Rev. Fac. Agron. (LUZ). 1998, 15: 560-570

Potencial productivo del amaranto en la pampa ondulada, Argentina: Comportamiento de seis germoplasmas

Amaranth's productive potential in the rolling pampas, Argentina: Performance of six germplasms

Recibido el 13-07-1998lAceptado el 23-10-1998
Investigadora Independiente de CONICET, Instituto Fitotécnico Santa Catalina-Centro de Investigaciones Genéticas, CC-4, Llavallol, Pcia. de Buenos Aires. E-mail: [email protected]

S. D. Matteucci

Resumen

El interés en el amaranto (Amaranthus spp.) surge por su potencial para ampliar la diversidad de cultivos comerciales, con una contribución importante a la reserva alimenticia mundial. El deterioro físico y social desencadenado en determinados sitios de la pampa ondulada por la introducción de la soya y la consiguiente intensificación de la producción agrícola, podría mitigarse con cultivos alternativos. Seis germoplasmas de amaranto, incluyendo A. hypochondriacus, A. cruentus, A. caudatus y un híbrido, fueron evaluados sobre la base de caracteres fenológicos, vegetativos y reproductivos. Las variables medidas fueron: altura de la planta, longitud del tallo, diámetro basal, peso fresco del follaje, área foliar y biomasa seca de la planta y sus órganos aéreos, longitud de la panoja, rendimiento y sus componentes. Se calculó la partición de materia seca por planta. Todos los germoplasmas se adaptaron a las condiciones edafoclimáticas locales; cinco de ellos resultaron aptos para la producción de granos (3,4 a 4,5 t/ha). El A. hypochondriacus mostró el índice de cosecha más alto (26,29%). El A.mantegazzianus fue el de porte significativamente más alto (2,15m), y su índice de cosecha fue el más bajo (18,53%), señalando su potencial como forrajero.
Palabras claves: Cultivos alternativos, índice de cosecha, Amaranthus spp., germoplasma

Abstract

Introducción

El amaranto, bledo o pira (Amaranthus spp.) es un pseudocereal nativo de América, de amplia distribución en las regiones tropicales y templadas del mundo, que está siendo rescatado y domesticado debido a su gran potencial alimenticio. Crece vigorosamente en ambientes muy diversos: prospera en todo tipo de suelos, tolera temperaturas altas y bajas, es resistente a la sequía y requiere menos agua que el maíz y el ajonjolí (15). Tiene usos múltiples (forraje, grano, hortalizas) y es un cultivo industrial. La incorporación de germoplasmas al sistema de producción se facilita con el conocimiento ecofisiológico y la heterogeneidad funcional de las variables físico-biológicas en el espacio geográfico. El diseño de estrategias de cultivo sobre bases ecofisiológicas, con el reconocimiento de que los procesos ocurren a tasas distintas en los diferentes puntos del espacio reduce los pasos en el proceso de adopción, domesticación e introducción de germoplasmas no explotados. Si se consideran los determinantes fisiológicos del crecimiento del cultivo en función de la acción conjunta de los factores ambientales sobre el rendimiento, se podrá determinar el potencial productivo de un cultivo y señalar las relaciones entre los parámetros fisiológicos operativos y la toma de decisiones en el manejo agronómico (8). En este marco conceptual, se comenzó un programa de evaluación y caracterización de germoplasmas de Amaranthus spp., con potencial de uso en el espacio agroecológico y socioeconómico de la pampa ondulada, Argentina. Esta región ocupa unas 4,4 millones de hectáreas, entre los 34 y 36° Latitud Sur y los 57 y 61° Longitud Oeste, y tiene una altitud que varía entre los 0 y 100 m.

