Cultivos para la Nutrición y la Salud

Una de las áreas básicas de experticia de la Alianza es la preservación, el estudio y la utilización de colecciones de variedades de semillas y germoplasma para salvaguardar la diversidad y descubrir formas de lograr que los cultivos sean más nutritivos y se adapten mejor al cambio climático. El año pasado, nuestros científicos lideraron una importante colaboración para combatir una enfermedad de yuca que surgió rápidamente en el sureste de Asia y encabezaron la convocatoria para establecer un Sistema de Vigilancia Mundial para nuevas enfermedades de cultivos.

Mejoramiento participativo

“Seeds for Needs” (Semillas que satisfacen necesidades) trabaja con 40.000 pequeños agricultores en 11 países cumpliendo con un concepto básico: si los agricultores cuentan con mejor información y acceso a una amplia gama de variedades de cultivos, van a poder escoger mejor aquellas que se adapten más a sus condiciones, sobre todo porque dichas condiciones están cambiando. Las opiniones de los agricultores obtenidas mediante colaboraciones masivas abiertas han permitido a los investigadores identificar diversas variedades que pueden resistir a un clima inestable, plagas y que con frecuencia son más nutritivas o útiles.

Agricultores e investigadores colaboran para ensayar diversas variedades de trigo en Etiopía. Bioversity International

Tomemos, por ejemplo, el nutritivo trigo duro, que ha sido cultivado y seleccionado por agricultores etíopes por milenios. Los miles de variedades que los agricultores tienen en sus campos representan fuentes exclusivas y poco estudiadas de una diversidad preexistente que puede aprovecharse para desarrollar granos más robustos y saludables. Dos estudios sobre trigo duro etíope efectuados en 2019 (1 y 2) mapearon las características genéticas de 50 familias de trigo duro y encontraron que la diversidad existente en las variedades de los agricultores aumentaba la probabilidad de seleccionar nuevas variedades productivas, estables y adaptables para las condiciones climáticas locales. En otras palabras, estos estudios incrementan la creciente evidencia que destaca el vasto potencial que variedades genéticamente diversas obtenidas por agricultores pueden ofrecer para iniciativas futuras de mejoramiento e investigación.

Trigo en un ensayo en campo, Etiopía. Bioversity International/J. van de Gevel

La investigación de la Alianza en Etiopía también resalta la función de los agricultores en los ensayos de colaboración masiva abierta de variedades de trigo y el aporte de la retroalimentación, que se puede combinar con los datos de los investigadores.

El uso que Seeds for Needs hace de enfoques novedosos en estadísticas y análisis de big data (minería e inteligencia de datos) está llamando la atención del sector comercial, que está interesado en cómo utilizar esos datos para crear los denominados “sistemas recomendadores” para diversas aplicaciones. Los grandes conjuntos de datos creados mediante nuestros ensayos brindan oportunidades fascinantes para llevar a cabo ciencia de datos de vanguardia, probar nuevos algoritmos y combinarlos con big data de otras fuentes.

Lea los artículos: https://doi.org/10.1111/pbi.13062

https://doi.org/10.1017/S1479262119000194

 

Fríjoles que soportarán el calor y la sequía del cambio climático

El fríjol es una de las principales fuentes de hierro y otros micronutrientes para personas en todo el mundo y en ninguna parte son tan importantes para los pequeños agricultores, como en América y en África. Pero el cambio climático (clima más cálido y sequía) está empujando al cultivo del fríjol al límite en muchos lugares donde constituye un factor clave para la seguridad alimentaria.

El científico Steve Beebe guía a colegas visitantes de Centroamérica y África en un invernadero experimental, Colombia. CIAT/S. Mattson

Para seguir avanzando con la investigación de la Alianza en mejoramiento para obtener variedades de fríjol más robustas, los investigadores se asociaron con Crop Trust para estudiar el fríjol tepario, curtido por el clima, que ha sido cultivado y consumido en el suroccidente de los Estados Unidos y el norte de México por 2.500 años. Es posible que, luego de haber evolucionado en uno de los lugares más secos del planeta, el fríjol tepario (Phaseolus acutifolius), pariente cercano del fríjol común (Phaseolus vulgaris), tenga los rasgos genéticos que ayuden a aumentar la resistencia del fríjol en todo el hemisferio sur.

