
1.1.2. PROPIEDADES NUTRICIONALES.
Proteínas.
Las bondades peculiares del cultivo de la quinua están dadas por su alto valor nutricional. El contenido de proteínas de la quinua varía entre 13.81 y 21.9% dependiendo de la variedad. Debido al elevado contenido de aminoácidos esenciales de su proteína, la quinua es considerada como el único alimento del reino vegetal que provee todos los aminoácidos esenciales, que se encuentran extremadamente cerca de los estándares de nutrición humana. El balance de los aminoácidos esenciales de la proteína de la quinua es superior al trigo, cebada y soya, comparándose favorablemente como la proteína de la leche (Risi, 1991). La calidad nutricional de un producto depende tanto de la cantidad como de la calidad de sus nutrientes. En general, si se hace una comparación entre la composición de nutrientes de la quinua y los del trigo, arroz y maíz (que tradicionalmente se mencionan en la bibliografía como los granos de oro) se puede corroborar que los valores promedios que reportan para la quinua son superiores a los tres cereales en cuanto al contenido de proteínas, grasas y ceniza (Rojas et al., 2010).
La literatura en nutrición humana indica que sólo cuatro aminoácidos esenciales probablemente limiten la calidad de las dietas humanas mixtas. Estos aminoácidos son la lisina, la metionina, la treonina y el triptófano. Es así que si
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se compara el contenido de aminoácidos esenciales de la quinua con el trigo y arroz, se puede apreciar se gran ventaja nutritiva: por ejemplo, para el aminoácido lisina, la quinua tiene 5,6 gramos de aminoácidos/16 gramos de nitrógeno, comparados con el arroz que tienen 3,2 y el trigo 2,8 (Repo-Carrasco, 1991).
Cuadro 1. Comparación del contenido de aminoácidos esenciales en granos de quinua, cereales, frijol, carne, pescado, leche.
Aminoácidos Quinua Arroz Cebada Maíz Trigo Frijol Carne Pescado Leche Patrón FAO Arginina 7.3 6.9 4.8 4.2 4.5 6.2 6.4 5.6 3.7 Fenilalanina 4.0 5.1 5.2 4.7 4.8 5.4 4.1 3.7 1.4 6.0 Histidina 3.2 2.1 2.2 2.6 2.0 3.1 3.5 2.7 Isoleucina 4.9 4.1 3.8 4.0 4.2 4.5 5.2 5.1 10.0 4.0 Leucina 6.6 8.2 7.0 12.5 6.8 8.1 8.2 7.5 6.5 7.0 Lisina 6.0 3.8 3.6 2.9 2.6 7.0 8.7 8.8 7.9 5.5 Metionina 2.3 2.2 1.7 2.0 1.4 1.2 2.5 2.9 2.5 3.5 Treonina 3.7 3.8 3.5 3.8 2.8 3.9 4.4 4.3 4.7 4.0 Triptófano 0.9 1.1 1.4 0.7 1.2 1.1 1.2 1.0 1.4 1.0 Valina 4.5 6.1 5.5 5.0 4.4 5.0 5.5 5.0 7.0 5.0
Fuente. Catálogo del banco de germoplasma de quinua (Gómez y Eguiluz, 2012).
Grasas.
Estudios realizados en el Perú al determinar el contenido de ácidos grasos encontraron que el mayor porcentaje de ácidos grasos presentes en este aceite es el omega 6 (ácido linoleico), siendo de 50,24% para quinua, valores muy similares a los encontrados en el aceite del germen del maíz, que tiene un rango de 45 a 65%.
El Omega 9 (ácido oleico) se encuentra en segundo lugar, siendo 26,04% para aceite de quinua. Los valores encontrados para el Omega 3 (ácido linolénico) son de 4,77%, seguido del ácido palmítico con 9,59%. Encontramos también ácidos grasos en pequeña proporción, como el ácido esteárico y el eicosapentaenoico.
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La composición de estos ácidos grasos es muy similar al aceite de germen de maíz (Repo-Carrasco, 1991).
Cuadro 2: comparación de la composición de algunos aceites vegetales. Palmítico Esteárico Oleico Linoleico Linolico
Quinua 11.0 0.7 22.0 56.0 7.0
Soya 9.4 4.4 21.6 55.2 9.4
Oliva 9.6 2.8 79.4 7.4 0.6
Fuente. Catálogo del banco de germoplasma de quinua (Gómez y Eguiluz, 2012).
Carbohidratos.
Los carbohidratos de las semillas de quinua contienen entre un 58 y 68% de almidón y un 5% de azucares, lo que la convierte en una fuente optima de energía que se libera en el organismo de forma lenta por su importante cantidad de fibra (Llorente, 2008).
El almidón es el carbohidrato más importante en todos los cereales. Constituye aproximadamente del 60 a 70% de la materia seca. En la quinua, el contenido de almidón es de 58,1 a 64,2% (Bruin, 1964).
El almidón en las plantas se encuentra en forma de gránulos. Los gránulos de cada especie tienen tamaño y forma característicos. Los gránulos del almidón de la quinua tienen un diámetro de 2 µm, siendo más pequeños que los granos comunes. La variación genética del tamaño de granulo de almidón de la colección boliviana de quinua fluctuó entre 1 a 28 µm, permitiendo esta variable dar una orientación agroindustrial para realizar las distintas mezclas con cereales y leguminosas y establecer el carácter funcional de la quinua (Rojas et al, 2010).
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Cuadro 3: Contenido de carbohidratos y calorías de quinua, cereales y leguminosas.
Quinua Arroz Cebada Maíz Trigo Frijol Chocho Soya Carbohidratos 69.0 80.4 80.7 81.1 78.4 61.2 35.3 34.1 Kcal/100g m.s. 398.7 371.8 383.1 407.5 391.5 366.9 360.3 450.9
Fuente. Catálogo del banco de germoplasma de quinua (Gómez y Eguiluz, 2012). Minerales.