Dado el alto precio del amaranto en el mercado internacional y la relativa facilidad de su cultivo, aparece como una opción promisoria para las áreas marginales de Argentina (3). En la Provincia de Buenos Aires, podría constituir una alternativa para la soya en casos particulares de productores que no han podido integrarse al proceso de expansión de este cultivo por razones financieras o por el agotamiento de los suelos de sus campos. La producción de la soya en Argentina requiere un alto grado de tecnificación y la aplicación de conocimientos científicos. El paquete tecnológico incluye maquinaria especializada, de mayor potencia y capacidad de trabajo; germoplasma mejorado y altos insumos de agroquímicos, así como riego, al menos en los años secos. El alto costo del paquete tecnológico tiene varias consecuencias: a) los pequeños productores no pueden integrarse al nuevo modelo de producción y quedan sin posibilidades de progreso; b) los pequeños y medianos productores aplican sólo una parte del paquete tecnológico; c) se promueven las conductas expoliadoras del suelo ante la necesidad de obtener los recursos económicos necesarios para el financiamiento del paquete tecnológico. La soya pudo prosperar con una aplicación incompleta del paquete tecnológico por una serie de circunstancias entre las cuales se destacan: a) la coincidencia de un ciclo lluvioso en la década del ochenta; y b) el avance de la frontera agrícola sobre suelos fértiles ocupados previamente por un sistema productivo de rotación agrícola-ganadero. Sin embargo, el sistema peligra por el agotamiento de los suelos y el inicio de un ciclo de sequías (11, 12). Por esto, existe interés en la introducción y el estímulo de cultivos no tradicionales. Así fue como surgió la idea de la canola (Brassica napus L. var arvensis forma annua (Schubl. et Mart.) Thell.) como alternativa al trigo. El amaranto aparece como un cultivo promisorio de verano, especialmente para aquellos productores que no están en condiciones financieras como para integrarse al sistema soyero y para aquellas unidades de producción con suelos empobrecidos. Este trabajo es una contribución a la selección de germoplasmas adecuados a las condiciones de los agrosistemas receptores potenciales.

Materiales y métodos

La investigación se llevó a cabo en el predio del Instituto Fitotécnico Santa Catalina de la Facultad de Agronomía, Universidad Nacional de La Plata, ubicado en la Provincia de Buenos Aires (58°27´ Long W; 34°47´ Lat S), durante la campaña 1996/97. El sitio está dentro de la subregión pampa ondulada (7); caracterizada por un relieve suavemente ondulado. El clima es templado oceánico, con precipitación media anual de 1000 mm, distribuída en todo el año, aunque son mayores de otoño a verano (marzo a diciembre) e inferiores en invierno (diciembre a marzo), con una gran variabilidad interanual. La temperatura media de invierno oscila entre 10 y 12°C y en verano entre 23 y 25°C. Los suelos de los interfluvios son loessicos, profundos, fértiles y ricos en materia orgánica (Argiudoles), aunque presentan síntomas de agotamiento por el uso agrícola intensivo (10). Los análisis de suelos de la parcela en que se realizó la siembra mostraron bajos contenidos de N (0,15%) y C orgánico (1,33%) y buena provisión de P asimilable (22,5 ppm).

Los seis genotipos evaluados fueron: Amarantus hypochondriacus (G1); A. cruentus cv Don Armando (G2); A. cruentus cv Don Guiem (G3); A. mantegazzianus cv Don Juan (G5), el híbrido A. cruentus x A. caudatus cv Don León (G6) y A.caudatus cv peruano (G7). Las semillas provienen de la Estación Experimental de INTA Anguil, excepto las de A. mantegazzianus que es la segunda generación en el sitio de estudio (cosecha 1996).

Las plántulas fueron cultivadas en plantineras de anime con un sustrato consistente en una mezcla (1:2) de turba y tierra, con riegos diarios. Se sembró el 21-12 -1996. A los 10 días de la siembra se raleó, dejando 4 plántulas por celda. A las tres semanas, se hizo el transplante de cada celda completa, en un suelo previamente tratado con clorpirifos al 48% en una dosis de 200 cm³/ 25 L de agua. Observaciones previas mostraron que se reduce el ataque del barrenador del tallo de 90 al 1% (Ing. Agr. C. Noelting, comunicación personal). Después del transplante se regó por única vez y se cubrieron los surcos con un mulch de paja de trigo. A los 15 días, se raleó dejando una planta por punto. No se fertilizó ni se usaron biocidas, se desmalezó manualmente.

Se usó un diseño en bloques al azar, con tres repeticiones y seis tratamientos (germoplasmas). Cada unidad experimental consistió en 2 surcos de 3m. La distancia entre hileras fue de 50 cm, con 20 cm entre plantas. La densidad de 100.000 plantas/ha, permite la expresión del genotipo dada la baja competencia. Las mediciones y observaciones se hicieron sobre los dos surcos dejando dos plantas de bordura en cada extremo de las hileras.