“Cuando nos referimos al cambio climático, es obvio que la inestabilidad de la precipitación será una gran problemática. Sin embargo, hasta cierto punto, el déficit hídrico se puede solventar con un mejor manejo de suelos y en algunos casos afortunados, a través del riego”, comentó el científico principal Steve Beebe. “Pero cuando se trata de altas temperaturas, las cuales vamos a tener año tras año, no hay alternativas para la tolerancia genética a mayores temperaturas”.

Variedades de fríjol puestas a prueba para características como tolerancia al calor. CIAT/S. Mattson

El proyecto reúne a mejoradores de fríjol de Centroamérica, Colombia y Mozambique. Los investigadores esperan estar listos pronto para hacer pruebas en campo y evaluar nuevas variedades en las plantaciones de los agricultores.

“Los suelos con baja fertilidad han sido un problema (para el cultivo del fríjol) por mucho tiempo, pero nunca habíamos abordado el tema del calor”, dijo Celestina Xerinda, mejoradora de fríjol del Instituto de Investigación Agrícola de Mozambique (IIAM). “Por medio de este proyecto, esperamos desarrollar una variedad que sea tolerante al estrés térmico, porque estamos comenzando a tener temperaturas muy altas y los genotipos actuales (utilizados por agricultores en Mozambique) no toleran el calor”.

Lea el blog: https://blog.ciat.cgiar.org/es/los-genes-de-un-frijol-silvestre-pueden-ayudar-a-que-un-cultivo-clave-prospere-en-una-tierra-mas-calida/

Para obtener más información sobre el fríjol tepario, lea: https://www.bioversityinternational.org/news/detail/untold-tale-of-the-tepary/

 

Necesario: un sistema mundial de alerta para enfermedades de cultivos

Reducir los efectos causados a los cultivos por plagas y enfermedades es una forma de ayudar a satisfacer la demanda agrícola sin tener que recurrir al despeje excesivo de nuevas tierras (junto con la reducción de la cantidad de residuos y el aumento de fincas de baja productividad).

Cultivos de yuca en el noreste de Tailandia, que han sido afectados por una combinación de brotes de plagas y enfermedades. CIAT/N. Palmer

Más del 20 por ciento de los cultivos básicos, como trigo, arroz, maíz, papa y soya, se pierden por causa de plagas y enfermedades. Los países de bajos ingresos son especialmente vulnerables. En un artículo publicado en Science, investigadores de la Alianza propusieron crear un sistema de alerta temprana para detectar y frenar la propagación de enfermedades de los cultivos antes de que causen ese tipo de pérdidas generalizadas.

Están convocando a la instauración de un Sistema de Vigilancia Mundial, o GSS (por sus siglas en inglés), que fortalecería e interconectaría sistemas de bioseguridad de cultivos. Se enfocaría en seis cultivos alimentarios principales: maíz, papa, yuca, arroz, fríjol y trigo, así como en importantes cultivos alimentarios y comerciales que se negocian entre fronteras.

Para avanzar con dicha iniciativa, se requeriría enfocar los esfuerzos en países de bajos ingresos que no cuentan con la infraestructura fitosanitaria que poseen algunos países más ricos. El GSS se enfocaría en reforzar redes de personal de “vigilancia activa” y “vigilancia pasiva” que se encuentran en primera línea al momento del brote de una enfermedad. La vigilancia activa consiste en laboratorios en estaciones de inspección agrícola e inspectores fitosanitarios y de aduana en las fronteras y puertos de ingreso.

“Se necesita de mucha colaboración y discusión para poder tomar acciones rápidamente y evitar brotes que podrían impactar negativamente la seguridad alimentaria y el comercio”, dijo Mónica Carvajal, investigadora de la Alianza y autora principal del estudio. Joe Tohme, Director del Área de Investigación en Cultivos para la Nutrición y la Salud de la Alianza, fue coautor del estudio.