La quinua es un alimento muy rico en: Calcio. Fácilmente absorbible por el organismo (contiene más del cuádruple que el maíz, casi el triple que el arroz y mucho más que el trigo), a por lo que su ingesta ayuda a evitar la descalcificación y la osteoporosis. El calcio es responsable de muchas funciones estructurales de los tejidos duros y blandos del organismo, así como de la regulación de la transmisión neuromuscular de estímulos químicos y eléctricos, la secreción celular y la coagulación sanguínea. Por esta razón el calcio es un componente esencial de la alimentación. El aporte diario recomendado de calcio es de 400 mg/día para niños de 6 a 12 meses a 1300 mg/día para adultos (FAO, 2000)
Hierro. Contiene el triple que el trigo y el quíntuple que el arroz, careciendo el
maíz de este mineral. Potasio. El doble que el trigo, el cuádruple que el maíz y ocho veces más que el arroz. Magnesio. La quinua contiene 270 mg/100 g de materia seca. El magnesio es un componente y activador de muchas enzimas, especialmente aquellas que transforman fosfatos ricos en energía, además, es un estabilizador de los ácidos nucleicos y de las membranas. Fósforo. Los niveles son parecidos a los del trigo pero muy superiores a los del arroz y, sobre todo, a los del maíz. Zinc. Casi dobla la cantidad contenida en el trigo y cuadruplica la del maíz, no conteniendo el arroz este mineral. El contenido de zinc en el hombre adulto de 70 kg de peso es de 2 a 4 g. El zinc actúa en la síntesis y degradación de carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos. Si el aporte de zinc proveniente de los alimentos es aprovechable en un 20%, se
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recomienda un consumo de 8.3 mg/día (niños menores de 1 año ), 8.4 y 11.3 mg/día (preescolares y escolares), 15.5 y 19.5 mg/día (adolescentes) y 14 mg/día (adultos) (FAO, 2000).
Manganeso. Sólo el trigo supera en este mineral a la quinua mientras el arroz posee la mitad y el maíz la cuarta parte (Llorente, 2008).
Cuadro 4: Contenido de minerales en la quinua, cereales y frijol (ppm en base a la materia seca). Ca P Fe K Mg Na Cu Mn Zn Quinua 1274 3869 120 6967 2700 115 37 34 48 Arroz 276 2845 37 2120 120 51 Cebada 880 4200 50 5600 1200 200 8 15 Frijol 1191 3674 86 10982 2000 103 10 14 32 Maíz amarillo 700 4100 21 4400 1400 900 Maíz blanco 500 3600 21 5200 1500 900 Trigo 500 4700 50 8700 1600 115 7 49 14
Fuente. Catálogo del banco de germoplasma de quinua (Gómez y Eguiluz, 2012).
Vitaminas.
El contenido de vitaminas en el grano de quinua. La vitamina A, que es importante para la visión, la diferenciación celular, el desarrollo embrionario, la respuesta inmunitaria, el gusto, la audición, el apetito y el desarrollo, está presente en la quinua en rango de 0,12 a 0,53 mg/100 g de materia seca (Ayala et al., 2004). La vitamina E tiene propiedades antioxidantes e impide la peroxidación de los lípidos, contribuyendo de esta forma a mantener estable la estructura de las membranas celulares y proteger al sistema nervioso, el músculo y la retina de la oxidación. Las necesidades diarias son del orden de 2,7 mg/día y para niños de 7 a 12 meses es de 10 mg/día de alfa-tocoferol o equivalentes (FAO 2000).
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Cuadro 5: Comparación del contenido de algunas vitaminas del grano de la quinua y otras fuentes vegetales (ppm en base a la materia seca).
Quinua Arroz Cebada Trigo Frijol Papa
Niacina 10.7 57.3 58.3 47.5 25.7 51.8 Tiamina 3.1 3.5 3.3 6.0 5.3 4.4 Riboflavina 3.9 0.6 1.3 1.4 2.1 1.7 Ac. Ascórbico 49.0 22.5 693.8 Alfa - Tocoferol 52.3 Carotenos 5.3 3.7 0.1 0.3
Fuente. Catálogo del banco de germoplasma de quinua (Gómez y Eguiluz, 2012).
Contenido de saponina.
Desde los inicios del consumo de la quinua, el sabor amargo del grano ha sido un problema, que los antiguos pobladores del altiplano habían solucionado parcialmente, realizando lavados sucesivos del grano antes de consumirlo, a fin de eliminar el alcaloide responsable de esta amargura: la saponina. Las saponinas tienen la propiedad de hemolizar los glóbulos rojos y son elevadamente tóxicas para animales de sangre fría. El nombre de saponina viene del latín sapon = jabón y este nombre refiere a las propiedades de las saponinas de disminuir la tensión superficial y formar espuma en soluciones acuosas (Cayoja, 2001).
Las saponinas son sustancias orgánicas de origen mixto, ya que provienen tanto de glucósidos triterpenoides (de reacción ligeramente ácida), como de esteroides derivados de perhidro 1,2 ciclopentano fenantreno. Estas moléculas se hallan concentradas en la cáscara de los granos. En las formas silvestres y la variedades amargas de quinua, el contenido máximo (aproximado) de saponina es de un 2.8% (aunque el rango es variable de acuerdo a la especie y al ecotipo), que comparado con las exigencias actuales del mercado, que fijan como valor límite 0,05 %, es extremadamente alto (Cayoja, 2001).
En el organismo, las saponinas ocasionan dolor estomacal, nauseas, ligera diarrea y problemas en la digestión, puesto que la fase jabonosa producida al mezclarse con el agua y al ser agitada por los movimientos peristálticos de las
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vísceras, hace que se rompan las fuerzas de tensión superficial de las fases líquidas que intervienen en el proceso de digestión. Parte de estos tóxicos también puede ser asimilada por el organismo, teniendo que pasar por el hígado para ser biotransformados en formas menos tóxicas, y de esta manera propiciar un proceso de desintoxicación (Cayoja, 2001).
.Estudios realizados por Cayoja (2001) en el banco de germoplasma de la Estación Experimental Patacamaya (dependiente del extinto Instituto de Biotecnología Agrícola, IBTA - Bolivia), mostraron el 74,49% de las accesiones del banco correspondían a variedades amargas (con diferentes concentraciones de saponinas), y solamente el 25,51% de las accesiones correspondían a variedades dulces (con una concentración de saponinas igual o menor a 0,05%). Este estudio también reveló que hay una relación directa entre la concentración de saponinas y el tamaño del grano, ya que la mayoría de las variedades amargas presentan granos grandes, y las variedades dulces, granos medianos a pequeños.
