UNIVERSIDAD ESTATAL DE BOLÍVAR FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS, RECURSOS NATURALES Y DEL AMBIENTE CARRERA DE INGENIERÍA AGRONÓMICA TEMA: CARACTERIZACIÓN MORFO AGRONÓMICA DE OCHO ACCESIONES DE QUINUA (Chenopodium quinoa W.) PROVENIENTES DE BOLIVIA, PERÚ Y CHILE, EN EL CANTÓN GUARANDA, PROVINCIA BOLÍVAR. PROYECTO DE INVESTIGACIÓN PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERO AGRÓNOMO OTORGADO POR LA UNIVERSIDAD ESTATAL DE BOLÍVAR, A TRAVÉS DE LA FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS, RECURSOS NATURALES Y DEL AMBIENTE, CARRERA DE INGENIERÍA AGRONÓMICA. AUTORES: PEDRO PABLO PAZMIÑO PURCACHI WILLIAN EFRAÍN GUALLI PONCE DIRECTORA: ING. AGR. SONIA SALAZAR RAMOS. Mg. GUARANDA - ECUADOR 2022 II CARACTERIZACIÓN MORFO AGRONÓMICA DE OCHO ACCESIONES DE QUINUA (Chenopodium quinoa W.) PROVENIENTES DE BOLIVIA, PERÚ Y CHILE, EN EL CANTÓN GUARANDA, PROVINCIA BOLÍVAR. REVISADO Y APROBADO POR: ………………………………………….. ING. SONIA SALAZAR RAMOS Mg. DIRECTOR …………………………………………………….. ING. DAVID SILVA GARCÍA Mg. ÁREA DE BIOMETRÍA ……………………………………………………….. ING. RODRIGO YÁNEZ GARCÍA MSc. ÁREA DE REDACCIÓN TÉCNICA III IV V VI VII DEDICATORIA A Dios, por darme la bendición, salud, vida y un nuevo despertar cada mañana. A mi padre José Manuel Gualli, por haberme brindado todo el apoyo y consejos hacia mí, para culminar con éxito esta carrera profesional. También a mi madre Rosa Laura Ponce, por darme todo su amor, dedicación, y sabios consejos convirtiéndose en el pilar fundamental para ser un profesional. A mis tíos por sus valiosos consejos, mismos que han contribuido para obtener esta meta. A mis hermanos que con palabras de aliento supieron guiarme y acompañarme en este camino duro, enseñándome lo bueno y lo malo de la vida haciendo de mí una persona de principios y valores. Este logro va para ustedes, por lo que valen, porque admiro su fortaleza y por lo que han hecho de mí un gran ser humano. Willian VIII DEDICATORIA A Dios, por haberme dado la oportunidad de desarrollarme como persona de bien y permitirme culminar una etapa más de mi vida profesional. A mi Madre Blanca Purcachi, a quien admiro y amo con todo mi corazón, ella es muy importante en mi crecimiento como persona, gracias a su enseñanza, coraje y entrega, hizo que este camino sea mucho más fácil. Este triunfo es más de ella que mío y espero de aquí en adelante, seguirle regalando buenos momentos, porque como digo ella ya se ganó el cielo. A mi hermano Michael Pazmiño, al que también admiro y amo, este triunfo también se lo dedico, se convirtió en mi padre con su apoyo y ejemplo también hizo que este camino sea agradable. A toda mi familia. A mis abuelitas Gloria y Marina, que con su amor y apoyo han formado personas y profesionales de bien. Como olvidar a mis queridos Padres César y Vicente, que desde el cielo me cuidan, con su ejemplo de honradez y trabajo duro, estoy seguro que lograré cosas importantes en mi vida profesional, lamento mucho su ausencia en ese logro. Les adoro y extraño con todo mi corazón. Pedro IX AGRADECIMIENTO Primeramente, agradecemos a Dios por habernos dado la luz del conocimiento para cumplir con nuestras metas de ser profesionales. Nuestro eterno agradecimiento a la Universidad Estatal de Bolívar, Facultad de Ciencias Agropecuarias Recursos Naturales y del Ambiente, Carrera de Ingeniería Agronómica por la formación académica - científica, contribuyendo decididamente a culminar nuestros estudios. A nuestros padres por su apoyo incondicional en todo momento, ya que sin ellos no hubiera sido posible concluir con nuestros sueños y metas. A nuestros hermanos/as, quienes nos han dado su apoyo incondicional para culminar con éxito nuestra carrera. Nuestra gratitud y reconocimiento a los Miembros del Tribunal Ing. Sonia Salazar Ramos (Directora), Ing. David Silva García (Biometrista) e Ing. Rodrigo Yánez García (Redacción Técnica), por su apoyo decidido e incondicional en este proceso de investigación, análisis, sistematización y documentación. Agradecemos al Sr. Nicolás Pichasaca Representante de la Organización TUCAYTA del Cañar por haber facilitado el germoplasma de quinua, quienes mantienen un proyecto de investigación con la Universidad de Washington D.C. Finalmente, un sincero agradecimiento a todos los docentes quienes nos impartieron sus conocimientos, amistad y apoyo durante todo el proceso de la formación académica. IX Contenido I. INTRODUCCIÓN. ........................................................................................ 1 II.PROBLEMA ................................................................................................. 3 III. MARCO TEÓRICO .................................................................................. 4 3.1. Características morfo agronómicas de la quinua ..................................... 4 3.1.1. Origen ............................................................................................... 4 3.1.2. Clasificación Botánica ...................................................................... 5 3.1.3. Características Botánicas .................................................................. 6 3.1.4. Cultivo de quinua .............................................................................. 6 3.1.5. Caracteres morfológicos ................................................................... 6 3.1.5.1. Planta ............................................................................................. 6 3.1.5.2. Raíz ................................................................................................ 7 3.1.5.3. Tallo ............................................................................................... 7 3.1.5.4. Hojas .............................................................................................. 7 3.1.5.5. Inflorescencia ................................................................................. 8 3.1.5.6. Flor ................................................................................................. 9 3.1.5.7. Fruto ............................................................................................. 10 3.1.5.8. Semilla ......................................................................................... 10 3.1.6. Fenología ........................................................................................ 11 3.1.7. Mejoramiento genético en quinua. .................................................. 11 3.1.7.1. Selección individual ..................................................................... 12 3.1.8. Condiciones climáticas y edáficas .................................................. 14 3.1.8.1. Suelo ............................................................................................ 14 3.1.8.2. pH ................................................................................................ 15 3.1.9. Manejo integrado del cultivo .......................................................... 15 3.1.9.1 Preparación de suelo ..................................................................... 15 3.1.9.2. Trazada de surcos ........................................................................ 15 3.1.9.3. Siembra y densidad ...................................................................... 15 3.1.9.4. Procedimiento de la siembra ........................................................ 15 3.1.10. Principales plagas y enfermedades ............................................... 16 X 3.1.10.1. Plagas ......................................................................................... 16 3.1.10.2. Enfermedades ............................................................................ 16 3.1.11. Fertilización .................................................................................. 17 3.1.12. Raleo ............................................................................................. 17 3.1.13. Malezas. ........................................................................................ 17 3.1.14. Cosecha y postcosecha ................................................................. 18 3.1.14.1. Corte .......................................................................................... 18 3.1.14.2. Trilla .......................................................................................... 19 3.1.14.3. Almacenamiento ........................................................................ 19 3.2. Investigación participativa ..................................................................... 19 3.2.1. Características de la investigación de acción participativa ............. 20 3.2.2. Enfoques de la investigación participativa ..................................... 20 3.2.3. Evaluación absoluta ........................................................................ 21 3.3. Caracterización de la quinua .................................................................. 21 3.4. Recursos fitogenéticos ........................................................................... 22 3.5. Importancia del germoplasma................................................................ 23 3.6. Caracterización y evaluación ................................................................. 23 3.7. Descriptores ........................................................................................... 24 3.8. Descriptores morfo-agronómicos .......................................................... 25 IV. MARCO METODOLÓGICO ................................................................. 26 4.1. Materiales .............................................................................................. 26 4.1.1. Ubicación del experimento ............................................................. 26 4.1.2. Situación geográfica y climática de la zona .................................... 26 4.1.3. Zona de vida ................................................................................... 26 4.1.4. Material experimental ..................................................................... 26 4.1.5. Materiales de campo ....................................................................... 27 4.1.6. Materiales de oficina ....................................................................... 27 4.2. Métodos ............................................................................................. 28 4.2.1. Factor en estudio: ............................................................................ 28 4.2.2. Tratamientos ................................................................................... 28 XI 4.2.3. Procedimiento ................................................................................. 28 4.2.4. Área experimental ........................................................................... 28 4.2.5. Tipo de análisis ............................................................................... 29 4.2.6. Métodos de evaluación y datos tomados ......................................... 29 4.2.6.1. Días a la emergencia de plántulas (DE) ....................................... 29 4.2.6.2. Días al panojamiento (DP) ........................................................... 29 4.2.6.3. Días a la floración (DF) ............................................................... 30 4.2.6.4. Días a la cosecha (DC)................................................................. 30 4.2.6.5. Número de plantas por parcela (NPP) ......................................... 