Resúmenes de los trabajos académicos de nuestros becados
2015/5/15
Competencia por agua entre cultivos asociados en el sistema basado en mijo perlado
Dr. Walter Zegada-Lizarazu
GraduateSchool of Bioagricultural Sciences, Nagoya University
2006
El mijo perlado (Pennisetum glaucum) es el alimento básico para millones de personas que viven en zonas marginales del mundo, especialmente en áreas áridas y semiáridas de África e India. En estas áreas la escasez de agua es el principal factor para la baja productividad de los cultivos. A pesar de que en muchas de estas zonas existen grandes cantidades de agua almacenada en los estratos profundos del suelo, la productividad de los cultivos permanece baja y poco confiable debido a la alta variabilidad en la precipitación pluvial y frecuentes sequías. Por ejemplo en Namibia, un país semiárido localizado en sud África, los rendimientos del mijo perlado están 66 % debajo del promedio mundial. Por lo general en ésta y otras zonas áridas del mundo los agricultores de subsistencia cultivan el mijo perlado u otro cereal asociado con cowpea (Vigna unguiculata) u otra leguminosa como una medida de seguridad alimentaria. El propósito de esta asociación es obtener el máximo rendimiento posible del cereal y un adicional de la leguminosa. Sin embargo, esto no siempre es posible debido a que las frecuentes sequías dañan uno o ambos cultivos. Por otra parte bajo condiciones de sequía y las altas densidades de plantas que conllevan los cultivos asociados, la competencia por agua entre ambos cultivos debe ser muy fuerte.
La competencia por agua ha sido tradicionalmente evaluada a través de observaciones directas de la distribución de las raíces, capacidad de absorción y eficiencia en el uso de agua. Sin embargo, con estos métodos las fuentes de agua absorbida y actividad radicular de cada componente de la asociación no pueden ser evaluadas con precisión. Un novedoso método que permite determinar las fuentes de agua utilizada y evaluar la actividad radicular de los cultivos componentes de la asociación es el de los isótopos estables. Deuterio es el isótopo estable de hidrógeno. Este método no ha sido utilizado antes en sistemas de cultivos asociados y puede ser una muy potente herramienta para determinar si el mijo perlado y cowpea u otras asociaciones están compitiendo por las mismas fuentes de agua.
En el presente trabajo se estudiaron las fuentes de agua utilizada por las plantas a través del contenido de deuterio en el xilema, conjuntamente con mediciones del potencial de agua, distribución radicular y producción de biomasa. Estos parámetros fueron evaluados para determinar los efectos de competencia por agua entre los cultivos asociados de mijo perlado y cowpea comparado con monocultivo bajo condiciones de aridez en Namibia (Sud África).
La competencia por agua en el sistema asociado redujo el potencial de agua del mijo perlado, forzándolo a cambiar sus fuentes de agua y depender más del agua recientemente aplicada (agua con alto contenido de deuterio) en forma de lluvia o riego, que del agua previamente almacenada en los suelos. Es más, el mijo perlado fue forzado a desarrollar raíces más profundas y reducir la biomasa producida en términos de follaje. Aunque el mijo perlado desarrolló más raíces en estratos profundos del suelo, su contribución para el buen estado hídrico de la planta fue mínimo debido a la baja densidad de raíces y susceptibilidad a las condiciones de anegamiento. Por otra parte, cowpea asociada con mijo perlado, mantuvo el mismo potencial de agua y biomasa producida en condiciones de monocultivo, además permaneció más dependiente del agua almacenada en los suelos que en el agua recientemente aplicada. Bajo condiciones de buena humedad, ninguno de los dos cultivos desarrolló síntomas de competencia por agua.
Con la práctica de cultivos asociados de relevo, el potencial de agua, fuentes de agua y biomasa producida no fueron alteradas en el mijo perlado asociado con cowpea, por lo que al retrasar la fecha de siembra de cowpea, la ventaja competitiva fue para el mijo perlado. Entre otras, esta práctica agronómica (común en África occidental, pero no en Namibia) debería ser rescatada, mejorada y profusamente difundida a lo largo de las áreas áridas y semiáridas donde los cultivos asociados son prácticas comunes.