Ante la problemática de la presencia de saponinas en el grano de quinua, se han realizado varios trabajos de fitomejoramiento (incluyendo mejoramiento Genético) en esta especie, para reducir la concentración del alcaloide en los granos. Inicialmente se han recurrido a métodos mecánicos de tratamiento postcosecha (basados en el tradicional lavado), pero estos métodos dejan al producto fuera de los estándares de calidad de producto orgánico exigidos por los compradores. En este punto es importante aclarar, que las formas amargas son la que se corresponden con las formas silvestres, y que la mayoría de las variedades dulces han sido obtenidas por trabajos de fitomejoramiento (Cayoja, 2001).
10 1.2. CLASIFICACIÓN TAXONÓMICA.
Reino Plantae
División Magnoliophyta
Clase Magnoliopsida
Sub clase Cariophylidae Orden Caryophyllales Familia Chenopodiaceae
Genero Chenopodium
Sección Chenopodia Subsección Cellulata
Especie Chenopodium quinua willdenow
1.3. CARACTERÍSTICAS BOTÁNICAS.
La quinua es una planta herbácea anual, de amplia dispersión geográfica, presenta características peculiares en su morfología, coloración y comportamiento en diferentes zonas agroecológicas donde se la cultiva, presenta enorme variación y plasticidad para adaptarse a diferentes condiciones ambientales, se cultiva desde el nivel del mar hasta los 4000 msnm, desde zonas áridas, hasta zonas húmedas y tropicales, desde zonas frías hasta templadas y cálidas; muy tolerante a los factores abióticos adversos como son sequía, helada, salinidad de suelos y otros que afectan a las plantas cultivadas. Su período vegetativo varía desde los 90 hasta los 240 días, crece con precipitaciones desde 200 a 2600 mm anuales, se adapta a suelos ácidos de pH 4.5 hasta alcalinos con pH de 9.0, sus semillas germinan hasta con 56 mmhos/cm de concentración salina, se adapta a diferentes tipos de suelos desde los arenosos hasta los arcillosos, la coloración de la planta es también variable con los genotipos y etapas fenológicas, desde el verde hasta el rojo, pasando por el púrpura oscuro, amarillento, anaranjado, granate y demás gamas que se pueden diferenciar (Mujica y Jacobsen, 2001).
11 1.4. PLANTA.
La planta es erguida, alcanza alturas variables desde 0.30 a 3 m, dependiendo del tipo de quinua, de los genotipos, los ecotipos, las razas, el medio ecológico donde se cultiven, de las condiciones ambientales donde crece, de la fertilidad de los suelos; las de valle tienen mayor altura que las que crecen por encima de los 4000 msnm y de zonas frías, en zonas abrigadas y fértiles las plantas alcanzan las mayores alturas, su coloración varía con los genotipos y fases fenológicas, está clasificada como planta C3 (Mujica y Jacobsen, 2001).
1.4.1. Raíz.
La raíz es pivotante vigorosa y del cual emergen raíces secundarias, terciarias, etc., formando un sistema radicular bien ramificado. La longitud de la raíz aparentemente está relacionada con la altura de la planta, variando de 0.80 m., en plantas de 0.90 m. de altura, a 1.50 m., en plantas de 1.70 m. La longitud del sistema radicular y el área de expansión depende del genotipo, el tipo de suelo, la disponibilidad de humedad y nutrientes. Este buen desarrollo del sistema radicular explicaría, entre otros aspectos, su tolerancia a la sequía (Gomez y Eguiluz, 2012).
La raíz es pivotante y vigorosa que puede llegar hasta 0.50 m de profundidad por lo general. Sin embargo se tiene información que la profundidad de la raíz puede alcanzar hasta 2,80 m, dependiendo del genotipo, profundidad del suelo y la altura de planta. A partir de unos pocos centímetros del cuello empieza a ramificarse en raíces secundarias, terciarias, de las cuales salen raicillas, que también se ramifican en varias partes. La raíz de la quinua es fuerte excepcionalmente se observa el vuelco por efecto del viento, excesiva humedad después de un riego o su propio peso (Mujica y Jacobsen, 2001).
1.4.2. Tallo.
Es cilíndrico en la base tornándose anguloso a partir de la zona donde emergen las hojas y ramas, en forma alternada. La textura de la medula del tallo en las
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plantas jóvenes es blanda y cuando se acerca a la madurez es esponjosa y hueca, de color crema y sin fibras. La corteza es firme y compacta formada por tejidos fuertes. El color del tallo puede ser verde, amarillo, rojo, purpura, naranja o verde con estrías verticales de otra coloración. Las estrías pueden ser de color amarillo, rojo, rosado y purpura, entre otros. Las axilas de las hojas y ramas pueden ser del mismo color del tallo o presentar pigmentación de color diferente como el rojo, purpura u otro. El hábito de ramificación depende del genotipo, de la densidad de siembra y de la disponibilidad de nutrientes. Las ramas nacen de axilas de las hojas y de otras ramas. Por el tipo de ramificación los tallos pueden ser clasificados como: Sencillo: un solo tallo donde destaca nítidamente la inflorescencia. Este tipo de tallo se encuentra generalmente en quinuas procedentes del Altiplano. Ramificado: Tallo principal y ramas laterales tienen casi la misma longitud y terminan en otras panojas. Tallo principal tiene mayor longitud que los tallos secundarios dando a la planta forma cónica con la base bastante amplia. La altura varía de 0.3 a más de 3m., incluyendo la inflorescencia. Este carácter está influenciado por el genotipo y el medio ambiente (Gómez y Eguiluz, 2012).