La propuesta del GSS es el resultado de una reunión científica convocada por el CIAT y celebrada en 2018 en el Centro Bellagio de la Fundación Rockefeller en Italia.

Los autores convocaron el establecimiento de un GSS en función del Marco Estratégico 2020-2030 de la Convención Internacional de Protección Fitosanitaria (CIPF). “Instamos a la Reunión anual de los Ministros de Agricultura del G20, al Grupo del Banco Mundial y a la FAO, entre otros, a unir esfuerzos para mejorar la cooperación en la elaboración de un plan de acción para múltiples años para el GSS propuesto, con el fin de reducir más eficazmente el impacto de enfermedades de los cultivos e incrementar la seguridad alimentaria mundial”, escribieron.

En marcha

La propuesta ha tenido un apoyo generalizado. Tohme y Kitty Cardwell, coautora de la Universidad Estatal de Oklahoma, presentaron la idea del GSS en la Reunión Anual de los Grandes Desafíos, un evento organizado por la Fundación Bill y Melinda Gates. La presentación dio lugar a una hoja de ruta para la implementación del GSS, que será perfeccionada en los próximos meses. Los participantes en el desarrollo de la iniciativa van mucho más allá del equipo original e incluyen representantes de la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO), el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático y la Secretaría de CGIAR, entre otros.

El año 2020 es el Año Internacional de la Sanidad Vegetal y se han planeado más promociones y colaboraciones para la creación del GSS, como parte de los eventos del año.

“Me parece que esta situación actual reflejará la forma en que los países están preparados para responder ante pandemias y la importancia que tienen las redes y el intercambio de capacidades para superar ese tipo de acontecimientos no deseados”, dijo Carvajal.

Lea el artículo: https://doi.org/10.1126/science.aaw1572

Lea el blog: https://blog.ciat.cgiar.org/es/el-mundo-necesita-un-sistema-global-para-detectar-y-detener-la-propagacion-de-enfermedades-emergentes-en-los-cultivos/

 

Eliminación de la marchitez del banano

La investigación de la Alianza se puso al frente de la batalla para salvar el cultivo del banano en el este y centro de África, donde la marchitez por Xanthomonas del banano (BXW) ha estado causando que las hojas se sequen y que los frutos maduren rápidamente y se pudran. Si no se trata, la BXW puede devastar entre el 80 y el 100 por ciento de los campos afectados. Esta enfermedad tiene serias implicaciones para más de 100 millones de agricultores a nivel mundial que dependen del banano como medio de sustento, y la continua propagación del patógeno está poniendo en riesgo la alta productividad del cinturón de plátano en la República Democrática del Congo.

Agricultores de banano en Uganda. Bioversity International/A. Vezina

El método común para controlar la BXW es arrancar la planta afectada de raíz. Sin embargo, agricultores y científicos han desarrollado una estrategia alternativa, con la que el tallo de la planta se corta a ras del suelo, lo cual le permite volver a crecer junto con otras plantas no afectadas en la misma parcela y producir fruta y semilla.

Banano cosechado para venta en Ruanda. CIAT/N. Palmer

En combinación con pequeños pasos, como la esterilización de las herramientas, la técnica de Eliminación Única del Tallo Enfermo (SDSR, sus siglas en inglés) ha reducido rápidamente la incidencia de la enfermedad de 80 a tan solo 2 por ciento. Los investigadores trabajan en estrecha colaboración con socios locales, agencias gubernamentales y agricultores para ampliar la escala de la SDSR y crear programas eficaces de capacitación para detectar la enfermedad antes de que se propague más. 

Un estudio de la Alianza mapeó epicentros en regiones afectadas e identificó paisajes vulnerables donde el trabajo de vigilancia y extensión pública podría marcar una gran diferencia. Unas 20.000 plantaciones familiares se han recuperado ya y otras 17.000 estaban aplicando la técnica de SDSR a finales de 2019. Estos pasos podrían aumentar el valor de la producción de banano en US$462 por hectárea por año.