A lo largo del ciclo del cultivo se registraron las variables fenológicas: días a la emergencia, días a la floración, días a la fructificación, días a la senectud. Se realizaron 2 muestreos, con 12 días de diferencia, iniciándose cuando el grano se tornó opaco. En la primera cosecha se midieron caracteres vegetativos y reproductivos por planta: altura de la planta (ALT), longitud del tallo (LTA), longitud de la inflorescencia terminal (LIN), diámetro en el segundo entrenudo (DIA), área foliar por el método gravimétrico (AFF, con peso fresco y AFS, con peso seco), peso fresco de la hoja (PFHOJ), peso seco de los órganos aéreos (tallo: PSTA, hojas: PSHOJ, inflorescencias: PINF, suma de los componentes de la inflorescencia: PINF2, ejes: EJE, granza: GRANZA, granos cernidos: GR1 y granos aventados: GRLI), y peso de mil semillas (P1000). En la segunda cosecha se midieron sólo las variables reproductivas. Los datos de las variables reproductivas obtenidos en las dos cosechas se analizaron conjuntamente por cuanto no había diferencias significativas entre ambas, para ninguno de los germoplasmas (9). A partir de los pesos secos se calcularon los porcentajes de partición de la biomasa hacia los órganos: a) índice de cosecha, como porcentaje de grano respecto al peso total de la planta (IC) y b) al peso de la inflorescencia (GRIN); c) porcentaje de materia seca en la panoja en relación al peso total de la planta (ICRP); d) porcentaje del peso total de la planta en el tallo (%TA) y e) en el follaje (%HO). Se utilizó el programa STATISTICA, versión 4.3 (1993) para los análisis de varianza para cada variable. En las comparaciones de medias se aplicó la prueba de Tukey (HDS).

Resultados y discusión

Durante el ensayo la temperatura media fue de 22.3°C, con una temperatura mínima media de 16,2°C. El mes más cálido fue enero (25,3°C) y el más frío fue abril (12,8°C). La precipitación total de diciembre a abril fue de 407 mm y en los cuatro meses anteriores (agosto a noviembre) llovió 383 mm. Si bien fue un verano fresco, la precipitación estuvo por debajo del promedio para la época, según registros de la estación meteorológica ubicada en el predio del ensayo. A la fecha de la siembra el fotoperíodo había alcanzado su máximo valor de 14,5 horas; y el ciclo se cumplió con fotoperíodo decreciente, siendo de 11,2 horas a la cosecha.

Todos los germoplasmas cumplieron las etapas fenológicas casi al mismo tiempo (cuadro 1). La floración se inició cuando el fotoperíodo era de 13 horas. Si bien en su sitio de origen (Anguil, Provincia de La Pampa) el cv Don Armando de A. cruentus florece 4 días antes que el Don Guiem (4), esta diferencia no se manifestó en la pampa ondulada. El germoplasma de A. mantegazzianus estuvo un par de días atrasado respecto al resto, en las primeras etapas. Sin embargo, la aparición visible de la  inflorescencia se adelantó y el grano estaba maduro a los 118 días. Esta especie resultó la de plantas más altas, y la única con ramas laterales a partir de los 44 días después de la siembra y desarrollo de inflorescencias laterales. Todos los germoplasmas mejoraron el criterio de selección para días a maduración, establecido entre 135 a 140 días como máximo (5). 

Cuadro 1. Etapas fenológicas del cultivo.

De las 16 variables medidas (cuadro 2), sólo se encontraron diferencias significativas entre germoplasmas en 3 de ellas (cuadro 3). El A.mantegazzianus tiene mayor porte que el resto de los germoplasmas, tanto por altura de la planta en pie como por longitud del tallo, mostrando también el mayor peso seco del tallo. En cuanto a este último carácter, el A.mantegazzianus se diferencia significativamente del A.cruentus, que fue el de menor biomasa en el tallo. Los criterios de selección para la altura, para facilitar la cosecha mecánica varían en distintas regiones desde 0,8 a 1,4 m (5, 16). En este sentido el A. mantegazzianus no se ajusta a los requerimientos tecnológicos. Esta especie se comportó como en su lugar de origen; mientras que los dos cultivares de A.cruentus, de porte mediano, y el híbrido, de porte bajo (4) mostraron porte alto aún cuando los suelos eran de baja fertilidad. Probablemente la respuesta se deba a la mayor disponibilidad de agua y temperaturas más altas en la pampa ondulada, con respecto a Anguil.

Si bien las diferencias entre germoplasmas en cuanto al rendimiento de granos o la producción de biomasa no son significativas, todos superaron el criterio de rendimiento (1,5 t/ha) para la selección de germoplasmas en condiciones experimentales (5, 14). Todos mostraron buenos rendimientos en grano, comparables con o superiores a los informados en la bibliografía para otras regiones. En un ensayo de adaptabilidad realizado en Santiago del Estero, Norte de Argentina, se obtuvieron 2,2 y 1,5 t/ha de semillas de los cultivares Don Armando y Don Guiem de A.cruentus, respectivamente; mientras que con el híbrido de A.cruentus x A.caudatus se produjeron 1,2 t/ha (1). En Guatemala, en ensayos de selección realizados durante 6 años con 88 cultivares, los más adaptados produjeron de 3,8 a 2,0 t/ha con A. cruentus y 3,6 a 2,2 t/ha con A.hypochondriacus (6). En Chapingo, México, trabajando con selecciones mejoradas por autopolinización, se obtuvieron rendimientos de 3,1 a 5,3 t/ha de A.hypochondriacus y 2,1 a 4,5 t/ha de granos de A. cruentus (5). Las condiciones de humedad y de fertilidad del suelo, especialmente en N y P, asi como la interacción entre ambos factores; afectan de manera notable tanto el rendimiento como el índice de cosecha (13), por lo cual esta comparación debe considerarse una generalización y analizarse en el contexto.