El tallo es de sección cilíndrico a la altura del cuello de la planta y transformándose en angular a la altura donde nacen las primeras hojas y ramas. Según el desarrollo de la planta nacen primero las hojas y de las axilas de las ramas. La corteza del tallo es endurecido mientras la médula es suave de aspecto acuoso cuando las plantas son tiernas, y secas de textura esponjosa, de color crema y sin fibras cuando las plantas han madurado. El tallo puede empezar a ramificarse, o pueden encontrarse plantas con un solo tallo principal, sin embargo la mayor o menor presencia de ramificación en el tallo puede ser influenciada parcialmente por la densidad de siembra, la cual debe de tomarse muy en cuenta para la caracterización, nacen primero las hojas y de las axilas de éstas, las ramas. El color del tallo puede ser verde; verde con axilas coloreadas; verde con estrías coloreadas de púrpura o rojo desde la base, y finalmente coloreado de
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rojo en toda su longitud. El diámetro del tallo es variable con los genotipos, distanciamiento de siembra, fertilización y las condiciones de cultivo (Mujica y Jacobsen, 2001).
1.4.3. Hojas.
Las hojas son alternadas y están formadas de peciolo y lamina. Los peciolos son acanalados y largos; la longitud del peciolo es mayor en las hojas que se originan del tallo principal y menor en las ramas. Las hojas tienen tres venas principales que se originan del peciolo. El número de dientes varía de 3 a más o menos 20 dientes. Las hojas en forma lanceolada carecen de dientes. Las razas de quinua del sur del Perú presentan, generalmente, hojas con menor número de dientes y las razas del centro – norte del Perú mayor número de dientes. Las hojas inferiores del tallo pueden medir hasta 15 cm., de largo por 12 cm., de ancho. Las hojas de la inflorescencia son más pequeñas y pueden medir 10 cm., de longitud y 2 cm., de ancho. El color de las hojas puede ser verde, rojo o purpura con diferentes tonalidades, las cuales se van intensificando o decolorando con los diferentes estados de desarrollo del cultivo. Las láminas de las hojas, tallos e inflorescencia jóvenes, principalmente, están cubiertas de una pubescencia vesicular, rica en cristales de oxalato de calcio que pueden ser de color blanco, rojo o purpura. Estos cristales absorben la humedad del ambiente, controlan la excesiva transpiración por humedecimiento de las células guarda de las estomas y reflejan los rayos luminosos, disminuyendo la radiación directa sobre las hojas. Esta característica de la planta se considera un mecanismo importante de tolerancia a la sequía (Gomez y Eguiluz, 2012).
Las hojas son alternas y están formadas por peciolo y lámina, los peciolos son largos, finos y acanalados en su parte superior y de longitud variable dentro de la misma planta, la lámina es polimorfa en la misma planta, de forma romboidal, triangular o lanceolada, plana u ondulada, algo gruesa, carnosa y tierna, cubierta por cristales de oxalato de calcio que evitan la transpiración excesiva en caso de sequias, de colores rojo, púrpura o cristalino, tanto en el haz como en el envés,
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las cuales son bastante higroscópicas, captando la humedad atmosférica nocturna, controlan la excesiva transpiración por humedecimiento de las células guarda de los estomas, así como reflejan los rayos luminosos disminuyendo la radiación directa sobre las hojas, evitando el sobre calentamiento, presentando bordes dentados, aserrados o lisos, variando el número de dientes con los genotipos, el tamaño de la hoja varía, en la parte inferior grandes, romboidales y triangulares y en la superior pequeñas y lanceoladas (Mujica y Jacobsen, 2001).
1.4.4. Inflorescencia.
La inflorescencia es una panoja con una longitud que varía de 15 a 70 cm. Las panojas pueden ser claramente diferenciadas y terminales o no diferenciadas debido al tipo de ramificación del eje principal. Los colores de la panoja son muy diversos: verdes, amarillas, naranjas, rosadas, rojas, granates, purpuras, violetas, marrón, gris y negras. Todas ellas con diversas tonalidades del claro al oscuro. Las inflorescencias han sido clasificadas por su forma en glomeruladas, amarantiformes e intermedias. Las intermedias son resultados de las cruzas entre glomeruladas y amarantiformes. Las glomeruladas: Tienen un eje principal del cual nacen los ejes secundarios y de estos los ejes glomerulares de donde emergen los glomérulos de forma esférica. Las amarantiformes: Tienen un eje principal de los que nacen los ejes secundarios y estos emergen los glomérulos de forma rectangular asemejando a dedos. Las ramificaciones de la inflorescencia varían en longitud y de acuerdo a ello y a la longitud de los pedicelos aquí sostienen las flores; las panojas pueden ser Laxa, Intermedia, Compacta (Gomez y Eguiluz, 2012).
Es una panoja típica, constituida por un eje central, secundarios, terciarios y pedicelos que sostienen a los glomérulos así como por la disposición de las flores y porque el eje principal está más desarrollado que los secundarios, ésta puede ser amarantiforme cuando sus glomérulos están insertados directamente en el eje secundario y presentan una forma alargada es glomerulada cuando dichos glomérulos están insertos en los llamados ejes glomerulares y presentan una
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forma globosa, también existen formas intermedias entre ambas. La longitud de panoja es variable, dependiendo de los genotipos, tipo de quinua, lugar donde se desarrolla y condiciones de fertilidad de los suelos, alcanzando de 30 a 80 cm de longitud por 5 a 30 cm de diámetro, el número de glomérulos por panoja varía de 80 a 120 y el número de semillas por panoja de 100 a 3000, encontrando panojas grandes que rinden hasta 500 gramos de semilla por inflorescencia (Mujica y Jacobsen, 2001).
1.4.5. Forma de reproducción.
La reproducción es autógama con grados altos de alogamia, es notable la protoandria, aunque también hay protoginea. Floración en glomérulos dura más o menos 7 días. Flores femeninas y hermafroditas se abren al mismo tiempo (homogamia). Parece ser que la polinización cruzada es de entre 2 a 9 %. En general el porcentaje de alogamia no pasa de 10 %, pero generalmente varía alrededor del 5 %. La dispersión del polen tiene un radio de aproximadamente 20 metros (Sevilla y Holle. 2004)
1.4.6. Flores.
La quinua es una planta ginomonoica. Es decir tiene flores hermafroditas y pistiladas (femeninas) en la misma inflorescencia. Las flores están agrupadas en glomérulos. En el ápice del glomérulo se localizan las flores hermafroditas y alrededor de ellas las flores pistiladas o femeninas. El porcentaje de flores hermafroditas y pistiladas en la misma inflorescencia es variable. Las flores son incompletas carecen de petalos. La flor hermafrodita está conformada por un perigonio sepaloide de 5 partes, el gineceo con un ovario elipsoidal con dos o tres ramificaciones y 5 estambres. Su tamaño varía de 1 a 3 cm (Gómez y Eguiluz, 2012).