30 4.2.6.6. Severidad de ataque de mildiu (PSM) ......................................... 30 4.2.6.7. Altura de planta (AP) ................................................................... 30 4.2.6.8. Longitud de la panoja (LP) .......................................................... 30 4.2.6.9. Diámetro de la panoja (DiPa) ...................................................... 31 4.2.6.10. Porcentaje de acame de raíz (PAR) ........................................... 31 4.2.6.11. Porcentaje de acame de tallo (PAT) .......................................... 31 4.2.6.12. Peso del grano por planta (PGPP) ............................................. 31 4.2.6.13. Peso por parcela (PKP) .............................................................. 31 4.2.6.14. Peso de mil granos (PMG) ......................................................... 31 4.2.6.15. Tamaño del grano (TG) ............................................................. 32 4.2.6.16. Contenido de saponina (CS) ...................................................... 32 4.2.6.17. Contenido de humedad (CH) ..................................................... 32 4.2.6.18. Rendimiento en kg/ha ................................................................ 32 4.2.6.19. Descriptores morfológicos ......................................................... 33 4.3. Manejo del Ensayo ................................................................................ 33 4.3.1. Preparación del suelo ...................................................................... 33 4.3.2. Trazado del ensayo ......................................................................... 33 4.3.3. Surcado ........................................................................................... 34 4.3.4. Fertilización Química ..................................................................... 34 4.3.5. Siembra ........................................................................................... 34 4.3.6. Tape ................................................................................................ 34 XII 4.3.7. Raleo ............................................................................................... 34 4.3.8. Control de malezas ......................................................................... 34 4.3.9. Control de insectos plaga ................................................................ 34 4.3.10. Control de enfermedades .............................................................. 35 4.3.11. Aporque ........................................................................................ 35 4.3.12. Riego ............................................................................................. 35 4.3.13. Cosecha ......................................................................................... 35 4.3.14. Trilla ............................................................................................. 35 4.3.15. Aventado ....................................................................................... 35 4.3.16. Secado ........................................................................................... 35 4.3.17. Almacenamiento ........................................................................... 36 V. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ............................................................... 37 5.1. Variables agronómicas........................................................................... 37 5.2. Descriptores morfológicos ..................................................................... 52 5.3. Coeficiente de variación (CV) ............................................................... 56 5.4. Análisis de correlación, regresión lineal y coeficiente de determinación ................................................................................................................ 56 5.4.1. Correlación ..................................................................................... 56 5.4.2. Regresión lineal .............................................................................. 57 5.4.3. Coeficiente de determinación ......................................................... 57 VI. COMPROBACIÓN DE HIPÓTESIS..................................................... 62 VII. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................................... 64 7.1. Conclusiones .......................................................................................... 64 7.2. Recomendaciones .................................................................................. 66 BIBLIOGRAFIA .......................................................................................... 67 ANEXOS XIII ÍNDICE DE CUADROS Cuadro 1. Resultados de la Prueba de Tukey al 5% para comparar los promedios de los tratamientos (ocho accesiones de quinua) en las variables: Días a la Emergencia (DE), Días al Panojamiento (DP), Días a Floración (DF), Días a Cosecha (DC), Número de Plantas por Parcela (NPP), Porcentaje de Severidad de Mildiu Lectura uno (PSML1), Porcentaje de Severidad de Mildiu Lectura dos (PSML2), Porcentaje de Severidad de Mildiu Lectura tres (PSML3), Altura de Planta (AP), Longitud de la Panoja (LP), Diámetro de Panoja (DiPa), Porcentaje Acame de Raíz (PAR), Porcentaje Acame de Tallo (PAT), Peso del Grano Por Planta (PGPP), Peso de Mil Granos (PMG), Porcentaje de Grano Grande (PGG), Porcentaje de Grano Pequeño (PGP), Contenido de Saponina (CS) y Rendimiento (RH) en kg/ha al 13% de humedad. .................... 377 Cuadro 2. Principales descriptores morfológicos del grano de ocho accesiones de quinua validadas en la zona agroecológica de Laguacoto. ....................................... 522 Cuadro 3. Resultados del análisis de correlación (r) y regresión lineal (b) de los componentes del rendimiento que presentaron significancia estadística significativa con el rendimiento de quinua evaluado en kg/ha al 13% de humedad. .................... 566 XIV ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1. Resultados promedios de los tratamientos (ocho accesiones de quinua) en las variables Días al Panojamiento (DP), Días a Floración (DF) y Días a la Cosecha (DC)........................................................................................................................... 411 Figura 2. Resultados promedios de los tratamientos (ocho accesiones de quinua) en la variable Porcentaje de Severidad de Mildiú (PSM) a través del tiempo (Lecturas: uno, dos y tres). ......................................................................................................... 444 Figura 3. Resultados promedios de los tratamientos (ocho accesiones de quinua) en las variables Altura de Planta (AP) y Diámetro de Panoja (DiPa). ........................... 455 Figura 4. Resultados promedios de los tratamientos (ocho accesiones de quinua) en las variables Peso de Grano Por Planta (PGPP) y el Peso de Mil Granos (PMG). ..... 47 Figura 5. Resultados promedios de los tratamientos (ocho accesiones de quinua) en las variables Porcentaje de Grano Grande (PGG) y Porcentaje de Grano Pequeño (PGP). ........................................................................................................................ 488 Figura 6. Resultados promedios de los tratamientos (ocho accesiones de quinua) en la variable Contenido de Saponina (CS). .................................................................. 500 Figura 7. Resultados promedios de los tratamientos (ocho accesiones de quinua) en la variable Rendimiento de grano en kg/ha al 13% de humedad (RH). .................... 522 Figura 8. Resultados promedios en porcentaje de los tratamientos (ocho accesiones de quinua) en el descriptor color del grano. .............................................................. 533 Figura 9. Resultados promedios en porcentaje de los tratamientos (ocho accesiones de quinua) en el descriptor Sabor cualitativo del grano. ........................................... 544 Figura 10. Resultados promedios en porcentaje de los tratamientos (ocho accesiones de quinua) en el descriptor visual Tamaño del grano. .............................................. 555 Figura 11. Regresión lineal entre la variable Días a la Cosecha versus el Rendimiento (RH) de grano en kg/ha al 13% de humedad. ........................................................... 588 XV Figura 12. Regresión lineal entre la variable Altura de Planta versus el Rendimiento (RH) de grano en kg/ha al 13% de humedad. ........................................................... 588 Figura 13. Regresión lineal entre la variable Peso del Grano Por Planta versus el Rendimiento (RH) de grano en kg/ha al 13% de humedad. ........................................ 59 Figura 14. Regresión lineal entre la variable Porcentaje de Grano Grande versus el Rendimiento (RH) de grano en kg/ha al 13% de humedad. ........................................ 59 Figura 15. Regresión lineal entre la variable Peso de Mil Granos versus el Rendimiento (RH) de grano en kg/ha al 13% de humedad. ...................................... 600 Figura 16. Regresión lineal entre la variable Porcentaje de Grano Pequeño versus el Rendimiento (RH) de grano en kg/ha al 13% de humedad. ...................................... 600 XVI ÍNDICE DE ANEXOS Anexo 1. Mapa físico de la ubicación geográfica del ensayo (GPS). Anexo 2. Base de datos. Anexo 3. Resultados del análisis de varianza. Anexo 4. Fotografías de la instalación, seguimiento y evaluación del ensayo. Anexo 5. Escala para la evaluación de la severidad de mildiú. Anexo 6. Glosario de términos técnicos. XVII RESUMEN Y SUMMARY Resumen La caracterización morfo agronómica de ocho accesiones de quinua (chenopodium quinoa w.) provenientes de Bolivia, Perú y chile, en el cantón Guaranda, provincia bolívar, permitió conocer el comportamiento y adaptacion de las variedades en este piso climático. En Ecuador el cultivo se realiza a pequeña escala para el autoconsumo y segmentos diferenciados de quinua orgánica para la exportación. La caracterización morfo agronómica de germoplasma es importante para seleccionar líneas y desarrollar variedades que demandan los diferentes segmentos del mercado. Este estudio se realizó en la Granja Laguacoto. Los objetivos fueron caracterizar los principales descriptores morfo agronómicos de ocho accesiones; seleccionar las mejores accesiones con potencialidad agronómica y generar una base de datos. Los tratamientos fueron: T1: LPQ-4, T2: Titicaca Tallo Amarillo, T3: Titicaca Tallo Rojo, T4: QQ-74 Misa, T5: Puno Pasankalla, T6: CQ-407 Pasankalla, T7: Quinua Negra y T8: UEB Crema. Se realizó la caracterización de descriptores morfológicos del grano y la evaluación de 17 componentes agronómicos. Se efectuaron análisis de varianza, prueba de Tukey, correlación y regresión. La respuesta agronómica del germoplasma fue diferente para los atributos del grano: color, sabor y tamaño. Los componentes que incrementaron el rendimiento fueron el ciclo de cultivo, altura de planta, peso del grano por planta y de mil granos. El tratamiento con el rendimiento más elevado fue el T1: LPQ-4 con 1444 kg/ha, contenido medio de saponina, grano de color blanco, forma redonda y tamaño grande. Esta investigación, permitió seleccionar germoplasma promisorio y resiliente al cambio climático para diversificar los sistemas de producción con las accesiones LPQ-4; CQ-407 Pasankalla y Quinua Negra, para nichos de mercado local, nacional e internacional. XVIII Summary The morpho-agronomic characterization of eight accessions of quinoa (Chenopodium quinoa w.) from Bolivia, Peru and Chile, in the Guaranda canton, Bolívar province, allowed knowing the behavior and adaptation of the varieties in this climatic floor. In Ecuador, cultivation is carried out on a small scale for self-consumption and differentiated segments of organic quinoa for export. The morpho-agronomic characterization of germplasm is important to select lines and develop varieties demanded by different market segments. This study was carried out at Laguacoto Farm. The objectives were to characterize the main morpho-agronomic descriptors of eight accessions; select the best accessions with agronomic potential and generate a database. The treatments were: T1: LPQ-4, T2: Titicaca Stem Yellow, T3: Titicaca Stem Red, T4: QQ-74 Mass, T5: Puno Pasankalla, T6: CQ-407 Pasankalla, T7: Black Quinoa and T8: UEB Cream. . The characterization of morphological descriptors of the grain and the evaluation of 17 agronomic components were carried out. Analysis of variance, Tukey's test, correlation and regression were performed. The agronomic response of the germplasm was different for the grain attributes: color, flavor and size. The components that increased yield were the crop cycle, plant height, grain weight per plant and thousand grains. The treatment with the highest yield was T1: LPQ-4 with 1444 kg/ha, medium saponin content, white grain, round shape and large size. This research made it possible to select promising germplasm that is resilient to climate change to diversify production systems with LPQ-4 accessions; CQ-407 Pasankalla and Quinua Negra, for local, national and international market niches. 