Los germoplasmas mostraron diferencias significativas en cuanto a la partición de materia seca (cuadro 3). El germoplasma de A. mantegazzianus se diferencia del resto, ya que la acumulación de materia seca se produce en su mayor parte en el tallo (51%) y es el menos eficiente en la producción de granos; ya sea que la eficiencia se mida en términos de producción de semilla (IC=19%), o de panoja (ICRP=35%) en relación a la biomasa total. El germoplasma más eficiente fue A. hypochondriacus, que produjo más peso de granos por planta (45g); sin embargo, no difirió significativamente ni en IC ni en rendimiento de los otros 4 germoplasmas. Será necesario repetir el ensayo para comprobar su potencial. El GRIN (peso de granos en relación a peso de la panoja) no mostró diferencias significativas entre germoplasmas, por lo cual no resultó una variable útil para distinguirlos, como sí lo son el índice de cosecha (IC) y el peso de la panoja en relación al de la planta (ICRP). Los valores GRIN de los dos cultivares de A. cruentus en el lugar de origen, 57,47% para Don Guiem y 56,71% para Don Armando (17) son similares a los valores máximos obtenidos.

Cuadro 2. Medias y error estándar de todas las variables en cada germoplasma y en el conjunto.

Germoplasmas: 1) A. hypochondriacus; 2) A. cruentus cv. Don Armando; 3) A.cruentus cv. Don Guiem; 5) A. mantegazzianus; 6) A.cruentus x A.caudatus; 7) A. caudatus. El número entre paréntesis en la última columna indica la cantidad de datos (n). Los símbolos que identifican las variables se describen en el texto.

Cuadro 3. Prueba de Tukey para las variables que mostraron diferencias significativas en el ANOVA

G= Germoplasma identificado como en el cuadro 2; CME= cuadrado medio del error.

En la figura 1 se presenta la distribución de la biomasa en las partes aéreas de los diferentes germoplasmas ordenados de acuerdo a sus IC. Si bien no se comprobaron diferencias estadísticamente significativas en cada variable aisladamente, su inspección conjunta (Lambda de Wilks = 0,1969, con p=0,000) permite interpretar la respuesta fenotípica (2). La tendencia de las variables respuesta en cuanto a la estrategia de utilización de un espacio productivo privilegia los germoplasmas G1 y G6 que, con una maquinaria fotosintética similar, concentran mayor biomasa utilizable en los granos de mayor calidad nutritiva que los tallos. También la polarización G5 vs el resto (especialmente G1 y G6), señala la importancia de desarrollar un programa de selección para lograr genotipos de porte más bajo y con IC por encima del 25% para la producción de alimento de calidad; mientras que los forrajes deben escogerse entre genotipos con IC menores a 18% y tendencia al bajo dominio apical.

Los seis germoplasmas probados muestran adaptabilidad a las condiciones edafoclimáticas de la pampa ondulada, evaluados tanto por su rendimiento potencial, que es del mismo orden que para otros cultivos tradicionales (maíz:4,5 t/ha; soya:2,04 t/ha); como por el patrón de distribución de la biomasa en relación a la interacción genotipo-fenotipo (2). La respuesta a la fertilización nitrogenada, a la fecha de siembra y a la forma de cosecha ha sido comprobada para diferentes germoplasmas en diversos ambientes (14, 17, 18). Se han realizado ensayos para determinar la mejor fecha de siembra, la densidad más adecuada y los efectos de la fertilización en el rendimiento y en la calidad del grano (Matteucci, en preparación). El A. mantegazzianus es el menos apto para la producción de granos, tanto por su bajo rendimiento como por el índice de cosecha, que lo presenta como una buena forrajera.

Figura 1. Distribución comparativa de la biomasa.

Agradecimientos

Se agradece al personal de campo del Instituto Fitotécnico Santa Catalina, de la Universidad Nacional de La Plata, por la ejecución en las labores; a la Ing. Agr. Cristina Noelting por hacerse cargo del manejo de los cultivos. A la Dra. Laura Pla por la asesoría estadística.

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