8060 Brachiaria Rao.ppt - FONTAGRO · AéiAmérica LtiLatina V Taller de SeguimientoSeguimiento Técnico Técnico dede Proyectos FONTAGRO 2010, 2‐4 de JunioJunio2010,2010, CIAT,

FTG‐8060/08FTG 8060/08Desarrollo de genotipos de Brachiaria spp.

adaptados a suelos con drenaje deficiente para aumentar producción bovina y adaptar

sistemas de pastoreo al cambio climático en A é i L tiAmérica Latina

V Taller de V Taller de SeguimientoSeguimiento TécnicoTécnico de de ProyectosProyectosFONTAGRO 2010, 2FONTAGRO 2010, 2‐‐4 de 4 de JunioJunio 2010, CIAT, Cali, 2010, CIAT, Cali,

C l biC l bi

Agricultura Eco-Eficiente para Reducir la Pobreza

ColombiaColombia

ContenidosContenidosContenidosContenidos

• Consorcio y Equipos de Trabajo• Consorcio y Equipos de Trabajo

• Antecedentes

• Descripción del Proyecto

• Presentación Informe de Seguimiento Anualg

• POA 2010‐2011

• Conclusiones Generales• Conclusiones Generales


MiembrosMiembros deldel ConsorcioConsorcioMiembrosMiembros del del ConsorcioConsorcio

• CIAT

CORPOICA C l bi• CORPOICA‐Colombia

• INTA‐Nicaragua

• IDIAP‐Panamá


Conformación de grupos de trabajoConformación de grupos de trabajoConformación de grupos de trabajoConformación de grupos de trabajoCIAT

• Idupulapati Rao, Lider del Proyecto

• John Miles, Mejoramiento de Brachiaria

d d d ál l• Andrew Jarvis, Coordinador análisis espacial

• Juan A. Cardoso, Estudios morfofisiológicos de adaptación a inundación

• Joisse D. Rincón, Evaluación de genotipos de Brachiaria

• Edward D Guevara Análisis espacialEdward D. Guevara, Análisis espacial

• Rein van der Hoek, Evaluación participativa, CIAT Nicaragua

CORPOICA‐Colombia

• Miguel Ayarza, Coordinador ensayos de campo (Alvaro Rincón, Henry Mateus,

Socorro Cajas)

INTA‐Nicaragua

• Martín Mena, Coordinador de ensayos de campo

IDIAP P á (P i i i )IDIAP‐Panamá (Participa con recursos propios)

• Luis A. Hertentains, Coordinador ensayos de campo


AntecedentesAntecedentes

• En 2001 el valor de la producción pecuaria en ALC fue,aproximadamente el 13% de la producción mundial y el


aproximadamente, el 13% de la producción mundial y el47% de la producción de países en desarrollo.

• Para aprovechar las oportunidades de mercado ded t á i lá t l t d lproductos cárnicos y lácteos, el sector ganadero en el

trópico americano debe prepararse para enfrentar losefectos adversos que producirá el cambio climático.

• Es necesario incorporar en cultivares forrajerosexistentes o en nuevos cultivares, atributos asociadoscon adaptación a condiciones de sequía y de humedad

i d f lexcesiva, para de esa forma mantener o aumentar laproductividad de pasturas en trópico.


AntecedentesAntecedentes• Desde la década de los 60, en la zona tropical de

América se han sembrado de 50 a 70 millones dehectáreas de sabana nati a con past ras de especies


hectáreas de sabana nativa con pasturas de especiesintroducidas de Brachiaria.

• Los pastos de Brachiaria han abierto nuevaspexpectativas para la ganadería tropical, por su ampliorango de adaptación, mayor cantidad de forraje ysuperior calidad nutricional.

• Argel et al. en el 2007 encontraron en pastoreorotacional con Mulato 2 una ganancia media diaria de611 g/animal/día con una carga de 3 5 UA/ha611 g/animal/día, con una carga de 3.5 UA/ha.