1 I. INTRODUCCIÓN. La región de los Andes, cuna de grandes civilizaciones como la Tiahuanacota y la Incaica, es considerada centro de origen de numerosas especies nativas como la quinua (Chenopodium quinoa Willd.). El cultivo fue durante miles de años el principal alimento de las culturas antiguas de los Andes y está distribuido en diferentes zonas agroecológicas de la región. En la actualidad la quinua se encuentra en franco proceso de expansión porque representa un gran potencial para mejorar las condiciones de vida de la población de los Andes y del mundo moderno (Bazile, et al., 2014). La quinua es un grano que posee características intrínsecas sobresalientes, entre ellas: su amplia variabilidad genética cuyo acervo genético es extraordinariamente estratégico para desarrollar variedades superiores (precocidad, color y tamaño de grano, resistencia y/o tolerancia a factores bióticos y abióticos, rendimiento de grano y subproductos). Se adapta a una gran diversidad de climas. Es una planta eficiente al uso de agua, es tolerante y resistente a la falta de humedad del suelo. Su capacidad de adaptabilidad a condiciones adversas de clima y suelo donde otros cultivos no pueden desarrollarse, se pueden obtener cosechas desde el nivel del mar hasta los 4000 metros de altitud, su calidad nutritiva representada por su composición de aminoácidos esenciales de calidad. Adicionalmente contiene una cantidad adecuada de carbohidratos, grasas, vitaminas y minerales que incrementan su valor nutracéutico le convierte en un alimento funcional e ideal para el organismo y su diversidad de formas de utilización tradicional, no tradicional y en innovaciones industriales (Bazile, et al., 2014; Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación: FAO, 2016). A diferencia de Perú y Bolivia la producción de quinua en Ecuador es muy inferior y sus beneficios todavía resultan desconocidos para muchos segmentos de la Cadena de Valor de la Quinua (CVQ), por esta razón, no se han involucrado en procesos sustentables de producción (Ministerio de Agricultura Ganadería Acuicultura y Pesca: MAGAP, 2015). 2 En Ecuador, la quinua se cultiva en diferentes zonas agroecológicas de la sierra con una superficie de 4120 ha con un rendimiento promedio de entre 500 y 900 kg/ha. Las provincias con mayor superficie cultivada están Chimborazo, Imbabura y Cotopaxi; y en menor escala, Tungurahua, Pichincha y Carchi; mientras que, en Bolívar, Cañar y Azuay, el cultivo casi ha desaparecido (Peralta, 2011; García, 2016 y FAO, 2016). El Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias (INIAP) durante los ciclos 2014 al 2018, realizaron evaluaciones en fincas con la colaboración de productores de las provincias de Imbabura, Cotopaxi, Chimborazo, Bolívar y Cañar (INIAP, 2019). Estudios universales, conservaciones y caracterizaciones son necesarios para la caracterización morfo-agronómica de la quinua el cual permite el mejoramiento de esta especie (Rojas, et al., 2015). En los últimos años, los marcadores del Acido Desoxirribonucleico (ADN) se han convertido en una herramienta complementaria importante para estudios de diversidad y mejoramiento genético de plantas con mejores atributos de calidad (Becerra y Paredes, 2000; Jiménez, 2006 y Fuentes, et al., 2009). Por lo tanto, este estudio permitirá caracterizar y evaluar la diversidad genética de ocho accesiones de quinua, con el fin de contribuir a generar variedades que demanden los diferentes segmentos de la Cadena de Valor de la Quinua y promover su diversidad de usos, para mitigar la alta tasa de Desnutrición Crónica Infantil (DCI) de la población y particularmente de la provincia Bolívar. Los objetivos específicos planteados en esta investigación fueron:  Caracterizar los principales descriptores morfo agronómicos de ocho accesiones de quinua en la zona agroecológica de Laguacoto III.  Seleccionar las mejores accesiones de quinua con potencialidad agronómica y de calidad para los diferentes segmentos de la Cadena de Valor de la Quinua.  Generar una base de datos para continuar con el proceso de investigación. 3 II. PROBLEMA El Ecuador presenta la tasa más alta de Desnutrición Crónica Infantil (DCI), sólo superado por Guatemala. La provincia Bolívar tiene las estadísticas más elevadas de la DCI a pesar de producir una gran diversidad de especies y conocida por la década de los 80 y 90 como el “Granero del Ecuador”. Los Granos Andinos y entre ellos la quinua tiene una excelente calidad nutricional comparada a la leche materna, sin embargo, por varios factores como el desconocimiento, pérdida de la cultura alimenticia, sistemas de producción intensivos y en monocultivo de maíz suave, erosión genética de cultivares, uso irracional de la maquinaria agrícola en condiciones de ladera, deterioro acelerado del recurso suelo, y una alta dependencia de plaguicidas e insumos externos, ponen en grave riesgo la seguridad y soberanía alimentaria. Las variedades vigentes actualmente como INIAP Tunkahuan e INIAP Pata de Venado, han perdido la resistencia y tolerancia al complejo de enfermedades foliares como Mildiú de la quinua (Peronospora farinosa) y ojo de gallo (Cercospora spp). Adicionalmente los segmentos de la agroindustria de la quinua, demandan variedades de grano grande, forma redonda, color blanco y un bajo contenido de saponina. Por lo tanto, la quinua es un cultivo clave y resiliente al Cambio Climático (CC), para diversificar los sistemas de producción, siendo necesario validar In Situ mediante procesos participativos con los estudiantes y productores accesiones y variedades de quinua que se adapten en la zona agroecológica de Laguacoto y de esta manera contribuir a reducir la tasa de DCI, mejorar las condiciones de vida de la población y adicionalmente generar Valor Agregado (VA) para nichos de mercado nacional e internacional, a través de la producción agroecológica y orgánica con variedades resistentes al complejo de enfermedades foliares y calidad del grano, tienen un enorme potencial de “mercado justo” en la Unión Europea, Estados Unidos, Canadá y el Japón. 4 III. MARCO TEÓRICO 3.1. Características morfo agronómicas de la quinua 3.1.1. Origen La antigüedad de la domesticación e inicio de su utilización de este cultivo se puede referir a por lo menos unos 2000 a 3000 años en razón de su presencia en restos arqueológicos. Una segunda fuente de información para conocer el origen y distribución de este grano andino, es la tradición que existe en el consumo de este grano en Colombia, Ecuador Perú, Bolivia, norte de Chile y Argentina, tanto en la preparación de diferentes platos, como bebidas, así como los alimentos procesados. Se conocen platos tradicionales como la “lawa”, sopa espesa de quinua, el “pesque” puré de quinua con grasa y leche y la preparación de chicha blanca (Jacobsen, et al., 2003). Así como el uso intensivo que se hace de sus hojas tiernas conocidas como “lipcha” en la alimentación como ensalada y las cenizas del tallo para la preparación de la “llipta”, álcali, utilizado para masticar las hojas de coca. Los nombres de “quiri” o residuo de las hojas y tallos y el de “jipi” relacionado a los residuos de los granos y pequeños talluelos. Cuando y de donde se derivaron las especies cultivadas de quinua, es aún un tema por definirse y profundizar su investigación, sin embargo, existen importantes hipótesis (Mujica y Jacobsen, 2006). Para algunos investigadores el centro de origen y domesticación sería el Altiplano, otros sin embargo se refieren más a diferentes centros de origen en los Valles Interandinos y que hubieran sido llevados al Altiplano del Lago Titicaca donde se considera como el gran centro de domesticación. La quinua es un cultivo sobre todo utilizado por siglos por las poblaciones campesinas indígenas en Colombia, Ecuador Perú, Bolivia y Chile, por diferentes grupos nativos como los Quechuas y Aymaras en Perú y Bolivia y por las poblaciones Mapuches en Chile (Gandarillas, 2002; Rojas y Pinto, 2013 y Tapia, 2014). La domesticación surgió probablemente en la cuenca interior del Lago Titicaca (3500 5 msnm) y experimentó una selección prolongada en un ambiente extremadamente adverso con respecto al estrés abiótico (exceptuado el calor), pero bastante leve en términos de estrés biótico. Pero con el tiempo, el cultivo se expandió a través de los Valles Andinos diversificando el proceso en cinco ecotipos principales: Altiplano, Salar, Valle, Costa, y Yunga (Jellen, et al., 2014). La quinua, se cultiva en todos los Andes, principalmente en el Perú y Bolivia, desde hace más de 7000 años por culturas pre incas e incas. Este cultivo ha sido domesticado en Bolivia, Ecuador y Perú hace unos 3000 a 5000 años ocupando un rol destacado en la seguridad alimentaria de los pueblos autóctonos. Su gran adaptabilidad a las condiciones ambientales adversas de los Andes, permitió su domesticación como lo evidencia el incremento en el tamaño del grano, cambio de coloración y fácil dispersión del grano (Martínez, 2005). La quinua es ideal para suelos agrícolas cada vez más salinizados de todo el mundo. También se la considera un cultivo rústico ya que muestra tolerancia a otros factores ambientales adversos como heladas y sequía. Por esta razón, muestra potencial como cultivo alternativo frente a la disminución en la calidad del agua y suelo utilizados actualmente en agricultura (Mujica, et al., 2010 y Biondi, et al., 2014). 3.1.2. Clasificación Botánica Respecto a su clasificación taxonómica, la quinua es una especie clasificada de la siguiente manera: División: Magnoliophyta Clase: Magnoliopsiada Subclase: Caryophyllidae Orden: Caryophyllales Familia: Amaranthaceae Subfamilia: Chenopodioideae Género: Chenopodium Especie: Chenopodium quinoa Willd (Judd, et al., 2008). 