Investigadores y socios de desarrollo se están comunicando con gobiernos para ver la factibilidad de su implementación a nivel nacional, así como estrategias a largo plazo que puedan proteger a los cultivos y a los agricultores, previniendo que los alcance la enfermedad.

Publicaciones relacionadas:

https://cgspace.cgiar.org/bitstream/handle/10568/106982/Effectiveness_Tinzaara_2019.pdf

https://cgspace.cgiar.org/bitstream/handle/10568/106961/Management_Kikulwe_%202019.pdf

 

Lucha contra una nueva enfermedad de la yuca, y forrajes para la producción pecuaria baja en emisiones

Nuestras felicitaciones para la Alianza Panafricana de Investigación en Fríjol (PABRA), que recibió el prestigioso Premio Al-Sumait para el Desarrollo Africano. PABRA, que es coordinada por la Alianza, compartió el premio de US$1 millón con AfricaRice, un Centro CGIAR con sede en Costa de Marfil.

Mercado de fríjol en Kampala, Uganda. CIAT/N. Palmer

PABRA recibió el premio “por prestar servicios a una red dinámica de científicos y profesionales especializados en mejorar la productividad, el procesamiento y la cadena de valor del fríjol en toda África”, de acuerdo con el anuncio.

Plan para la enfermedad de la yuca

Detectada tan solo hace unos años, la enfermedad del mosaico de la yuca (CMD, sus siglas en inglés) se ha convertido en una gran amenaza para la producción del resistente cultivo en el sureste de Asia. Un equipo de científicos de la Alianza, colegas y asociaciones nacionales elaboraron un plan regional de control de emergencias para la CMD, el año pasado.

La enfermedad reduce el crecimiento de las valiosas raíces de la planta, pero aprender cómo acumulan masa estas raíces no es algo fácil de hacer en tiempo real. Los investigadores descubrieron una manera de superar esa limitación, mediante el estudio de las raíces mientras crecen en el aire, en una innovadora aplicación de la aeroponía.

Forrajes para la producción pecuaria baja en emisiones

Una de las claves para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero del ganado es a través de forrajes mejorados, es decir, las plantas y pastos que come el ganado. Un estudio de la Alianza demostró que pastizales saludables, caracterizados por la gramínea forrajera Brachiaria humidicola, se desempeñaron especialmente bien en limitar las emisiones de óxido nitroso. Nueva investigación genética sobre B. humidicola proporcionó a los mejoradores una rápida guía para la creación de nuevos híbridos para el cambio climático. Otra investigación examinó la reducción de emisiones de metano del ganado que se logra con diferentes forrajes.

Jacobo Arango, uno de los investigadores del área de Forrajes de la Alianza, recibió el Premio Internacional de Japón para Jóvenes Investigadores Agrícolas 2019 por sus contribuciones a la sostenibilidad de la ganadería.

Lucha contra la enfermedad de la hoja blanca del arroz

Se desarrolló un sistema de imágenes aéreas basado en drones para ayudar a seleccionar líneas de arroz con resistencia a la enfermedad de la hoja blanca del arroz, en colaboración con el Fondo Latinoamericano para Arroz de Riego (FLAR). Se encontró que el sistema desarrollado es más eficiente que los métodos manuales para clasificar eficientemente líneas resistentes y susceptibles. También estamos desarrollando modelos sólidos de aprendizaje automático para mejorar la eficiencia del actual sistema de fenotipificación.

Lea los blogs:

https://blog.ciat.cgiar.org/how-drone-assisted-breeding-can-help-stop-rice-hoja-blanca-disease/

https://blog.ciat.cgiar.org/pan-africa-bean-research-alliance-co-winner-of-us1-million-al-sumait-prize/

Vea el video (disponible en inglés):

https://youtu.be/rY8xyO44Z18

Título: La enfermedad del mosaico de la yuca (CMD) en el sureste de Asia.