Mejoramiento genético de Mejoramiento genético de BrachiariaBrachiaria

Objetivos:• Resistencia (antibiosis) al salivazo• Tolerancia a factores de estrés abiótico:

AluminioAluminioInundaciónSequía

• Resistencia al tizón foliar por Rhizoctonia• Calidad nutricional del forraje

P d ió d ill• Producción de semilla• Reproducción apomíctica (asexual)


Tamizado por tolerancia a inundaciónTamizado por tolerancia a inundación

Diferentes etapas para el establecimiento del estrés por inundación en genotipos de Brachiaria

1. Plantas en crecimiento en un nivel optimo de agua en el suelo. 2. Embolsado de potes.3 Establecimiento del tratamiento de inundación 4 Efecto de la inundación durante tres semanas


3. Establecimiento del tratamiento de inundación. 4. Efecto de la inundación durante tres semanas.5. Diferencias fenotípicas en la tolerancia a la inundación

Diferencias genotípicas en tolerancia a la Diferencias genotípicas en tolerancia a la inundación eninundación en BrachiariaBrachiariainundación en inundación en BrachiariaBrachiaria

Híb id l

Testigos

Híbridos tolerantes

BR06/0584 BR05/01609

Híbridos susceptibles

CIAT/6133 CIAT/26110 BR02/0465 MX02/02775


/ / BR02/0465 MX02/02775

Mecanismos de tolerancia a inundación l ten plantas

• Anoxiaf ió d í d ti iformación de raíces adventiciasSe forman rápidamente en el tallo, por encima del nivel del agua.Estas raíces están en contacto con el aire y pueden absorber 02.

f ió d é iformación de aerénquimaEs un tejido parenquimático con grandes espacios intercelulares que se forma entre tallo y raíz . Se desarrolla en el córtex donde facilita el transporte de gases en los suelos inundados

• Interacción de auxinas y etileno• Disminución de respiración de raíces• Disminución de capacidad fotosintética• Disminución de contenido de clorofila• Disminución de conductancia estomática• Disminución de crecimiento de parte aérea

Jackson y Colmer, Jackson y Colmer, 20052005Jackson y Colmer, Jackson y Colmer, 20052005


Mecanismos de Adaptación a Inundación en Mecanismos de Adaptación a Inundación en BrachiariaBrachiariaBrachiariaBrachiaria

• Anteriormente se han realizado evaluaciones de tolerancia a l i d ió l i d l B hi ila inundación en algunas especies del genero Brachiaria (Baruch, 1994; Dias‐Filho and Carvalho, 2000; Dias‐Filho, 2002).

• Poca información publicada sobre las respuestasmorfológicas, fisiológicas y bioquímicas de Brachiaria spp. amorfológicas, fisiológicas y bioquímicas de Brachiaria spp. aeste estrés (Caetano y Dias‐Filho, 2008).


InformeInforme dede SeguimientoSeguimiento AnualAnualInformeInforme de de SeguimientoSeguimiento AnualAnual• Titulo del Proyecto: Desarrollo de genotipos de

Brachiaria spp adaptados a suelos con drenajeBrachiaria spp. adaptados a suelos con drenajedeficiente para aumentar producción bovina yadaptar sistemas de pastoreo al cambio climáticop pen América Latina

• Periodo de ejecución: 36 mesesj

• Asignación de Fondos: 13 Octubre de 2009

• Firma Convenio CIAT‐CORPOICA: Marzo 2010

• Firma Convenio CIAT‐INTA: Mayo 2010


DescripciónDescripción del del ProyectoProyecto

FIN:

Ad l bi li á i á d di l• Adaptar al cambio climático áreas de pastoreo mediante laselección de genotipos tolerantes de Brachiaria a suelosinundables o mal drenados

PROPOSITO:

• Desarrollar genotipos de Brachiaria con tolerancia superior aDesarrollar genotipos de Brachiaria con tolerancia superior ala inundación y más productivos que los cvv. comercialesmediante la definición de mecanismos de adaptación yl ió ti i ti d tselección participativa con productores