6 3.1.3. Características Botánicas El período vegetativo es muy variable, desde los 90 hasta los 240 días. La coloración que pueden adquirir las plantas varía desde el verde hasta el rojo, pasando por el púrpura oscuro, amarillento, anaranjado y granate según los genotipos y etapas fenológicas. Presenta un sistema radicular pivotante, muy ramificado y fibroso. Tiene un tallo erecto, cilíndrico hacia el cuello de la planta y anguloso a partir de las ramificaciones. Es de color verde, rojo o amarillo con o sin estrías que junto al tallo pueden ser coloreadas. La planta puede presentar un sólo tallo o poseer varias ramificaciones (Mujica y Cahahua, 1989). 3.1.4. Cultivo de quinua La quinua es una planta herbácea que es reconocida como el alimento sagrado en las antiguas culturas andinas, presenta un ciclo vegetativo entre 7 a 12 meses, su tamaño puede variar desde 1 a 3,5 m de altura dependiendo la variedad y las condiciones agroclimáticas (García, J. 2016). Dentro de la clasificación botánica se indica que es una planta que presenta raíces profundas de 0.50 a 2.2 m. El tallo es erguido que según el tipo de ramificación pueden presentar un tallo principal y varias ramas laterales. Las hojas pueden ser variadas con bordes dentados de coloración verde claro a verde oscuro que van adquiriendo colores amarillos, rojos mientras van madurando. Las flores son pequeñas y pueden ser hermafroditas y femeninas según la variedad. El fruto es un aquenio pequeño de coloraciones diferentes, la parte externa (pericarpio) cubre la superficie rugosa y seca que se desprende al poner en agua hervida o por fricción. En esta capa se almacena la sustancia amarga llamada saponina, que cuyo grado de amargor varía según las variedades de quinua (García, J. 2016). 3.1.5. Caracteres morfológicos 3.1.5.1. Planta La quinua es una planta anual, dicotiledónea, usualmente herbácea, que alcanza una 7 altura de 2 a 3 m. Las plantas pueden presentar diversos colores que van desde verde, morado a rojo y colores intermedios entre estos. El tallo principal puede ser ramificado o no; esto depende del ecotipo, raza, densidad de siembra y de las condiciones del medio en que se cultiven (Chalá, 2014). 3.1.5.2. Raíz La raíz es fibrosa, pivotante muy ramificada va hasta 0.6 m de profundidad. Desde el cuello nacen raíces secundarias, terciarias y raicillas, encargadas de la absorción de agua y nutrientes del suelo. Mientras más alta sea la planta, más profundo será su sistema radicular (Basantes, 2015). La germinación de la quinua se da en un estado de humedad adecuada; se inicia con el alargamiento de la radícula, lo que da lugar a la presencia de la raíz pivotante de estructura fornida, que puede llegar hasta los 30 cm de profundidad. Unos centímetros abajo del cuello, empieza a ramificarse, presentando raíces secundarias, terciarias, y demás sub-ramificaciones, de las cuales salen las raicillas que también se ramifican en varias partes. Algunas raicillas son excesivamente tenues y largas, como un cabello de más de 5 cm de longitud (Gómez y Aguilar, 2016). 3.1.5.3. Tallo Tallo erecto, cilíndrico, glabro (liso) angular; color verde, rojo o amarillo. Generalmente un tallo principal y varias ramas laterales. Pueden ser ramificados según la variedad, las ramas pueden salir del tallo principal o de la base. Más ramificada la planta, menos homogéneo es la madurez del cultivo, y además influyen la distancia de siembra y de la fertilidad del suelo (Basantes, 2015). 3.1.5.4. Hojas Son de tipo polimórfico en una sola planta; las basales son grandes y pueden ser romboidales o triangulares, mientras que las hojas superiores generalmente alrededor de la panoja son lanceoladas. Su color va desde el verde hasta el rojo, pasando por el 8 amarillo y el violeta, según la naturaleza y la importancia de los pigmentos. Son dentadas en el borde pudiendo tener hasta 43 dientes. Contiene además gránulos, en su superficie dándoles la apariencia de estar cubiertas de arenilla. Estos gránulos contienen células ricas en oxalato de calcio y son capaces de retener una película de agua (Rojas, 2003). Las hojas son alternas, de longitud y forma variable dentro de la misma planta, la lámina es polimorfa y la morfometría es variable según el genotipo. Las láminas son de consistencia algo suculenta y presentan en ambas superficies cristales de oxalato de calcio de colores variables que cumplen función de captación de humedad y disminución del exceso de radiación directa incidente ((Tapia, et al., 1979; Tapia y Fries, 2007). 3.1.5.5. Inflorescencia La inflorescencia es racimosa y se denomina panoja por tener un eje principal más desarrollado, del cual se originan los ejes secundarios y en algunos casos terciarios. A la quinua se agrupa por su forma de panoja en amarantiforme, glomerulada e intermedia, y se designó el nombre amarantiforme por el parecido que tiene con la inflorescencia del género Amaranthus (Cárdenas, 1944; citado por FAO, 2011). La inflorescencia es una panoja de longitud variable con un eje principal del cual se originan ejes secundarios y terciarios (Risi y Galwey, 1984). Pueden ser laxas o compactas. Se describen dos tipos de inflorescencia: amarantiforme y glomerulada, dependiendo de la inserción del glomérulo. Las flores están agrupadas en glomérulos, son incompletas por carecer de pétalos. El glomérulo puede presentar flores perfectas y pistiladas. La flor perfecta presenta un perigonio sepaloide, anteras y un ovario superior del cual emergen dos o tres estigmas (Hunziker, 1943 citado por Costa, 2014). Las flores perfectas están ubicadas en el extremo distal del glomérulo sobresaliendo sobre las pistiladas, ubicadas en el extremo proximal (Gandarillas, 1979). La forma de panoja está determinada genéticamente por un par de genes, siendo 9 totalmente dominante la forma glomerulada sobre la amarantiforme, razón por la cual parece dudoso clasificar panojas intermedias. La panoja terminal puede ser definida (totalmente diferenciada del resto de la planta) o ramificada, cuando no existe una diferenciación clara a causa de que el eje principal tiene ramas relativamente largas que le dan a la panoja una forma cónica peculiar; asimismo, la panoja puede ser suelta o compacta, lo que está determinado por la longitud de los ejes secundarios y pedicelos, siendo compactos cuando ambos son cortos (Gandarillas, 1968, citado por FAO, 2011). Mientras que la inflorescencia es racimosa y por la disposición de las flores se considera como una panoja típica, constituida por un eje central, ejes secundarios y terciarios, estos ejes sostienen a los glomérulos (grupos de flores). Si los glomérulos nacen directamente del eje secundario, la panoja es glomerulada, (los glomérulos parecen redondos). Si los glomérulos nacen de ejes terciarios, la panoja es amarantiforme (los glomérulos parecen como dedos). El largo de la panoja varía entre 15 y 70 cm (INIAP y Fundación IDEA, 2001). 3.1.5.6. Flor Las flores pueden ser divididas en cinco tipos, basados en su hermafrodismo o la presencia o ausencia de perianto y tamaño. Los tipos de flores son:  Flor terminal hermafrodita: Esta es la flor terminal, 2 mm de ancho, presente en el eje principal e inflorescencia axilar, y en cada racimo o grupo de flores en la inflorescencia.  Flor hermafrodita lateral: Están dispersadas entre las flores femeninas y están presentes en la parte terminal de la primera, segunda e incluso la tercera ramificación del dicasio (inflorescencia cimosa en la que, por debajo del eje principal, el cual termina en una flor, se desarrollan dos ramitas laterales también terminadas en flor). Este tipo tiene usualmente perianto pentámero y estambres.  Flores grandes femeninas clamídeas: Estas tienen un perianto pentámero, pero 10 no tiene estambres y son justo la mitad del tamaño (1 mm) de las flores hermafroditas.  Flores pequeñas femeninas clamídeas: Estas se encuentran en la última rama del dicasio. Estos son morfológicamente similares a las flores del tipo III, excepto por su tamaño pequeño (0.5 mm).  Flores pequeñas aclamídeas (flores aparentadas, aclamídeas o desnudas o sin perianto): Son flores desnudas sin perianto y están presentes en la última rama del dicasio (Bhargava y Srivastava, 2013). 3.1.5.7. Fruto Es un aquenio cubierto por el perigonio, del que se desprende con facilidad al frotarlo cuando está seco. El color del fruto está dado por el del perigonio y se asocia directamente con el de la planta, de donde resulta que puede ser verde, púrpura o rojo. El perigonio del fruto que está pegado a la semilla, presenta alveolos y en algunas variedades se puede separar fácilmente. Pegada al pericarpio se encuentra la saponina que le transfiere el sabor amargo, en el caso de variedades amargas (Peralta, 2010). El embrión es periférico y curvado por lo que es muy susceptible al daño mecánico. Está formado por un eje hipocótilo y los cotiledones, que envuelven al perisperma como un anillo. El perisperma, tejido de reserva, es almidonoso, generalmente de color blanco y constituye la mayor parte de la semilla. Los diferentes colores del perigonio, pericarpio y episperma dan a la inflorescencia de quinua esa gran variabilidad de colores (Tapia y Fries, 2007). 3.1.5.8. Semilla Es de tamaño pequeño, tiene un diámetro aproximado a 2 mm y un espesor de 1 mm. Puede ser de color amarillo, café, crema, blanco o translúcido. Tiene un tamaño entre 1.8 a 2.6 mm y se clasifican según su tamaño en grandes (2.2 a 2.6 mm), medianas (1.8 a 2.1 mm) y pequeñas (menores de 1.8 mm) (Peralta, 2010). 11 3.1.6. Fenología La duración de las fases fenológicas depende de las condiciones edáficas y factores medio ambientales de la zona de cultivo. Por ejemplo, si se presentan precipitaciones largas y continuas durante los 4 meses de enero, febrero, marzo y abril, sin presentar veranillos, las fases fenológicas se alargan y por lo tanto el periodo vegetativo es mayor y la producción disminuye. Cuando hay presencia de veranillos sin heladas, la duración de las fases fenológicas se acorta y el periodo vegetativo es menor, mejorándose la cosecha. También influye la duración de la humedad del suelo, por ejemplo: en un suelo franco arcilloso, las fases fenológicas se alargan debido al alto contenido de humedad en el suelo por su alta capacidad de retener agua; en cambio en un suelo franco arenoso sucede todo lo contrario (Sánchez, 2016). 3.1.7. Mejoramiento genético en quinua. Los métodos empleados en el mejoramiento de la quinua fueron diferentes en los países andinos, así en Bolivia se ha iniciado con la hibridación artificial y selección, mientras que en Perú y Ecuador se iniciaron con la selección en poblaciones o accesiones de germoplasma. En la última década los tres países han adoptado la hibridación y selección como método de mejoramiento, además de iniciar el empleo de herramientas de biología molecular en la caracterización del material genético y búsqueda de marcadores moleculares para algunos caracteres de interés (saponina, mildiú, sequía, proteínas). También se ha incorporado la evaluación participativa de líneas promisorias y variedades (Bonifacio, 2013). En Ecuador, las variedades de quinua hasta ahora obtenidas han sido desarrolladas por el método de selección; pero las exigencias actuales no se pueden responder con este método, razón por la cual se han iniciado programas de mejoramiento por hibridación o cruzamiento; en el 2009 el Programa Nacional de Leguminosas y Granos Andinos (PRONALEG-GA), inició el mejoramiento genético por hibridación; para lo cual se estandarizó la metodología de cruzamientos y se delinearon los objetivos del mejoramiento genético de la quinua (ideotipo) que consiste en obtener líneas y 12 variedades con mejores características de planta, calidad de grano y resistencia a enfermedades respecto de las variedades actuales (INIAP, 2012). Para la planificación de los cruzamientos es importante la selección de los progenitores y tomar en cuenta los objetivos del cruzamiento para combinar adecuadamente los caracteres deseados en la nueva variedad. La futura variedad debiera ser elaborada poco a poco, ya que es difícil encontrar todos los caracteres deseados en un solo progenitor, especialmente cuando se trata de reducir altura de planta, incorporar el caracter dulce y el tamaño grande del grano. El mismo autor recomienda conocer bien a los progenitores para asegurar el éxito de los cruzamientos (Tapia, et al., 1979; INIAP, 2012). 