GraduateSchool of Bioagricultural Sciences, Nagoya University
2006
El mijo perlado (Pennisetum glaucum) es el alimento básico para millones de personas que viven en zonas marginales del mundo, especialmente en áreas áridas y semiáridas de África e India. En estas áreas la escasez de agua es el principal factor para la baja productividad de los cultivos. A pesar de que en muchas de estas zonas existen grandes cantidades de agua almacenada en los estratos profundos del suelo, la productividad de los cultivos permanece baja y poco confiable debido a la alta variabilidad en la precipitación pluvial y frecuentes sequías. Por ejemplo en Namibia, un país semiárido localizado en sud África, los rendimientos del mijo perlado están 66 % debajo del promedio mundial. Por lo general en ésta y otras zonas áridas del mundo los agricultores de subsistencia cultivan el mijo perlado u otro cereal asociado con cowpea (Vigna unguiculata) u otra leguminosa como una medida de seguridad alimentaria. El propósito de esta asociación es obtener el máximo rendimiento posible del cereal y un adicional de la leguminosa. Sin embargo, esto no siempre es posible debido a que las frecuentes sequías dañan uno o ambos cultivos. Por otra parte bajo condiciones de sequía y las altas densidades de plantas que conllevan los cultivos asociados, la competencia por agua entre ambos cultivos debe ser muy fuerte.
La competencia por agua ha sido tradicionalmente evaluada a través de observaciones directas de la distribución de las raíces, capacidad de absorción y eficiencia en el uso de agua. Sin embargo, con estos métodos las fuentes de agua absorbida y actividad radicular de cada componente de la asociación no pueden ser evaluadas con precisión. Un novedoso método que permite determinar las fuentes de agua utilizada y evaluar la actividad radicular de los cultivos componentes de la asociación es el de los isótopos estables. Deuterio es el isótopo estable de hidrógeno. Este método no ha sido utilizado antes en sistemas de cultivos asociados y puede ser una muy potente herramienta para determinar si el mijo perlado y cowpea u otras asociaciones están compitiendo por las mismas fuentes de agua.
En el presente trabajo se estudiaron las fuentes de agua utilizada por las plantas a través del contenido de deuterio en el xilema, conjuntamente con mediciones del potencial de agua, distribución radicular y producción de biomasa. Estos parámetros fueron evaluados para determinar los efectos de competencia por agua entre los cultivos asociados de mijo perlado y cowpea comparado con monocultivo bajo condiciones de aridez en Namibia (Sud África).
La competencia por agua en el sistema asociado redujo el potencial de agua del mijo perlado, forzándolo a cambiar sus fuentes de agua y depender más del agua recientemente aplicada (agua con alto contenido de deuterio) en forma de lluvia o riego, que del agua previamente almacenada en los suelos. Es más, el mijo perlado fue forzado a desarrollar raíces más profundas y reducir la biomasa producida en términos de follaje. Aunque el mijo perlado desarrolló más raíces en estratos profundos del suelo, su contribución para el buen estado hídrico de la planta fue mínimo debido a la baja densidad de raíces y susceptibilidad a las condiciones de anegamiento. Por otra parte, cowpea asociada con mijo perlado, mantuvo el mismo potencial de agua y biomasa producida en condiciones de monocultivo, además permaneció más dependiente del agua almacenada en los suelos que en el agua recientemente aplicada. Bajo condiciones de buena humedad, ninguno de los dos cultivos desarrolló síntomas de competencia por agua.
Con la práctica de cultivos asociados de relevo, el potencial de agua, fuentes de agua y biomasa producida no fueron alteradas en el mijo perlado asociado con cowpea, por lo que al retrasar la fecha de siembra de cowpea, la ventaja competitiva fue para el mijo perlado. Entre otras, esta práctica agronómica (común en África occidental, pero no en Namibia) debería ser rescatada, mejorada y profusamente difundida a lo largo de las áreas áridas y semiáridas donde los cultivos asociados son prácticas comunes.