Las flores son espigas compuestas (panojas), que pueden ser laxas o compactas. Las flores se agrupan en glomérulos. Flores con 5 sépalos, ovario supero, con 3 estigmas rodeados por androceo con 5 estambres, estilo bifurcado,
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flor incompleta, carecen de pétalos. La flor puede ser hermafrodita o pistilada. También androestériles (hermafrodita con polen no viable y estambres atrofiados). La proporción de ellas depende de la variedad. Las flores hermafroditas no miden más de 3 mm de diámetro; las flores femeninas son mucho más chicas, en el glomérulo se encuentran flores hermafroditas y pistiladas en distintas fases de desarrollo. En general el porcentaje de flores pistiladas es de 50 a 70 %; el de flores hermafroditas es de 30 a 45 % y el de androesteriles es menos de 1%. (Sevilla y Holle. 2004)
1.4.7. Frutos.
El fruto es un aquenio, un fruto seco. Está cubierto por el perigonio sepaloide que puede ser verde, rojo o purpura durante el proceso de formación de grano. Los frutos de la quinua han sido agrupados en: grandes, cuando tiene un diámetro mayor a 2.2 mm, medianos 1.8 a 2.2 mm., y pequeños con diámetro menor a 1.8 mm. Las partes del fruto son el pericarpio y las semillas. Las semillas tienen el episperma, el perisperma y el embrión. Pericarpio es la capa externa del fruto que presenta alveolos. Sus colores son variados y pueden ser translucidos, blancos, cremas, amarillos, anaranjados, rosados, rojos, purpuras, marrones, grises, y negros, entre otros. En algunos genotipos el pericarpio desprende muy fácilmente durante el proceso de eliminación de saponina. En esta etapa se encuentra la saponina. Episperma es la capa de la semilla, está formado de cuatro capas y la más interna se desintegra por compresión a la madurez. Presenta colores muy parecidos a los del pericarpio. Embrión, está formado por los dos cotiledones y la radícula. Representa el 30% del peso del grano a diferencia del trigo en el que representa el 1%. Ello trae como consecuencia que el 70% del nitrógeno de la semilla de quinua se encuentra en el embrión mientras que en el trigo se encuentra del 2 al 4%. Envuelve como anillo al tejido de reserva (Gomez y Eguiluz, 2012).
El fruto es un aquenio cubierto por el perigonio, del que se desprende con facilidad al frotarlo cuando está seco. El color del fruto está dado por el perigonio
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y se asocia frecuentemente con el de la planta, de donde resulta que puede ser verde, púrpura o rojo. A la madurez, el púrpura puede secarse del mismo color o variar al amarillo. En el estado maduro el perigonio tiene forma estrellada, por la quilla que presentan los cinco sépalos, el pericarpio del fruto que está pegado a la semilla, presenta alvéolos y en algunas variedades se puede separar fácilmente. En esta parte se encuentra la saponina, razón por la cual puede ser eliminada con cierta facilidad (Mujica y Jacobsen, 2001).
La semilla está envuelta por el episperma en forma de una membrana delgada; el embrión está formado por los cotiledones y la radícula, y constituye la mayor parte de la semilla que envuelve al perisperma como un anillo. El perisperma es almidonoso y normalmente de color blanco. Existen tres formas de granos: cónicos, cilíndricos y elipsoidales. Se puede considerar tres tamaños de granos: tamaño grande de 2.2 a 2.6 mm tamaño mediano de 1.8 a 2.1 mm y tamaño pequeños menor a 1.8 mm. La semilla puede tener los bordes afilados o redondeados, las quinuas cultivadas, con pocas excepciones, siempre tiene el borde afilado, en tanto que las silvestres los tienen redondeados (Mujica y Jacobsen, 2001).
1.5. PRODUCCIÓN Y RENDIMIENTO.
La superficie sembrada de quinua en las ultimas nueve campañas agrícolas ha venido creciendo a una tasa promedio de 5.8% anualmente, desde la campaña 2004 – 2005 a la 2012 – 2013. En la campaña agrícola 2011 – 2012, se sembró cerca de 42,077 hectáreas, con un crecimiento del 10.5% mayor que la campaña agrícola anterior. A enero de la actual campaña agrícola 2012 – 2013, se vienen sembrando alrededor de 45,252 hectáreas, en esta campaña agrícola se registra hasta el momento el mayor nivel de superficie sembrada, el mayor crecimiento se destaca por el impulso existente sobre el consumo de este importante grano andino (Rabines et al, 2013).
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Grafico 1: superficie sembrada nacional (ha) Fuente: MINAG – OEEE
Elaboración: MINAG-DGCA-DIA, Siembras a enero 2013.
A enero a la campaña agrícola 2012 – 2013, se sembró alrededor de 45 252 hectáreas con un crecimiento del 8.0% con respecto a la campaña anterior. Puno fue el mayor productor de este cereal concentrado con 31 258 ha, le sigue Ayacucho con 5,692 ha, Cusco con 2,576 ha, Apurimac y Junin con 1633 ha. Estos departamentos concentran el 94.6%de toda la superficie sembrada a nivel nacional (Rabines et al, 2013).
28790 30382 31247 33119 34068 36193 38094 42077 45252 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000 50000 2004 -2005 2005 -2006 2006 -2007 2007 -2008 2008 -2009 2009 -2010 2010 -2011 2011 -2012 2012 -2013
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Cuadro 6: Superficie sembrada departamental (ha).
Región 2011 - 2012 2012 - 2013 Puno 30265 31258 Ayacucho 4324 5692 Cusco 2221 2576 Apurímac 1331 1633 Junín 1432 1633 Huancavelica 540 788 Arequipa 589 327 Huánuco 348 414 La Libertad 400 365 Cajamarca 203 226 Ancash 159 235
Resto del país 92 106
Total 41904 45253
Fuente: MINAG – OEEE
Elaboración: MINAG-DGCA-DIA, Siembras a enero 2013.