3.1.7.1. Selección individual La unidad de selección es el individuo, basado únicamente en características fenotípicas deseables, es el más simple para trabajar y en muchas circunstancias proporciona la respuesta más rápida; su clave está en la selección visual de características fenotípicas fácilmente observables tales como altura, ciclo de cultivo, susceptibilidad al volcamiento o a enfermedades, etc. La selección se realiza antes de que ocurra la polinización, para lo cual las plantas seleccionadas se deben reproducir entre ellas solamente, para lo cual se eliminan las plantas no seleccionadas, desespigando la flor masculina. Seguidamente, seleccionar las plantas, después de que haya ocurrido la polinización, sólo las plantas femeninas, pues el polen llega a ellas desde todas las plantas de la población seleccionada (Andrade, 2012). En el 2009, el PRONALEG-GA del INIAP, publica el Manual Agrícola de Granos Andinos: chocho, quinua, amaranto y ataco, cultivos, variedades, costos de producción, Además se evaluaron 519 accesiones del banco de germoplasma de quinua. Se observó que únicamente el 11 % de los materiales del banco presentaron buenos niveles de resistencia intermedia a mildiú, la mayoría de accesiones fueron susceptibles a la 13 enfermedad. Fueron seleccionadas 35 accesiones como posibles padres donantes de genes confirmándose el buen nivel de resistencia al mildiú y la posibilidad de ser utilizadas en futuras cruzas. Con ocho progenitores seleccionados en el 2010, se realizaron 11 cruzamientos, para resistencia a mildiú, precocidad, grano grande y dulce (Peralta, et al., 2011). Posteriormente se generaron cruzas directas y recíprocas entre las variedades de quinua INIAP Tunkahuan x INIAP Pata de Venado realizadas en el año 2008. En el siguiente ciclo se sembraron y evaluaron las F1 en la Estación Experimental Santa Catalina. Desde el año 2009 hasta el año 2012 se sembraron las poblaciones F2 hasta llegar a obtener las líneas F5. Desde la F1 hasta la F4 en cada filial se realizó selección individual de plantas, por las mejores panojas. Las semillas F4 fueron sembradas panoja/surco y a la cosecha fueron seleccionados los mejores surcos (líneas), de donde se obtuvo la semilla F5 para continuar con el proceso de mejoramiento (INIAP, 2011). Los cruzamientos se realizaron en los invernaderos de la Estación Experimental Santa catalina (EESC), ubicada a 3050 m de altitud. La emasculación y polinización de la quinua se realizó de acuerdo a la técnica descrita por Gandarillas,1979, que consiste en seleccionar flores que aún no se encuentren en antesis, se eliminaron los glomérulos con flores inmaduras, luego se procedió a la emasculación (eliminar las anteras de las flores seleccionadas y sin antesis) (INIAP, 2009). Se colectó polen de plantas con características deseables y se polinizó y se repolinizaron hasta lograr la fecundación. Las panojas polinizadas se cubrieron con una funda o bolsa de papel transparente con la finalidad de proteger las flores polinizadas de polen de otras plantas o de los insectos polinizadores. Después de polinizar y embolsar se etiquetó con el nombre de los progenitores, fecha de emasculación, nombre del operador y el número de planta hibridada. Cuando todas las flores fueron ya fecundadas, se procedió al desembolsado de la panoja y se procedió a la cosecha cuando el grano estuvo seco. Las semillas híbridas F1, fueron auto fecundadas igualmente bajo invernadero (INIAP, 2010). 14 Las progenies y líneas (F2, F3 y F4) fueron sembradas panoja-surco, en Latacunga (Cotopaxi) ubicada a 2900 m de altitud y las líneas F5 en la EESC. Las evaluaciones de poblaciones y selección de líneas se realizaron, utilizando la metodología pedigrí modificado, los parámetros de selección fueron: grano grande (= o > 2 mm), precoces (< a 180 días a cosecha), altura de planta (> a 180 cm), panoja compacta de color rosado a la cosecha, resistentes a mildiu (= o < a 4 en la escala 1 a 9) y rendimiento superior a las variedades comerciales (INIAP, 2010; INIAP, 2014). Las 10 líneas promisorias (F7, F8, y F9) seleccionadas, anteriormente, fueron evaluadas entre los años 2015 a 2017 en las provincias de Imbabura, Pichincha, Cotopaxi, Chimborazo y Cañar, en altitudes entre 3000 a 3500 m. En el año 2018, las líneas F8 y F9 fueron evaluadas en tres localidades de la provincia de Chimborazo, bajo manejo orgánico (INIAP, 2015; INIAP, 2017). 3.1.8. Condiciones climáticas y edáficas Las condiciones climáticas y edáficas favorables para el cultivo de quinua son: Temperatura óptima: 7 a 17 °C Altitud: 2400 a 3400 msnm Precipitación: 500 a 800 mm/ciclo Textura del suelo: Franco, Franco Arenoso, Negro Andino pH óptimo: 5.5 a 8.0 Drenaje: Bueno Duración del ciclo de cultivo: 180 días (Peralta, et al., 2012). 3.1.8.1. Suelo La quinua requiere suelo franco, franco arenoso, negro andino, con pendiente moderada y buen drenaje (Berdugo, 2014). 15 3.1.8.2. pH El pH óptimo para el cultivo de quinua esta entre 5.5 a 8.0 (Agrocalidad, 2016). 3.1.9. Manejo integrado del cultivo 3.1.9.1 Preparación de suelo La preparación de suelo es un segmento esencial previo a la siembra ya que de este depende el éxito o el fracaso si se va a cultivar la quinua de manera orgánica, en la cual necesita una arada y dos o tres rastradas, en lugares donde se encuentren pendientes pronunciadas debe ser realizado el surcado en contra de la misma para evitar degradación del suelo debido a las lluvias (Suquilanda, 2007). La preparación del suelo consiste en remover la tierra, ya sea manualmente con la yunta o utilizando maquinaria agrícola. Si en la campaña anterior se sembró cualquier tubérculo es recomendable pasar solo con arado de disco, luego hacer el nivelado y surcado (Agrobanco, 2013). 3.1.9.2. Trazada de surcos Si se realiza manualmente la distancia entre surcos debe ser 60 cm para INIAP Tunkahuan y 40 cm para Pata de Venado. Mientras que si se utiliza maquinaria la distancia entre surcos debe ser de 50 a 80 cm (Peralta, et al., 2012). 3.1.9.3. Siembra y densidad En la Sierra Ecuatoriana el cultivo de quinua se recomienda ser sembrado en los meses de noviembre a febrero, desde los 2 600 a 3 200 msnm, cuando el terreno tenga buen contenido de humedad con 12 kg a 16 kg de semilla por hectárea a chorro continuo y 0.80 m entre surcos (INIAP, 2009). 3.1.9.4. Procedimiento de la siembra  Hacer el zarandeo para obtener semillas grandes.  Una vez tapado el abono, sembrar la semilla a chorro continuo o a golpe. 16  Cubrir la semilla con una capa de tierra de 2 a 3 cm; para esto utiliza una rama.  Cuando el terreno está húmedo, el tapado es más superficial (1 a 2 cm). La profundidad de siembra recomendada es de 3 cm (Agrobanco, 2013). 3.1.10. Principales plagas y enfermedades 3.1.10.1. Plagas  Gusano trozador o tierrero (Agrotis Deprivata Walker) Las larvas de este insecto atacan en las primeras dos semanas del cultivo cortando los tallos de las plántulas. Las condiciones para el desarrollo de la plaga se dan en épocas de sequía (Cultivos Tradicionales, 2010).  Minador de hojas (Liriomyza sp.) Una sola especie de minador de hojas, ha sido detectada afectando plantas de quinua. Las larvas de esta especie atacan produciendo minas o galerías en las hojas al alimentarse de su parénquima (Cultivos Tradicionales, 2010). 3.1.10.2. Enfermedades  Mildiú (Peronospora farinosa) La enfermedad conocida como “mildiú” de la quinua, es un parásito que ocasiona hasta el 90% de pérdidas en el rendimiento de producción de la quinua, provocando defoliación de las hojas, ampollas pálidas, incluso puede provocar la muerte de la planta. Generalmente ataca a las hojas volviéndolas cloróticas más o menos en forma circular para luego extenderse más hasta desecarla y defoliación completa. El mildiu aparece casi siempre desde diciembre a abril, cuando es más húmedo y temperaturas frescas con una alta humedad relativa. Las plantas se contagian fácilmente. El hongo pasa de una planta a otra por el viento y la lluvia. Permanece en el grano o en las hojas secas que caen al suelo y del suelo pasa a otras plantas (Calla, 2012). 17  Mancha circular u “ojo de gallo” (Cercospora spp) Sobrevive en las semillas y restos de plantas. En las hojas se observan manchas pequeñas y redondas (2-3 mm) con el centro gris oscuro y el borde café rojizo. En un ataque fuerte las manchas se unen, secando partes importantes de la hoja. Las hojas adultas se marchitan y las nuevas permanecen verdes y menos afectadas. Para el control de mildiú y mancha circular de la hoja u “ojo de gallo”, en caso de que el ataque sea severo (plantas jóvenes o el tercio inferior del follaje afectado), se recomienda realizar una aplicación de Metalaxyl (Ridomil completo) en dosis de 2 kg/ha (INIAP, 2019). 3.1.11. Fertilización Los niveles de NPK que maximizan el rendimiento de quinua, es decir, por cada kg (N)/ha (hasta un nivel de 50 kg/ha), la producción de quinua se eleva en 11 a 15 kg/ha; para el caso del Fósforo, por cada kg (P2O5) / ha (hasta un nivel de 50 kg/ha), la producción de quinua se eleva en 30 a 43 kg/ha. Se ha encontrado además que existe una buena respuesta a la aplicación fraccionada del nitrógeno, la mitad a la siembra y la mitad al aporque (Morales, 2012). Estudios de validación del manejo nutricional de la quinua en la Granja Laguacoto, se han obtenido resultados óptimos económicos con la dosis de: 80 -40- 60-20 kg/ha de NPKS. La aplicación del 100% del PK y S en la siembra y para el N, el 50% a los 30 días y el restante 50% a los 60 días después de la siembra en el momento de hacer el aporque (Monar, 2015). 3.1.12. Raleo El raleo se realiza con el propósito de eliminar el exceso de plántulas, para lograr un distanciamiento entre plantas entre 8 a 10 cm o 20 plantas por metro lineal. Esto se realiza a las seis semanas de la siembra (Suquilanda, 2007). 