ComponentesComponentes

1. Cuantificación de áreas ganaderas en América Tropical con suelos inundables en función de clima actual y futuro

CIAT

2. Identificación de los mecanismos de adaptación a la inundación en Brachiaria

CIAT

3. Selección de genotipos de Brachiaria adaptados a la inundación CIAT

4. Evaluación participativa y en campo de genotipos seleccionados de Brachiaria

CORPOICA-Col.INTA-NicaraguaIDIAP-Panamá


ActividadesActividades 20092009‐‐20102010ActividadesActividades 20092009 201020101.1 Cuantificación de las áreas ganaderas a nivel

l d l á dáfcontinental con condiciones climáticas y edáficas que producen encharcamiento

2.1 Identificación mecanismos de adaptación a la2.1 Identificación mecanismos de adaptación a la inundación en genotipos contrastantes en fertilidad alta

3.1 Selección de genotipos de Brachiaria adaptados a la inundación en fertilidad alta

4 1 Validación en campo de metodología para evaluar4.1 Validación en campo de metodología para evaluar tolerancia de Brachiaria a inundación


Actividad 1.1: Actividad 1.1: Cuantificación de las áreas ganaderas a nivel Cuantificación de las áreas ganaderas a nivel gg

continental con condiciones climáticas y edáficas que continental con condiciones climáticas y edáficas que producen encharcamientoproducen encharcamiento

Indicadores:Indicadores:

• Mapas que muestran frecuencias y duraciones

de períodos de encharcamiento

• Estadísticas sobre frecuencia y duración dey

encharcamiento


Días acumulados saturación de suelosDías acumulados saturación de suelos

• DATOS de satélite TRMM (Tropical rainfall measuring mission‐ reporta precipitación diaria al nivel global ‐resolución temporal 3 horas): agua potencialmente precipitable desde 1998 a la actualidad y datos de WorldClim (Precipitación anual)

• Modelo WatBal: Utilizado para calcular la saturación• Modelo WatBal: Utilizado para calcular la saturación en una capacidad de suelo con una constante de 100 mm.

• Máximo número de días continuos con suelos saturados


DistribuciónDistribución de de suelossuelos saturadossaturados con con aguaagua a a travéstravés del del añoaño en en regionesregiones de de AméricaAmérica LatinaLatinagg


Días acumulados saturación de suelos

• Hay más de 300 millones de hectáreasque presentan más de 7 días con suelos saturados durante el año

• Los genotipos seleccionados pueden serdirigidos a zonas que presentan hasta 21 diascontinuos de suelos saturados


Actividad 2.1:Actividad 2.1:Identificación mecanismos de adaptación a laIdentificación mecanismos de adaptación a laIdentificación mecanismos de adaptación a la Identificación mecanismos de adaptación a la inundación en genotipos contrastantes en inundación en genotipos contrastantes en

fertilidad altafertilidad altafertilidad altafertilidad alta

Indicador:

• Cuantificación de las respuestas morfológicas, fisiológicas y bioquímicas en suelos inundados con fertilidad alta.


Formación de aerénquima en genotipos contrastantes

Porcentaje de aerénquima en raíces mantenidasraíces mantenidas en capacidad de campo (Control) o inundación por 21 días con fertilidaddías con fertilidad alta

Todos los genotipos de Brachiaria responden a la inundación con el aumento de aerénquima en sus raíces

Se especula que el aerénquima en genotipos tolerantes es un atributo constitutivo yen genotipos moderadamente tolerantes y susceptibles, es un atributo inducible


Inundación y biomasa radical

Influencia de 21 días deinundación en la biomasaradical de 8 genotipos deBrachiaria con fertilidadalta.

icul

ar g

pot

e-1

Bio

mas

a ra

di

Los genotipos tolerantes a la inundación muestran una menor disminución de biomasa radical debido a una mayor alocación de carbono hacia sus raíces.