La producción y superficie cosechada de quinua a nivel nacional muestra crecimientos sostenidos desde el año 2002. En tal sentido la tasa de crecimiento promedio de la producción en los últimos 11 años es de 3.8% y la superficie cosechada es aproximadamente de 3.3%. Se registró mayor producción en el año 2012, con 44.2 mil toneladas y 38.5% mil hectáreas de quinua a nivel nacional (Rabines et al, 2013).
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Grafico 2: Comportamiento de la producción y superficie cosechada. Fuente: MINAG – OEEE
Elaboración: MINAG-DGCA-DIA, Siembras a enero 2013.
A diciembre del año 2012, el rendimiento promedio es alrededor de 1,148 kg/ha, con una variación de -1.1% en comparación al mismo periodo del año 2011. Se destaca el rendimiento del departamento de Arequipa que es aproximadamente de 2,834 kg/ha, el mejor a nivel nacional (Rabines et al, 2013).
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Grafico 3: Rendimiento promedio (Kg/ha). Fuente: MINAG – OEEE
Elaboración: MINAG-DGCA-DIA, Siembras a enero 2013.
1.5.1. Variables importantes correlacionados con el rendimiento.
El rendimiento es un carácter cuantitativo y como tal se encuentra fuertemente influenciado por el efecto del medio ambiente. La determinación directa del rendimiento es un procedimiento practicado para evaluar los materiales en el proceso de mejoramiento, sin embargo, el efecto ambiental que enmascara la expresión del potencial genético de una variedad, haciendo ineficiente la selección en función al rendimiento. Por esta razón, los investigadores han buscado formas de explicar mejor las variables morfológicas y fisiológicas que concurren para la expresión del rendimiento (Espínola, 1986).
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El rendimiento está altamente asociado con el diámetro de grano, longitud de panoja, altura de planta, diámetro de tallo, el número de glomérulos y peso de 100 granos están asociados significativamente con el rendimiento (Espínola, 1986).
(Mujica, 1988) al estudiar 32 variables en quinua ha encontrado que 7 caracteres presentan mayor valor de heredabilidad y positivamente correlacionados con el rendimiento. Estas variables son días a floración, altura de planta, diámetro de tallo, diámetro de panoja, diámetro del glomérulo central, peso seco del glomérulo central y número de semillas del glomérulo central, peso seco del glomérulo central y numero de semillas del glomérulo central. De los trabajos relacionados con los componentes del rendimiento, las variables de mayor utilidad práctica en la selección fenotípica o visual son la altura de planta, días a floración, tamaño de panoja, diámetro de tallo a nivel del suelo y tamaño de grano. Si bien estos caracteres son altamente influidos por el medio ambiente, la evaluación y selección por estas variables constituyen el procedimiento hasta ahora practicado en el mejoramiento de la quinua.
1.5.2. Estabilidad de caracteres.
Los caracteres cuantitativos son el rendimiento y todos los caracteres considerados componentes directos e indirectos del rendimiento, entre ellos la altura de planta, longitud y diámetro de panoja, diámetro de tallo, peso fresco y seco de planta, la precocidad, resistencia a factores abióticos y bióticos adversos, índice de cosecha, peso volumétrico, tamaño de grano, peso de 1000 semillas, contenido de proteínas, etc. son de herencia cuantitativa, es decir, estos caracteres están controlados por varios pares de genes de efecto aditivo. La estabilidad de estos caracteres se encuentra fuertemente afectada por el efecto ambiental. Sin embargo, muy poco se han realizado estudios sobre la estabilidad de los caracteres. Los caracteres cualitativos por naturaleza son más estables, sin embargo, estos generalmente no son de interés en el mejoramiento genético con excepción del contenido de saponina y el color de grano que son caracteres
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considerados de importancia en la calidad del grano. El carácter que ha mostrado un porcentaje no cuantificado de inestabilidad es el color de grano, especialmente el color blanco que muta frecuentemente hacia colores oscuros y en algunos casos inclusive influye a otros caracteres, atribuido a la acción de elementos genéticos móviles (Mujica, 1988).
1.6. SITUACIÓN DEL CULTIVO DE QUINUA EN LA SIERRA CENTRAL.
La quinua se cultiva en el Valle del Mantaro, principalmente con tecnología y conocimientos locales, y las áreas de producción tradicionales se ubican en ambas márgenes del Río Mantaro aunque con cierta predominancia de la izquierda. La tendencia decreciente de las áreas de cultivo en la última década, así como la disminución de los rendimientos, es motivo de preocupación puesto que este cultivo en algún momento estuvo en la agenda de promoción por sus posibilidades de exportación. Pese a que es un cultivo de gran importancia económica se encuentra entre los que todavía no han sido desarrollados comercialmente.
Por ello, durante el período 2012-2013, a través de la Dirección General de Competitividad Agraria (DGCA), se establecerán alianzas estratégicas con gobiernos regionales y locales de las zonas productoras de quinua. Ello, orientado a impulsar la asociatividad entre productores y agentes económicos en cadenas agroproductivas así como micro y pequeñas empresas, con el fin de lograr atender las demandas del mercado local e internacional con un producto final de calidad (Mujica et al, 2001).
1.7. VARIEDADES.
El gran problema de las variedades está relacionado, muy de cerca con el desarrollo de “tecnologías agrícolas modernas”. Su objetivo es producir grandes cantidades para aumentar a como dé lugar, la producción y productividad en base a variedades existentes. Estos son de crecimiento rápido, pero muy sensibles a plagas y enfermedades; sin embargo tenemos que enfrentar algunos problemas,
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se están dejando de producir algunas variedades porque los agricultores están reemplazándolos por cultivos de mayor demanda en el mercado, por lo tanto el cultivo comercial se basa todavía en muy pocas variedades reconocidas (Pérez y Aguirre, 2006).
