Mitigar el efecto de altas temperaturas en la productividad de maíz
Resumen ejecutivo
El maíz es uno de los cultivos básicos para la alimentación de una alta proporción de la población de la región. El cambio climático causará aumentos en las temperaturas que pueden afectar negativamente la productividad del maíz en Latinoamérica. La sensibilidad del rendimiento a la temperatura (sola o asociada al estrés hídrico o de nutrientes) es generalmente mucho mayor si el estrés ocurre durante el período alrededor de la floración (lo que determina el número de granos por planta) o durante el llenado de los granos (que afecta el peso final de los granos). Sin embargo, las causas fisiológicas que generan estos efectos en la productividad no han sido claramente dilucidadas, como tampoco ha sido determinada la variabilidad genotípica que podría ser de utilidad en este contexto en programas de mejoramiento.
El objetivo general del proyecto fue identificar factores genéticos y ambientales de la susceptibilidad de la productividad del maíz a altas temperaturas que puedan ser de utilidad tanto en la mejora genética como en el diseño de prácticas agronómicas. Específicamente:
- dilucidar el origen fisiológico de los efectos de las elevadas temperaturas sobre la productividad del maíz;
- determinar la variabilidad de respuesta del maíz frente a altas temperaturas;
- cuantificar el efecto de la fertilización nitrogenada y la aplicación de un inhibidor de etileno en la reducción de la susceptibilidad a elevadas temperaturas;
- diseminar los resultados científicos a agricultores y mejoradores de compañías privadas de la región, así como a la comunidad científica en general.
La solución tecnológica
Las altas temperaturas resultantes del cambio climático pueden afectar negativamente la producción de maíz. El proyecto contribuyó a mejorar el entendimiento de los efectos de las altas temperaturas en las etapas fenológicas del cultivo y la productividad, destacando la importancia de los efectos durante la floración y por tanto en el número de granos producidos por planta.
También contribuyó a identificar progenitores que pueden ser utilizados como donantes potenciales de tolerancia y los marcadores moleculares que estuvieron significativamente asociados con el mejor comportamiento del maíz frente al estrés.
Así mismo, identificó la importancia de regular la fertilización nitrogenada, ya que un exceso podría exacerbar los efectos de las altas temperaturas, mientras que una deficiencia generaría pérdidas de rendimiento obtenible en caso de que no se dieran estreses térmicos severos.
Resultados
- Las altas temperaturas tienen efectos más deletéreos durante de floración y no durante el llenado de los granos, por lo que el mayor efecto del estrés térmico es en el número de granos.
- Existe amplia variabilidad genotípica en tolerancia al estrés térmico (y a la combinación de estrés térmico e hídrico). Se identificaron marcadores moleculares asociados a esta tolerancia y a progenitores de futuros cruzamientos orientados a mejorar esta tolerancia.
- También se identificó la posibilidad de usar el Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada (NDVI, por sus siglas en Inglés) como criterio de selección asociado al mantenimiento de coberturas vegetales más frescas y consiguientemente más verdes en condiciones de estrés.
- Los reguladores de crecimiento relacionados al metabolismo del etileno parece ser promisorios como herramienta para mitigar los efectos del estrés térmico .
- La sobre fertilización genera un aumento en la susceptibilidad al estrés térmico muy marcado por lo que las recomendaciones de fertilización futuras deben ser hechas con mayor precisión.
- El proyecto generó 11 publicaciones en revistas científicas indexadas, 15 presentaciones en reuniones científicas internacionales, 10 cursos, 12 charlas, cuatro tesis de Ingeniero Agrónomo, dos de maestría y tres de doctorado.
Beneficiarios
Los principales beneficiarios directos fueron los cientos de investigadores, profesionales y estudiantes que participaron en actividades del proyecto incluyendo los múltiples cursos, charlas, congresos y publicaciones científicas.
Miles de productores de maíz podrían beneficiarse indirectamente a través de la incorporación del conocimiento generado en el proyecto en programas de mejoramiento genético y agronómico de los países.
Objetivos de desarrollo sostenible
Organizaciones participantes
Ejecutor
- Universidad de Lleida (UdL) - España
Co-Ejecutor
- Universidad de Buenos Aires (UBA) - Argentina
- Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trio (CIMMYT) - México