Actividad 3.1: Actividad 3.1: Selección de genotipos deSelección de genotipos de BrachiariaBrachiariaSelección de genotipos de Selección de genotipos de BrachiariaBrachiaria

adaptados a la inundación en fertilidad altaadaptados a la inundación en fertilidad alta

Indicador:

• Genotipos seleccionados con tolerancia a• Genotipos seleccionados con tolerancia a suelos ácidos mal drenados y con fertilidad alta


Evaluación de 66 accesiones de B. humidicola (+7 testigos)t l i i d ió f tilid d ltpara tolerancia a inundación con fertilidad alta

35

e-1) 25

30Tallo; DMS O.O5 = 3.12Hoja muerta; DMS O.O5 = 0.99Hoja viva; DMS O.O5 = 0.97 30 días de tratamiento

omas

a (g

pot

e

15

20

Bi

5

10

CIA

T 16

843

CIA

T 26

570

CIA

T 60

13C

IAT

675

CIA

T 16

873

CIA

T 67

9C

IAT

2637

1C

IAT

6133

CIA

T 68

2C

IAT

6705

BRAC

HIP

ARA

CIA

T 26

375

CIA

T 26

414

CIA

T 26

438

CIA

T 26

575

CIA

T 67

38C

IAT

6707

CIA

T 26

415

CIA

T 26

573

CIA

T 26

154

C IA

T 16

890

CIA

T 26

159

CIA

T 26

416

CIA

T 16

894

CIA

T 16

350

CIA

T 67

09C

IAT

6369

CIA

T 26

110

CIA

T 26

425

CIA

T 16

868

CIA

T 16

887

CIA

T 26

427

BR04

/320

7C

IAT

1688

6C

IAT

2641

1C

IAT

1686

7C

IAT

1687

6C

IAT

1618

1C

IAT

1688

8C

IAT

2643

0C

IAT

1688

9C

IAT

1688

3C

IAT

2414

6C

IAT

1687

8C

IAT

1686

6C

IAT

2616

0C

IAT

3608

3C

IAT

2615

2C

IAT

1688

5C

IAT

2615

5C

IAT

2640

7C

IAT

1618

0C

IAT

1687

4C

IAT

1689

2C

IAT

1687

7C

IAT

1688

0C

IAT

1689

1BR

05 /1

738

CIA

T 16

870

CIA

T 16

882

CIA

T 26

413

CIA

T 26

151

CIA

T 16

871

CIA

T 26

145

CIA

T 26

149

BR06

/100

0C

IAT

1618

2C

IAT

1618

3C

IAT

1688

4C

IAT

3608

7C

IAT

2618

1C

IAT

1687

9C

IAT

2631

2

0


Genotipos

B

Evaluación de 66 accesiones de B. humidicola (+7 testigos)para tolerancia a inundación con fertilidad alta

50

para tolerancia a inundación con fertilidad alta

30 días detratamientoSP

AD

)

40

50

CIAT 26152 CIAT 6705CIAT 675Promedio = 30.4CIAT 6707

CIAT 26411

CIAT 16891

CIAT 16880CIAT 26159

CIAT 16890

CIAT 16892

tratamiento

e cl

orof

ila (S

30CIAT 6133

CIAT 6013CIAT 679

BR06 /1000CIAT 26312

CIAT 16873

CIAT 24146

Promedio 30.4 DMS0.05 = 9.2

CIAT 16843

CIAT 26570

CIAT 16880

Con

teni

do d

e

10

20

CIAT 26110

BR06 /1000

BR05 /1738

BR04 /3207

BRACHIPARA

CIAT 16180

.