Cuadro 7: Características de las variedades comerciales de quinua en la sierra central. Característica / Variedad Ciclo vegetativo (días) Altura de planta (cm) Color de grano Tipo de panoja / Color inflores. Longitud de panoja (cm) Diámetro de grano (mm) Peso 100 semillas (mg) Rend. (kg/ha) Ayacuchana INIA 190 - 200 170 - 180 blanco Semi laxa glomerulada / Verde amarillento 35 2 - 2.2 1.8 2500 Blanca de Junín 160 - 180 100 -130 blanco Compacta glomerulada / Blanco cremoso 32 1.8 - 2.0 1.7 2200-2500 Amarilla de Marangani 150 - 170 140 -150 amarillo Compacta amarantiforme / amarillo 30 2 2 2500-2800 Huahuas 150 - 160 150 -160 blanco Amarantiforme / verde blanco 35 - 40 1.8 - 2.0 2 2000-2500 Mantaro 150 - 160 150 -160 blanco Glomerulada / verde blanco 35 - 40 1.7 - 1.9 1.5 2500-2700 Huancayo 160 - 180 150 -170 blanco Glomerulada compacta / rojo purpura claro 40 - 45 1.6 – 2.0 1.5 2500-3000 Salcedo INIA 160 - 170 150 -160 blanco Semi laxa glomerulada / verde 35 - 40 2.0 - 2.2 2 2500-3000 Fuente: (Cubero, 2003). 1.8. GENÉTICA DE LA QUINUA.
El genotipo fija el potencial de la planta. Un mal manejo o un clima desfavorable no permiten aprovechar este potencial al máximo. Por otro lado, ni el mejor manejo puede llegar a resultados buenos, si el genotipo no ofrece el potencial suficiente. El genotipo es la totalidad de los genes, que se encuentran en los cromosomas. Un gen sometido a mutaciones en el transcurso de tiempo, puede tener diferentes estados. Estos estados se llaman alelos. Como la quinua es un tetraploide, un gen puede tener en la misma planta 4 diferentes alelos del mismo gen, uno en cada uno de los 4 genomios. Los alelos pueden reaccionar
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dominantes, recesivos o aditivos. Si los 4 alelos de un gen son idénticos, la planta es homocigótica para éste carácter. Si un alelo o más son diferentes la planta es heterocigótica para éste carácter. El color rojo de la planta es dominante sobre el color púrpura y este a su vez es dominante sobre el verde. La forma glomerulada de la panoja domina sobre la forma amarantiforme. El carácter amargo del grano es dominante sobre el carácter dulce. Axilares pigmentados dominan sobre axilares normales. El grano normal es dominante sobre el grano Chullpi (perisperma cristalino). La fertilidad masculina domina sobre la androesterilidad. El color negro del grano es dominante sobre cualquier otro color (Cubero, 2003). Los cromosomas se encuentran en el núcleo celular y son los portadores de los genes y por ende de la sustancia hereditaria. La quinua cultivada tiene 36 cromosomas, repartidos en 4 genomios con el número básico de x = 9 cromosomas, es decir, la quinua es un tetraploide, con 4x = 36 cromosomas. Como esta tetraploidia es el resultado, de un cruce de dos diferentes especies diploides (con 2n = 18), la quinua es más específicamente un alotetraploide con 2n=4x=36 cromosomas (Cubero, 2003).
1.8.1. Cultivares mejorados (modernos o avanzados).
Los cultivares mejorados, son denominados también "modernos" o "avanzados" son obtenidos con métodos científicos y sistemáticos de mejoramiento genético. La semilla original se produce fuera del campo del agricultor, y en la mayoría de los casos ni el agricultor ni otra fuerza evolutiva natural participan en la generación de la variedad. La distinción entre nativa, obsoleta y mejorada no es muy clara. Sólo cuando la variedad mejorada tiene una característica particular que es reconocida por el mercado es que se mantiene separada de las otras variedades (Sevilla y Holle, 2004).
Una variedad mejorada debe ser distinta a las otras existentes. Debe ser uniforme para las características que la definen y estable en el sentido de que sus características distintivas no se deben perder a través de las generaciones. El
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código internacional de nomenclatura de plantas cultivadas, define el cultivar como “un taxón que ha sido seleccionado por un atributo particular o combinación de atributos, que es claramente distinto, uniforme y estable en sus características y que cuando es propagado por medios apropiados mantiene sus características distintivas”. Las variedades mejoradas, pueden ser líneas, híbridos, clones, compuestos, o variedades propiamente dichas, dependiendo del método por el cual son producidas (Sevilla y Holle, 2004).
1.9. FASES FENOLÓGICAS DE LA QUINUA.
Las principales Fases Fenológicas de la quinua son:
Emergencia: La plántula emerge del suelo y extiende las dos hojas
cotiledonales, esto ocurre a los 7 a 10 días de la siembra. Crecimiento
vegetativo: La aparición de dos hojas verdaderas ocurre a los 15-20 días
después de la siembra. En este estado la planta muestra un crecimiento rápido de las raíces. A los 25-30 días después de la siembra ya se observa el inicio de formación de botones en la axila del primer par de hojas. A los 35 a 45 días de la siembra se observan tres pares de hojas verdaderas extendidas y las hojas cotiledonales se tornan de color amarillento. En esta fase se nota claramente una protección del ápice vegetativo por las hojas más adultas. Especialmente ante bajas temperaturas y al anochecer. Ramificación: Aproximadamente a los 45 - 50 días desde la siembra se pueden observar ocho hojas verdaderas extendidas y una extensión de las hojas axilares hasta el tercer nudo, las hojas cotiledonales se caen y dejan cicatrices en el tallo, también se nota presencia de la inflorescencia protegida por hojas sin dejar al descubierto la panoja. Inicio del
Panojamiento: Ocurre aproximadamente de los 55 a 60 días después de la
siembra. Se puede ver el amarillamiento del primer par de hojas verdaderas, se produce una fuerte elongación y engrosamiento del tallo. En esta fase se nota la emergencia de la inflorescencia desde el ápice de la planta, observándose alrededor de ella una aglomeración de hojas pequeñas, las cuales van cubriendo a la panoja en sus tres cuartas partes. Panojamiento: La inflorescencia
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sobresale con claridad por encima de las hojas, notándose los glomérulos que la conforman, asimismo se puede observar en los glomérulos de la base, los botones florales individualizados. Esto ocurre de los 65 a los 70 días después de la siembra. Inicio de floración: La flor hermafrodita apical se abre mostrando los estambres; ocurre a los 75-80 días de la siembra. Antesis o Floración: El 50% de las flores de la panoja se encuentran abiertas (debe observarse a medio día), esta fase ocurre de los 90 a los 100 días después de la siembra. Grano Lechoso: Los frutos al ser presionados explotan y dejan salir un líquido lechoso, ocurre de 100 a 130 días después de la siembra. Grano Pastoso: Los frutos al ser presionados presentan una consistencia pastosa de color blanco, ocurre de 130 a 160 días de la siembra. Madurez Fisiológica: Al presionar el fruto con la uña, éste presenta resistencia a la penetración, ocurre de los 160 a 180 días después de la siembra. El contenido de humedad del grano varía de 14 a 16%. El tiempo comprendido de la floración a la madurez fisiológica viene a constituir el período de llenado del grano (Mujica et al, 1999).