3.1.13. Malezas. El lento crecimiento de la quínoa después de la germinación hace que el manejo de las 18 malezas sea particularmente desafiante y que presente un amplio período crítico de interferencia con las malezas, que se inicia en la siembra y manteniéndose hasta la floración (Mujica, et al., 2001). Las malezas son dañinas pues estas no compiten con el cultivo por agua, nutrientes, espacio e iluminación, sino también son fuente de refugio para muchos de los fitófagos plaga que infestan la quinua, además de generar un microclima favorable para el desarrollo de los patógenos (Cruces, et al., 2016). Las malezas de hoja ancha están conformadas principalmente por especies de la familia Amaranthaceae (parientes de la quinua), Solanaceae, Asteraceae, Brassicaceae, Portulacaceae, Plantaginaceae, Euphorbiacea, Papaveraceae. Malezas de hoja angosta conformada por gramíneas (cuyas fuentes de propagación son los estolones) y las malezas ciperáceas (cuya fuente de propagación son los bulbos) que son las más difíciles de erradicar (Cruces, et al., 2016). Se procede a una escarda o raspada superficial con herramienta manual, ya sea azadón o palín, además de un arrime de tierra junto a los sitios de quinua, para hacer un cubrimiento de arvenses aledañas. Se puede permitir otro rebrote de plantas espontáneas hasta cuando las primeras tengan buen desarrollo, pero con un sistema radicular sin el máximo anclaje. Luego, se realiza otra escarda a una mayor profundidad que la primera para un ligero aporque a los sitios del cultivo, removiendo la tierra y amontonándola a su alrededor. La segunda escarda podría ser cambiada por una partida en el centro de las calles empleando un arado de chuzo movido por un equino. Con esta labor queda suficiente tierra suelta para hacer un aporque más efectivo, tapando las arvenses pequeñas y desanclando las raíces de las más grandes (Zañudo, 2016). 3.1.14. Cosecha y postcosecha 3.1.14.1. Corte El momento adecuado para el corte, se reconoce cuando las hojas inferiores se vuelven amarillentas y empiezan a caerse. Esta actividad se realiza cuando la planta alcanza su 19 madurez fisiológica y que el grano presente un contenido de humedad alrededor de 30% para evitar pérdidas de desgrane. El corte en pequeñas extensiones se realiza con una oz, mientras que si se cultiva en grandes extensiones el corte y la trilla se puede hacer mecánicamente mediante la utilización de trilladoras estacionarias o combinadas autopropulsadas ((Meyhuay, 1997 y FAO, 2016). 3.1.14.2. Trilla La trilla manual se realiza utilizando palos, lo cual consiste en golpear las gavillas colocadas sobre carpas o plástico. Mientras que si lo hacen de forma mecánica se utilizan trilladoras estacionarias de cereales o combinadas (INIAP, 2018). 3.1.14.3. Almacenamiento El almacenamiento se debe realizar en lugares limpios y secos, protegidos de roedores e insectos con libre circulación del aire, para lo cual el grano debe estar seco y limpio y puestas en recipientes cerrados o costales de tejido estrecho, con un contenido de humedad inferior a 13 % (INIAP, 2018). 3.2. Investigación participativa La Investigación Acción Participativa (IAP), es un método de investigación psicosocial que está fundamentado en un elemento clave: la participación de distintos agentes. Se basa en una reflexión y una serie de prácticas que se proponen incluir a todos los participantes de una comunidad en la creación de conocimientos científicos sobre sí mismo (Guzmán, 2018). La IAP es una forma de intervenir en los problemas sociales que busca que los conocimientos producidos por una investigación sirvan para la transformación social, a sí mismo procura que el desarrollo de la investigación y la intervención esté centrado en la participación de quienes conforman la comunidad donde se investiga y se interviene, ya que se entiende a la propia comunidad como la encargada de definir y dirigir sus propias necesidades, conflictos y soluciones (Guzmán, 2018). 20 3.2.1. Características de la investigación de acción participativa En la investigación de acción participativa, el grupo de personas que la llevan a cabo se involucran en todo el proceso de investigación, desde el planteamiento de los objetivos, hasta el informe final o conclusión del proyecto. De esta manera, se observa que las principales características de esta metodología son: Toma en cuenta los problemas y las necesidades por las cuales atraviesa el grupo de personas, con el fin de identificar los medios posibles para una rápida y efectiva solución a la problemática; Vincula la reflexión con la acción y Promueve la comunicación entre todos los participantes (https://www.questionpro.com/blog/es/investigacion-de-accion-partic).  3.2.2. Enfoques de la investigación participativa Se ha convertido en una herramienta utilizada por los centros de investigación agropecuaria, varios de ellos afiliados a la Red del Grupo Consultivo para la Investigación Agrícola Internacional (CGIAR), para fomentar la participación de los agricultores en procesos de investigación, lo que implica que sean capacitados como agentes de extensión y/o facilitadores del desarrollo (dependiendo de las intenciones y propósitos de la investigación) tanto para proporcionar asistencia técnica como para promover la innovación y la experimentación entre los agricultores; esto implica una participación parcial de los agricultores en procesos de investigación de corte experimental donde sus funciones están relacionadas con la recepción de información acerca de los proyectos, la capacitación para hacer seguimiento y monitoreo y la participación en la transferencia y adopción de los resultados de los ensayos experimentales en sus propias parcelas (Gloria, 2009). En el proceso de investigación participativa, marca diferencias y gradualidades en lo que se ha denominado Investigación Acción Participación. Cuando el proceso tiene como propósito la aplicación de una serie de pasos planificados y diseñados por un equipo científico técnico, que, a partir de un diagnóstico de la realidad comunitaria diseña la investigación, sus objetivos y el método de la misma, incluyendo la participación parcial de la comunidad, ya sea para la recolección y/o contrastación de https://www.questionpro.com/blog/es/investigacion-de-accion-partic 21 los datos de investigación, o para la implementación de estrategias a seguir, donde los resultados del proceso investigativo son ordenados, sistematizados e interpretados por el equipo de investigación. Además, que los productores/as, se convierten en “agentes de extensión” para transferir las tecnologías derivadas del proyecto a otros agricultores mediante equipos de investigación campesina, comités agrícolas locales, escuelas de campo, investigadores locales y otras figuras ideadas para este fin desde la investigación agrícola convencional (Gloria, 2009 y Ashby, 2015). 3.2.3. Evaluación absoluta La evaluación absoluta es una técnica para clasificar una serie de alternativas tecnológicas como: buenas, regulares o malas; donde el agricultor manifiesta su agrado o desagrado sobre cada tratamiento empleado. Cada alternativa es juzgada según sus méritos; a cada una se le asigna una preferencia o un puntaje (Ashby, 2015). 3.3. Caracterización de la quinua La diversidad y variabilidad en usos de la quinua y los parientes silvestres (Chenopodium carnosolum, C. petiolare, C. pallidicaule, C. hircinum, C. quinoa subsp. melanospermum, C. ambrosoides y C. incisum) son debidamente conocidas y utilizadas por los campesinos andinos, puesto que cada especie y ecotipo es utilizado en forma diferenciada en la alimentación, medicina, ritual y en la transformación. El uso de las especies de Chenopodium es como planta entera o parte de la misma. Podemos encontrar la diversidad de formas (ramificada o sencilla), tamaño (hasta 2 m), color de la panoja (blanca, amarilla, morena, negra), diversidad en precocidad (3-8 meses), tamaño de grano (hasta 3.5 mm), formas de inflorescencia, características agronómicas diferenciales como son estrías en el tallo, parámetros genéticos, componentes de rendimiento y otras, de la especie cultivada, así como la diversidad de los parientes silvestres y escapes de cultivo (Mujica y Jacobsen, 2006). Encontramos la mayor diversidad de la quinua en los aynokas, los campos comunales de las comunidades campesinas, que nos servirá en el futuro para conservar y usar la 22 quinua y sus parientes silvestres. Se han encontrado siete especies de parientes silvestres de la quinua en las aynokas estudiadas y una gran variabilidad dentro de cada especie: Chenopodium carnosulum, C. petiolare, C. pallidicaule, C. hircinum, C. quinoa ssp. melanospermum, C. ambrosioides y C. Incisum. La aynoka es el banco de germoplasma en cultivo (in situ) de la diversidad genética de la quinua y de sus parientes silvestres con los cuales está estrechamente relacionada y en algunos casos entrecruzándose para mantener la variabilidad genética que la caracteriza. En la evolución de la quinua posiblemente han participado C. carnosulum, por ello su gran tolerancia a la salinidad, C. petiolare, por su resistencia a la sequía y C. pallidicaule para resistir contra el frío. Será de importancia para el futuro mantener a las aynokas para no perder la variabilidad y conservar in situ la diversidad genética de la quinua y de sus parientes silvestres (Mujica y Jacobsen, 2006). 3.4. Recursos fitogenéticos Se puede definir a los recursos genéticos como el bien o medio potencial (recursos) que se encuentran en los genes (genéticos); es decir, la variabilidad genética almacenada en los cromosomas y en otras estructuras que contienen ADN (FAO. 2006). Se hace entonces necesario establecer bases científicas y técnicas para la conservación de los recursos genéticos mediante la definición de estrategias y tácticas de organización en el ámbito mundial, asumiendo criterios adecuados de acuerdo a la naturaleza del material a conservar (CIP, 2003. Citado por Chimbolema, 2021). Desde que los cazadores-recolectores se dieron cuenta, hace unos 12000 años, que podían guardar y plantar semillas de una temporada a otra, ha aumentado el número de recursos filogenéticos en el mundo para la alimentación y la agricultura. Con el paso de los milenios, los agricultores aprendieron a guardar las semillas de cultivos que consideraban más fáciles de procesar o almacenar, o aquellas con mayor probabilidad de sobrevivir a períodos vegetativos o incluso las que simplemente tenían mejor sabor. Como resultado, más de 7000 especies de plantas se han cultivado o recogido para la obtención de alimentos. Muchas siguen siendo importantes para las comunidades 23 locales en las que el aprovechamiento de sus posibilidades es crucial para lograr la seguridad alimentaria (www.fao.org/docrep.). El término germoplasma proviene de dos raíces: “germo” del latín germen, que significa principio rudimental de un nuevo ser orgánico y “plasma” del griego plasma, que se define en sentido amplio como materia no definida. Por lo tanto, germoplasma es la materia donde se encuentra un principio que puede crecer y desarrollarse, en el cual se encuentra toda la variabilidad genética, representada por células germinales, de la que dispone una población (Sevilla, 2004. Citado por Chimbolema, 2021). Se define como accesión, colecta o entrada a la unidad de conservación. Se entiende como una muestra de una variedad, línea o población en cualquiera de sus formas reproductivas sean esta; semillas, tubérculos, vareta, estaca, etc. Los mismos que entran al banco de germoplasma para su conservación o utilización (Sevilla, et al., 1995. Citados por Chimbolema, 2021). 3.5. Importancia del germoplasma Es importante mantener las reservas de variación genética, debido a los procesos de mutación, recombinación y selección tanto artificial como natural y bajo varias condiciones ecológicas y varios regímenes de cultivo. Los resultados han sido la creación de variación muy compleja, por eso las plantas domesticadas son muy distintas a sus antepasados silvestres (Hawkes. 