20 30 40 50 60 70 80

C

0

CIAT 36087Promedio = 59 DMS0.05 = 14.2


Proporción de biomasa de hoja viva (%)

Matriz de correlaciones (r) entre atríbutos aéreos de 66 accesiones de B humidicola (+ 7 testigos) después de 30 días deaccesiones de B. humidicola (+ 7 testigos) después de 30 días de

inundación

Biomasa de Biomasa de Proporción deBiomasa de hoja viva (g pote‐1)

Area foliar viva (cm2 pote‐1)

Contenido de clorofila (SPAD)

Biomasa de hoja muerta (g pote‐1)


Biomasa de hoja viva

1j

Area foliar viva 0.81*** 1

Contenido de clorofila

0.20*** 0.07 NS 1

Biomasa de hoja muerta

0.30*** 0.39*** ‐0.27*** 1

Proporción de biomasa hoja 0.45*** 0.27*** 0.42*** ‐0.60*** 1j

viva

*, **, *** Niveles de significancia de 0.05, 0.01 and 0.001 respectivamente.


Evaluación de 500 híbridos de Brachiaria de la población IN08 (+8 testigos) para tolerancia a inundación con

f tilid d ltfertilidad alta

45

35

40

45CIAT 679

CIAT 36087

IN08/476

CIAT 606

CIAT 36061

IN08/520CIAT 6294

IN08/110

SPA

D)

CIAT 6133

IN08/486IN08/529

IN08/463IN08/182IN08/540

IN08/94

Promedio = 22DMS0.05 = 29

10 días de

25

30

35IN08/313

CIAT 36061 CIAT 6294

de c

loro

fila

(S

CIAT 26110

IN08/540

Bruz 4402

Promedio = 24.2DMS0.05 = 10.6

tratamiento

15

20

25

Con

teni

do d

IN08/133

Proporción de biomasa de hoja viva (%)0 20 40 60 80 100 120

10

15IN08/348

IN08/183IN08/352

IN08/133


opo c ó de b o asa de oja a (%)

Matriz de correlaciones (r) entre atríbutos aéreos de 500 híbridos de Brachiaria de la población IN08 (+ 8 testigos) después de 10de Brachiaria de la población IN08 (+ 8 testigos) después de 10

días de inundación

Biomasa de Biomasa de Proporción deBiomasa de hoja viva (g pote‐1)

Area foliar viva (cm2 pote‐1)

Contenido de clorofila (SPAD)

Biomasa de hoja muerta (g pote‐1)


Biomasa de hoja viva

1j

Area foliar viva 0.95*** 1

Contenido de clorofila

0.49*** 0.50*** 1

Biomasa de hoja muerta

‐0.14*** ‐0.22*** ‐0.43*** 1

Proporción de biomasa hoja 0.78*** 0.81*** 0.65*** ‐0.59*** 1j

viva

*, **, *** Niveles de significancia de 0.05, 0.01 and 0.001 respectivamente.


Actividad 4.1:Actividad 4.1:lid ió d d l ílid ió d d l íValidación en campo de metodología para Validación en campo de metodología para

evaluar tolerancia de evaluar tolerancia de Brachiaria Brachiaria a inundacióna inundación

Indicador:Indicador:

• Estandarizar una metodología para evaluar en g pcampo genotipos de Brachiaria por adaptación a suelos con drenaje deficiente


Selección de sitios con historial de inundaciónSelección de sitios con historial de inundación

Colombia (CORPOICA)1 V ll d l Si ú (1200

( )1. Valle del Sinú (1200 mm

lluvia/año)

2. Magdalena Medio (2800 mm lluvia/año)

3. Piedemonte Llanos (3000 mm lluvia/año)

CIAT

Fotos 1‐2: CORPOICAFoto 3: CIAT


Foto 3: CIAT


Nicaragua (INTA)Nicaragua (INTA)

1 N G i 2 Si1. Nueva Guinea 2. Siuna

Las precipitaciones se encuentran en el rango de 2500 mm‐5000 mm (INETER)CIAT


Fotos: Rein van der Hoek


Panamá (IDIAP) Zona pacífica (Provincia de Veraguas)

CIAT

Zona con reconocido historial de encharcamiento en épocas de lluvias( i b )


(Mayo‐Noviembre)Foto: M. Franco

ConclusionesConclusionesSe avanza satisfactoriamente en las actividades del proyecto:

• Se están creando mapas y cuadros que cuantifican las áreas• Se están creando mapas y cuadros que cuantifican las áreascon suelos inundables en América Latina.