Figura 01. Fases fenológicas de la quinua
Fases Fenológicas de la Quinoa. 1. Emergencia 2. Crecimiento vegetativo 3. Ramificación 4. Inicio Panojamiento 5. Panojamiento 6.Inicio de Floración.
28 1.10. REQUERIMIENTOS AGROCLIMÁTICOS.
Altitud. Se puede sembrar quinua desde el nivel del mar hasta cerca los 4000
msnm., sin embargo, es importante seleccionar las variedades apropiadas para ser sembradas a nivel del mar. En los valles interandinos y en el altiplano (Gómez y Eguiluz, 2012).
La quinua por ser una planta muy plástica y tener amplia variabilidad genética, se adapta a diferentes climas desde el desértico, caluroso y seco en la costa hasta el frío y seco de las grandes altiplanicies, pasando por los valles interandinos templados y lluviosos, llegando hasta las cabeceras de la ceja de selva con mayor humedad relativa y a la puna y zonas cordilleranas de grandes altitudes, por ello es necesario conocer que genotipos son adecuados para cada una de las condiciones climáticas (Pérez y Aguirre, 2006).
Clima y temperatura. La quinua se adapta a diversos climas, dependiendo de la
variedad. A un clima caluroso y seco como el de la costa, a climas templados y lluvioso – seco como el de los valles interandinos y fríos y seco – lluvioso como el altiplano. Puede tolerar temperaturas bajas (-1°C) y altas (35°C) en la fase de crecimiento y formación de la inflorescencia, sin embargo estas temperaturas extremas pueden causar problemas en la formación y desarrollo de los granos. El rango de temperatura óptima para su desarrollo está alrededor de 18 a 25°C (Gómez y Eguiluz, 2012).
Humedad. La humedad que recibe el cultivo durante su ciclo de vida, proviene
mayormente de las precipitaciones, y estas varían de 300 a 800mm. La quinua se considera tolerante a la sequía; sin embargo se requiere un mínimo de humedad en la fase de llenado del grano para asegurar un buen rendimiento (Gómez y Eguiluz, 2012).
La quinua es un organismo eficiente en el uso, a pesar de ser una planta C3, puesto que posee mecanismos morfológicos, anatómicos, fenológicos y bioquímicos que le permiten no solo escapar a los déficit de humedad, sino tolerar
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y resistir la falta de humedad del suelo, es algo tolerante a la sequía, con un requerimiento de agua de 300 a 400 mm por año, pero es la distribución durante el ciclo del cultivo la que realmente importa; en algunos tipos de suelos como los areno-arcillosos, se debe combinar la lluvia con el riego. La menor disponibilidad de agua, reduce la altura de planta hasta en un 50 %, aunque con una reducción de 18 a 20 % en el rendimiento. Si se tienen excesos de agua, se tendrán plantas alargadas pero que no necesariamente van a rendir bien. El encharcamiento produce efectos muy negativos y por ello debe evitarse (Pérez y Aguirre, 2006).
Suelos. En general, la quinua puede prosperar en todo tipo de suelos en los
cuales no hay problemas de encharcamiento o anegamiento. El exceso de humedad afecta el cultivo especialmente en las primeras fases de desarrollo. Sin embargo, los más recomendables son los suelos francos, semi profundos y con alto contenido de materia orgánica y de buen drenaje. El pH de suelo ideal, para la quinua es aquel cercano a la neutralidad. Sin embargo, comercialmente la quinua se siembra en un rango de 4.5 de pH en valles interandinos y a 8 de pH en el altiplano (Gómez y Eguiluz, 2012).
La quinua prefiere un suelo franco, con buen drenaje y alto contenido de materia orgánica, con pendientes moderadas y un contenido medio de nutrientes, puesto que la planta es exigente en nitrógeno y calcio, moderadamente en fósforo y poco de potasio, el pH puede fluctuar entre 5.5 – 7, También puede adaptarse a suelos franco arenosos, arenosos o franco arcillosos, siempre que se le dote de nutrientes y no exista la posibilidad de encharcamiento del agua, puesto que es muy susceptible al exceso de humedad sobre todo en los primeros estados (Pérez y Aguirre, 2006).
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CLASIFICACION AGROECOLOGICA.
Quinuas de valle.
Propias de los valles andinos. Se cultivan mayormente en la parte central y norte del Perú. Son plantas de 2 a 4 metros de altura, la mayoría son ramificadas y con ciclo vegetativo de 7 meses. Se encuentran fuentes de resistencia / tolerancia al mildiu (peronospora farinosa). Generalmente se consideran como quinuas semi dulces o de contenido bajo de saponinas (Gómez y Eguiluz, 2012).
Quinuas del altiplano.
Del área circular al lago Titicaca. Se cultivan alrededor de los 4000 msnm., las plantas son de 1 a 1.8 m., de altura, la mayoría son no ramificadas y con ciclo vegetativo de 4 a 7 meses. Su tolerancia/ resistencia al mildiu es variable. Generalmente son quinuas amargas o de contenido alto de saponina (Gómez y Eguiluz, 2012).
Quinuas de salares.
Proceden de las zonas de los salares Bolivianos a una altitud de 4000 msnm., las plantas crecen en un pH cercano a 8 y la mayoría tiene granos grandes con alto contenido de saponina y bordes filosos. En las otras características son similares a las quinuas del altiplano (Gómez y Eguiluz, 2012).
Quinuas del nivel del mar.
Crecen a 40° L.S. de 2 m., de altura, no ramificado mayormente y florean en días largos. Su semilla es pequeña, amarilla, transparente y con alto contenido de saponina (Gómez y Eguiluz, 2012).