1995. Citado por Chimbolema, 2021). La diversidad genética, no sólo proporciona el material básico para la producción de nuevas variedades, sino que sirve como amortiguador contra posibles cambios perjudiciales en el medio ambiente. La preservación de la diversidad genética es una inversión para el futuro, para la obtención de cultivos nuevos y mejorados, puesto de que de ellos dependemos (Sevilla, 2004. Citado por Chimbolema, 2021). 3.6. Caracterización y evaluación La caracterización y evaluación puede abarcar uno o varios de los muchos aspectos 24 posibles: Agronómicos, Morfológicos, Bioquímicos, Citológicos, etc. Esta evaluación se lo realiza en función de los cursos del cultivo y las características buscadas para mejorarlo, que generalmente son: mejores rendimientos, simplificación de las labores culturales, precocidad, factores climáticos adversos, tipo de planta y calidad industria y resistencia a plagas y enfermedades (Esquinas, 1981 y Querol, 1988. Citados por Chimbolema, 2021). Cuando se hace una recolección de material germoplásmico es fundamental realizar una descripción morfológica, cualitativa y cuantitativa para su identificación y una evaluación adecuada del material para todas las características necesarias (Henríquez, 1991. Citado por Chimbolema, 2021). Dentro del proceso de evaluación se mencionan las siguientes: Evaluación con fines de identificación lo que se llama recopilación de datos pasaporte. Evaluación encaminada a caracterizar a la población de la cual procede la muestra o entrada. La información aquí recopilada se basa fundamentalmente en los caracteres tanto anatómica, morfológica y fisiológica. Evaluación preliminar agronómica, la misma que se basa en caracteres tanto fonológicos (germinación, floración, maduración, etc.), como de comportamiento agronómico frente a diferentes ambientes (resistente a plagas y enfermedades, rendimiento, etc.), las cuales estarán definidas por el consenso de usuarios (Nieto, 1988 y Querol, 1988. Citado por Chimbolema, 2021). 3.7. Descriptores Un descriptor es una característica o atributo cuya expresión es fácil de medir, registrar o evaluar y que hace referencia a la forma, estructura o comportamiento de una accesión. Los descriptores son aplicados en la caracterización y evaluación de las accesiones debido a que ayudan a su diferenciación y a expresar el atributo de manera precisa y uniforme, lo que simplifica la clasificación, el almacenamiento, la recuperación y el uso de los datos. Estos descriptores han sido definidos para un gran número de especies cultivadas. El Instituto Nacional de Recursos Fitogenéticos (IPGRI), ha compilado y publicado un manual de listado de descriptores para más de 25 100 especies. Los descriptores permiten una distinción fácil y rápida entre fenotipos. Generalmente son características altamente heredables y ser fácilmente detectados a simple vista. Además, pueden incluir un número limitado de caracteres considerados deseables por consenso de los usuarios de un cultivo en particular (Jiménez, J.2009). 3.8. Descriptores morfo-agronómicos Corresponden a los caracteres morfológicos que son relevantes en la utilización de las especies cultivadas. Pueden ser de tipo cualitativo o cuantitativo, e incluyen algunos de los caracteres botánicos-taxonómicos más otros que no necesariamente identifican la especie, pero que son importantes desde el punto de vista de necesidades agronómicas, de mejoramiento genético, y de mercadeo y consumo. A manera de ejemplos de estos caracteres se puede mencionar la forma de las hojas; pigmentaciones en raíz, tallo, hojas y flores; color, forma y brillo en semillas; tamaño, forma y color de frutos; arquitectura de planta expresada en hábito de crecimiento y tipos de ramificación. Algunos curadores de bancos de germoplasma incluyen descriptores relacionados con componentes de rendimiento con el objetivo de proveer a los fitomejoradores indicación del potencial de este carácter en el germoplasma conservado. En su gran mayoría, estos descriptores tienen aceptable heredabilidad local, pero son afectados por cambios ambientales. (Franco e Hidalgo, 2003. Citados por Chimbolema, 2021). 26 IV. MARCO METODOLÓGICO 4.1. Materiales 4.1.1. Ubicación del experimento Esta investigación se realizó en: Provincia Bolívar Cantón Guaranda Parroquia Gabriel Ignacio Veintimilla Localidad Granja Experimental Laguacoto III. 4.1.2. Situación geográfica y climática de la zona La zona agroecológica tiene los siguientes indicadores más relevantes: Altitud: 2650 msnm Latitud: 01º 36’ 47.11.32’’ S Longitud: 78º59’36.6936’’ W Temperatura máxima: 24ºC Temperatura mínima: 6ºC Temperatura media anual: 14.7oC Precipitación media anual: 580 mm (Estación Meteorológica de la Facultad de Ciencias Agropecuarias, 2015) 4.1.3. Zona de vida La zona de vida corresponde al piso Montano bajo o Templado. Según el diagrama de Holdridge la zona Montano se extiende desde 2000 a 3000 msnm, con temperaturas de 12 a 18oC y precipitaciones de 500 a 3000 mm anuales. 4.1.4. Material experimental Correspondió a seis accesiones de quinua procedentes de la Organización TUCAYTA del Cañar que mantienen un proyecto de investigación con la Universidad de Washington DC y dos accesiones del Programa de Semillas de la UEB. 27 4.1.5. Materiales de campo  Flexómetro  Piola  Estacas  Libreta de campo  Azadones  Letreros  Baldes  Cal  Bomba de mochila  Guantes de caucho  Mascarilla,  Manguera  Saquillos  Balanza de reloj y de precisión  Cámara digital  Libreta de campo  Insumos agrícolas: 18 46 00, Sulpomag y Urea  Insecticida: Cypermetrina. Fungicida: Metalaxil. Herbicida: Glifosato.  4.1.6. Materiales de oficina  Computadora e impresora  Calculadora  Esferográficos, lápices, regla.  Determinador portátil de humedad  Papel Bonn  Borrador  Tableros  Programas estadísticos Statistix 9.0 y Excel 2020. 28 4.2. Métodos 4.2.1. Factor en estudio: Correspondió a ocho accesiones de quinua. 4.2.2. Tratamientos Cada accesión de quinua correspondió a un tratamiento según el siguiente detalle: T1: LPQ-4 T2: Titicaca Tallo Amarillo T3: Titicaca Tallo Rojo T4: QQ-74 Misa Misa T5: Puno Pasankalla T6: CQ-407 Pasankalla T7: Quinua Negra T8: UEB Crema 4.2.3. Procedimiento El ensayo de validación de ocho accesiones de quinua, se implementó aplicando el modelo matemático del Diseño de Bloques Completos al Azar con tres repeticiones y ocho tratamientos en la granja Experimental Laguacoto III de la Universidad Estatal de Bolívar a una altitud de 2640 m y un tipo de suelo franco arcilloso. 4.2.4. Área experimental Número de localidades: 1 Número de tratamientos: 8 Número de repeticiones: 3 Número de unidades experimentales (ue): 24 Número de surcos por parcela: 5 Distancia entre surcos: 0.80 m Ancho de la parcela: 4 m 29 Largo de la parcela: 4 m Separación entre parcelas: 1 m Área total de la parcela: 4 m x 4 m = 16 m2. Área neta total del ensayo: 16 m2 x 24 (ue) = 384 m2. Área total del ensayo con caminos: 46 m x 7.20 m = 592.8 m2. 4.2.5. Tipo de análisis  Análisis de varianza (ADEVA) según el siguiente detalle: Fuentes de variación Grados de libertad CME* Bloques (r-1) 2 ∫2 e+ 8∫2 bloques Tratamientos (t-1) 7 ∫2e+3Ө2t. Error Experimental ((t-1) (r-1) 14 ∫2 e Total (txr)-1 23 *Cuadrados Medios Esperados. Modelo fijo. Tratamientos seleccionados por el investigador.  Prueba de Tukey al 5% para comparar los promedios de tratamientos cuando la prueba de Fisher sea significativa (Fisher protegido).  Análisis de correlación y regresión lineal. 4.2.6. Métodos de evaluación y datos tomados 4.2.6.1. Días a la emergencia de plántulas (DE) Se registraron los días transcurridos desde la siembra hasta cuando aproximadamente más del 50 % de las plántulas hayan emergido en toda la parcela. 4.2.6.2. Días al panojamiento (DP) Se evaluaron en función de 10 plantas de quinua tomadas al azar de cada tratamiento, desde la siembra hasta cuando más del 50% de las plantas formaron la panoja. 30 4.2.6.3. Días a la floración (DF) Se registró en base a 10 plantas tomadas al azar, desde la siembra hasta cuando más del 50% de las plantas presentaron panojas florecidas. 4.2.6.4. Días a la cosecha (DC) Se registró el número de días transcurridos desde la siembra hasta cuando más del 50% de las plantas presentaron el grano harinoso lo cual es un indicador de madurez comercial. 4.2.6.5. Número de plantas por parcela (NPP) Esta variable se determinó por conteo directo de todas las plantas de cada parcela antes de proceder la cosecha. 4.2.6.6. Severidad de ataque de mildiu (PSM) Se evaluó de acuerdo la escala de 1 a 9 con su correspondiente porcentaje de severidad (INIAP, 2009) (Anexo 5). Se realizaron tres evaluaciones o lecturas a lo largo del ciclo del cultivo (lectura 1: panojamiento, lectura dos: floración y lectura 3: llenado de grano). 4.2.6.7. Altura de planta (AP) Se midieron las alturas en 10 plantas tomadas al azar de cada parcela con un flexómetro en cm desde la base del tallo, pegado a la superficie del suelo hasta el ápice de la panoja; durante el llenado del grano cuando las plantas alcanzaron su altura máxima. 4.2.6.8. Longitud de la panoja (LP) La evaluación se realizó con un flexómetro en cm desde la base floral hasta el ápice, en función a 10 plantas tomadas al azar de cada tratamiento. 31 4.2.6.9. Diámetro de la panoja (DiPa) Esta variable se midió con la ayuda de un flexómetro y se efectuó tomando la medida en el punto más ancho de la panoja (diámetro ecuatorial). Esta variable se registró a la madurez fisiológica en una muestra de 10 plantas tomadas al azar de cada tratamiento. 4.2.6.10. Porcentaje de acame de raíz (PAR) Se contó una muestra al azar de 100 plantas de cada parcela y de éstas el total de plantas que presentaron una inclinación de 45°. Esta variable se evaluó una semana antes de la cosecha en madurez comercial y se expresó en porcentaje. 4.2.6.11. Porcentaje de acame de tallo (PAT) Se tomó una muestra al azar de 100 plantas de cada parcela y de éstas el total de plantas que presentaron los tallos rotos. Esta variable se evaluó una semana antes de la cosecha en madurez comercial y se expresó en porcentaje. 4.2.6.12. Peso del grano por planta (PGPP) Antes de proceder a la cosecha en madurez comercial, se cosecharon por separado una muestra de 10 plantas de cada parcela, se trillaron y aventaron. Posteriormente se pesó el grano en una balanza de precisión en gramos. 4.2.6.13. Peso por parcela (PKP) Después de la cosecha, trilla y la limpieza del grano, se registró el peso total por parcela en una balanza de reloj en kg. 4.2.6.14. Peso de mil granos (PMG) Una vez cosechado, trillado, aventado y el grano seco al 13% de humedad, se tomó una muestra al azar de mil granos de cada unidad experimental y se pesaron en una balanza de precisión en gramos. 32 4.2.6.15. Tamaño del grano (TG) Con la ayuda de tamices y en base a una muestra de 50 gramos de grano limpio y seco al 13% de humedad, se determinó la proporción de grano grande (>2,3 mm), mediano (>2 mm) y pequeño (< 2 mm) y los resultados se expresaron en porcentaje. 4.2.6.16. Contenido de saponina (CS) Para determinar el contenido de saponina, se colocó una muestra de 0,5 g de grano de quinua en un tubo de ensayo de 20 ml, luego se añadieron 5 ml de agua destilada y se agitó vigorosamente durante 30 segundos. Posteriormente, se dejó en reposo por 10 segundos y se midió con una regla la altura de la columna de espuma en cm (Koziol, 1990). De acuerdo con la Norma Boliviana INEN 1672 (INEN, 1988) se realizaron los cálculos para la obtención del porcentaje (%) de saponina presente en las muestras de grano de quinua aplicando la siguiente ecuación: % 𝑑𝑒 𝑠𝑎𝑝𝑜𝑛𝑖𝑛𝑎 = (0.646 𝑥 ℎ) − 0.104 𝑚 𝑥 10 Donde: h = Altura de la espuma en cm m = Masa en g Valores: 0,646; 0.104 y 10, son constantes. 