• Se ha propuesto que los genotipos tolerantes de Brachiariad ll édesarrollan aerénquima constitutivamente como mecanismode adaptación a la inundación.

• Se han identificado 5 híbridos de la población IN08 comotolerantes a la inundación con base en su contenido declorofila (SPAD), área foliar, biomasa de hojas verdes, y laproporción entre hojas vivas y muertas.p p j y

• Se han identificado zonas con historial de drenaje deficientepara los ensayos de campo en Colombia, Nicaragua y Panamá.


Plan Operativo Anual 2010Plan Operativo Anual 2010‐‐20112011

• Cuantificación de áreas ganaderas en América Tropical con suelos inundables en f ió d li t l f t

Componente 1función de clima actual y futuro

Actividad 1 2• Identificar los nichos de adaptación a suelos

Actividad 1.2p

mal drenados para genotipos de Brachiaria

M t l t i l d

Indicadores

• Mapas que muestran el potencial de accesiones e híbridos seleccionados de adaptarse a suelos con drenaje deficiente

• Cuadros con las áreas potenciales de Indicadores padaptación a suelos mal drenados de accesiones e híbridos seleccionados en el proyecto



• Cuantificación de diferencias en la tolerancia l i d ió B hi iComponente 2 a la inundación en Brachiaria spp.Componente 2

Actividad 2.2• Cuantificación de las respuestas morfológicas,

fisiológicas y bioquímicas bajo suelos inundados ácidos y de fertilidad baja

I di d

• Se definirán mecanismos de adaptación a la inundación y cuantificarán diferencias en la Indicador inundación y cuantificarán diferencias en la tolerancia a la inundación para adaptar una técnica de tamizado



• Selección de híbridos de Brachiaria y accesiones de B. humidicola adaptados a suelos con drenaje deficiente y con un Componente 3rendimiento y calidad de forraje mayores que la de cultivares comerciales

• Evaluación de accesiones de B humidicola e

Actividad 3.2

• Evaluación de accesiones de B. humidicola e híbridos promisorios de Brachiaria por su tolerancia a la inundación en suelo ácidos y fertilidad baja

• Genotipos seleccionados con tolerancia a suelos ácidos mal drenados y con fertilidad b j

Indicadoresbaja

• Técnicas fenotípicas de tamizado incorporadas en el programa de mejoramiento de Brachiaria en CIAT


mejoramiento de Brachiaria en CIAT


• Evaluar con participación de productores y bajo condiciones de campo los genotipos de B hi i l i d d ió

Componente 4Brachiaria seleccionados por adaptación a suelos con drenaje deficiente

Componente 4

Actividad 4.2• Evaluación en campo de accesiones

promisorias de B. humidicola e híbridos de Brachiaria por su adaptación a suelos con p pdrenaje deficiente

• De 3 a 5 genotipos de Brachiaria Indicador

• De 3 a 5 genotipos de Brachiaria seleccionados por adaptación a suelos con drenaje deficiente


PrincipalesPrincipales problemasproblemasencontradosencontrados

• Plazos largos que han transcurrido entre la aprobación delproyecto y desembolso de fondos para su ejecución

• Cambio de coordinación técnica en CORPOICA‐Colombia

Difi lt d d t l fi d l i d• Dificultad de concretar la firma de los convenios deejecución


Conclusiones GeneralesConclusiones GeneralesConclusiones GeneralesConclusiones Generales

• Se avanza satisfactoriamente en las actividades del proyecto.

• Demoras en firmas de convenios interinstitucionales ycambio de coordinación técnica (Corpoica) han llevado aretrasos en el inicio de actividades de campo. Los sitios de

d tá l i d l ti id densayos de campo están seleccionados y las actividadesestán en proceso de ejecución.


¡GRACIAS!¡GRACIAS!



Zonas de adaptación a suelos saturados para Brachiaria

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