4.2.6.17. Contenido de humedad (CH) El contenido de humedad del grano, se determinó en una muestra de grano trillado y limpio con un Determinador Portátil de Humedad y se expresó en porcentaje. El contenido de humedad es muy importante para calcular el rendimiento de quinua en kg/ha al 13% de humedad. 4.2.6.18. Rendimiento en kg/ha El rendimiento en kg/ha, se determinó aplicando la siguiente fórmula matemática: 33 𝑅 = 𝑃𝐶𝑃 𝑥 10000 𝑚2/ℎ𝑎 𝐴𝑁𝐶 𝑚2/1 𝑥 100 − 𝐻𝐶 100 − 𝐻𝐸 Dónde: R= Rendimiento en kg/ha al 13% de humedad PCP= Peso de Campo por Parcela en kg ANC= Área Neta Cosechada en m² HE= Humedad Estándar (13%) HC= Humedad de Cosecha en porcentaje (Monar, 2012). 4.2.6.19. Descriptores morfológicos Los descriptores morfológicos, se evaluaron en postcosecha en el grano limpio y seco al 13% de humedad. El color, forma y tamaño del grano se determinaron por observación directa con la ayuda de una lupa de 10X. Para el sabor, se masticaron unos pocos granos y se registró mediante la escala cualitativa de dulce, semidulce y amargo (Monar, 2015). 4.3. Manejo del Ensayo 4.3.1. Preparación del suelo La preparación del suelo se efectuó con maquinaria agrícola para lo cual 15 días antes de la siembra se realizó un pase de arado de discos a una profundidad de 30 cm. Previo a la siembra, se realizó un pase de rastra con discos y su posterior nivelación del suelo con rastrillos. 4.3.2. Trazado del ensayo De acuerdo al diseño experimental establecido, se realizó el trazado de las parcelas con la ayuda de un flexómetro, piola, estacas y cal con un total de tres bloques con ocho unidades experimentales cada uno en donde se realizó el sorteo de los tratamientos para cada repetición. 34 4.3.3. Surcado El surcado se efectuó manualmente con la ayuda de azadones a una distancia entre surcos de 0.8 m y a una profundidad de 15 cm. 4.3.4. Fertilización Química De acuerdo a las recomendaciones del Programa de Semillas de la UEB, se realizó una mezcla de dos sacos de 18 46 00 más un saco de Sulpomag/ha. Esta mezcla se calculó el valor proporcional para cada parcela de 16 m² y se aplicó a chorro continuo al fondo del surco y se tapó con una capa de suelo para que el fertilizante no esté en contacto directo con las semillas. La fertilización complementaria se aplicó la dosis de tres sacos/ha de urea. Esta dosis se fraccionó en dos momentos el 50% a los 30 días después de la siembra (dds) y el restante 50% a los 60 dds cuando se efectuó el aporque. 4.3.5. Siembra La siembra se realizó en forma manual a chorro continuo en una densidad de 12 kg / ha y a una profundidad de 3 a 4 cm. 4.3.6. Tape El tape se lo hizo en forma manual con la ayuda de rastrillos. 4.3.7. Raleo Cuando el cultivo tuvo cuatro hojas verdaderas y una altura de aproximadamente 10 cm, se realizó el raleo en forma manual para tener una población uniforme de plantas por surco y parcela. Se dejaron 20 plantas por metro lineal. 4.3.8. Control de malezas El control de malezas, se efectuó en forma manual con azadones a los 30 y 60 días. 4.3.9. Control de insectos plaga Una de las principales plagas identificadas durante las primeras etapas fenológicas de 35 desarrollo del cultivo fue el trozador (Agrotys sp.). Para su control, se aplicó con una bomba de mochila el insecticida Cipermetrina en dosis de 30 cc/20 l de agua a los 20 y 40 dds. 4.3.10. Control de enfermedades La enfermedad más agresiva en el cultivo de quinua es el mildiú (Peronospora farinosa). Para el control, se aplicó con una bomba de mochila el fungicida Metalaxil en dosis de 30 g/20 l de agua. La aplicación se realizó a los 60 y 80 dds. 4.3.11. Aporque El aporque se efectuó en forma manual con azadones a los 60 dds. 4.3.12. Riego En la fase vegetativa y reproductiva debido a períodos de estrás de sequía, se aplicó riego por aspersión con una regadera de flor fina. En total se aplicaron cuatro riegos. 4.3.13. Cosecha La cosecha se hizo en madurez fisiológica con el uso de hoces y las panojas se colocaron en sacos con sus etiquetas, para minimizar posibles mezclas y desperdicios por desgrane de las panojas. 4.3.14. Trilla Una vez realizado el corte se procedió a realizar la trilla en forma manual dentro de sacos con sus respectivas etiquetas de cata tratamiento y repetición. 4.3.15. Aventado Con la ayuda del viento se separaron las impurezas (material inerte vegetal) del grano. 4.3.16. Secado El secado se realizó por separado el grano de cada tratamiento y repetición en una lona hasta cuando el grano tuvo un contenido de humedad del 13%. 36 4.3.17. Almacenamiento Las semillas se colocaron en envases de tela con su respectiva etiqueta en cuartos ventilados y frescos, protegidos del ataque de ratas y de insectos especialmente polillas (Eurisacca melanocampta) y el gorgojo (Citophilus sp). 37 V. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 5.1. Variables agronómicas Cuadro 1. Resultados de la Prueba de Tukey al 5% para comparar los promedios de los tratamientos (ocho accesiones de quinua) en las variables: Días a la Emergencia (DE), Días al Panojamiento (DP), Días a Floración (DF), Días a Cosecha (DC), Número de Plantas por Parcela (NPP), Porcentaje de Severidad de Mildiu Lectura uno (PSML1), Porcentaje de Severidad de Mildiu Lectura dos (PSML2), Porcentaje de Severidad de Mildiu Lectura tres (PSML3), Altura de Planta (AP), Longitud de la Panoja (LP), Diámetro de Panoja (DiPa), Porcentaje Acame de Raíz (PAR), Porcentaje Acame de Tallo (PAT), Peso del Grano Por Planta (PGPP), Peso de Mil Granos (PMG), Porcentaje de Grano Grande (PGG), Porcentaje de Grano Pequeño (PGP), Contenido de Saponina (CS) y Rendimiento (RH) en kg/ha al 13% de humedad. Variables T r a t a m i e n t o s MG CV (%) T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 DE** 5.3A 4.3B 4.3B 4.3B 5.3A 4.3B 5.3A 4.7B 5 días 4.3 DP** 55B 49CD 50C 47DE 56B 66A 57B 46E 53 días 1.4 DF** 70AB 63C 62CD 59DE 68B 72A 70AB 58E 65 días 2.0 DC** 132B 124C 124C 121D 132B 140A 131B 117E 128 días 0.4 NPP* 196B 203B 225AB 217AB 180B 190B 295A 193B 212 plts 15.1 PSML1** 10.7A 9.3ª 11A 11A 10.7A 4.7B 10.3A 11A 9.8% 9.3 PSML2* 20.7AB 19.7AB 22.3A 21A 20AB 16B 20.7AB 20.7AB 20.1% 8.5 PSML3** 24A 23.7ª 25A 25A 24.3A 19.7B 24.7A 25A 23.9% 3.8 AP** 114.2A 75.9B 72.8B 69.1B 78.2B 78.1B 78.9B 44.3C 76.5 cm 6.4 LPns 57.9A 55.7ª 53.9A 58.8A 60.2A 61.8A 59A 52.4A 57.5 cm 5.9 DiPa** 10.1AB 10.3AB 8.2B 10.2AB 9.6B 12.4A 10.3AB 7.9B 9.9 cm 8.7 PARns 9.3A 9ª 9A 8.3A 10.7A 10.7A 17A 8.7A 10.3% 52.2 PATns 7.3A 7.7ª 4.7A 5.3A 8A 5A 7A 3.3A 6.0% 49.4 PGPP** 22.8A 10.5C 7.8D 11.2BC 13.0B 12.2BC 6.9D 4.2E 11.1 g 6.0 PMG** 3.5A 3.1BC 2.8CDE 3BCD 3.2AB 3.2AB 2.8DE 2.7E 3.1 g 3.2 PGG** 91.8AB 94.2AB 94.4AB 93.2AB 95.5A 93.9AB 90.5B 77.5C 91.4% 1.8 PGP** 8.2BC 5.8BC 5.6BC 6.8BC 4.5C 6.1BC 9.5B 22.5A 8.6% 19.0 CS** 1.7A 1.6AB 1.3AB 1.6ABC 1.3BC 1.2C 0.8D 1.5ABC 1.4 cm 9.8 RH** 1444A 866B 702C 669C 869B 916B 705C 325D 812 kg 6.5 ns: no significativo. * Significativo al 5%. ** Altamente significativo al 1%. Promedios con distinta letra, son estadísticamente diferentes al 5%. MG: Media general. CV: Coeficiente de Variación (%). La respuesta agronómica del germoplasma de quinua para las variables Longitud de la Panoja, Porcentaje de Acame de Raíz y de Tallo, fueron similares (ns) (Cuadro 1). Estos atributos son varietales y quizá el ambiente no incidió significativamente en los valores promedios. Para la Longitud de la Panoja, se determinó una media general de 57.5 cm con un valor del Coeficiente de Variación (CV) de 5.9%. Para el componente agronómico Porcentaje de Acame de Raíz, se tuvo una media general de 10.3% y un valor del CV 38 de 52.2%. El acame de raíz, no tiene mayor incidencia sobre el rendimiento porque las plantas sólo se inclinan hasta 45º y continúa el proceso fenológico del cultivo. El promedio general para el Porcentaje de Acame de Tallo fue de 6.0% y un valor del CV de 49.4% (Cuadro 1). El acame de tallo si tiene una relación significativa negativa sobre el rendimiento, especialmente si éste sucede antes de la fase de grano masoso. Los valores del CV para el porcentaje de acame de raíz y tallo, son mayores al 20% por cuanto son variables que no están bajo el control del investigador y depende de su fuerte interacción genotipo ambiente, especialmente la presencia del viento y la tolerancia o resistencia del germoplasma al acame. Los valores promedios del acame de raíz y tallo, son relativamente bajos lo cual es un indicador que el germoplasma evaluado de quinua es resistente al acame considerando que en la zona agroecológica de Laguacoto se registran fuertes vientos especialmente en la etapa reproductiva del cultivo. Sin embargo, el efecto agronómico del germoplasma de quinua, presentó diferencias altamente significativas para las variables Días a la Emergencia, Días al Panojamiento, Días a Floración, Días a Cosecha, Número de Plantas por Parcela, Porcentaje de Severidad de Mildiú a través del tiempo (Lecturas: 1, 2 y 3), Altura de Planta, Diámetro de Panoja, Peso del Grano Por Parcela, Peso de Mil Granos, Porcentaje de Grano Grande, Porcentaje de Grano Pequeño, Contenido de Saponina y el Rendimiento de grano al 13% de humedad (RH) (Cuadro 1). Para el componente Días a la Emergencia (DE), se registró una media general de 5 días con un coeficiente de variación de 4.3% (Cuadro 1). Los DE dependen de la calidad de semilla, profundidad de siembra, humedad y la concentración de oxígeno en el suelo. Autores como el (INIAP, 2010 y Monar, 2012), reportan un rango de entre 3 y 5 días para la emergencia de las plántulas bajo condiciones climáticas adecuadas especialmente la temperatura, humedad y la calidad de semilla. La respuesta agronómica de los tratamientos en relación a las variables Días al Panojamiento, Días a Floración y Días a la Cosecha, fue muy diferente. Estos 39 componentes del rendimiento son muy importantes porque están relacionados directamente con el ciclo de cultivo y la demanda actual de los segmentos de la Cadena de Valor de la Quinua (CVQ) es por cultivares medianamente precoces y precoces. Para la variable Días al Panojamiento (DP), se determinó una media general de 53 días con un valor del coeficiente de variación de 1.4% (Cuadro 1). Con la prueba de comparación de medias de Tukey al 5%, la accesión más tardía fue el T6: CQ-407 Pasankalla con 66 días. El más precoz fue el tratamiento T8: UEB Crema con 46 días. Con respuesta intermedia estuvieron los tratamientos T1: LPQ-4; T5: Puno Pasankalla y el T7: Quinua Negra con 55; 56 y 57 días respectivamente (Cuadro 1 y Figura 1). Para el componente del rendimiento Días a Floración (DF), se registró una media general de 65 días con un coeficiente de variación de 2.0% (Cuadro 1). Aplicando la prueba de comparación de promedios de tratamientos de Tukey al 5%, en respuesta consistente el tratamiento más tardío fue el T6: CQ-407 Pasankalla con 72 días, seguido de las accesiones T1: LPQ-4 y el T7: Quinua Negra con 70 días. La accesión más precoz fue el T8: UEB Crema con 58 días (Cuadro 1 y Figura 1). Para la variable Días a la Cosecha (DC) se determinó una media general de 128 días con un coeficiente de variación de 0.4% (Cuadro 1). Con la prueba de Tukey al 5% para comparar la separación de medias de los tratamientos, con una respuesta consistente la más tardía fue la accesión T6: CQ-407 Pasankalla con 140 días, seguido de las accesiones T7: Quinua Negra, T1: LPQ-4 y T5: Puno Pasankalla con 131 y 132 días respectivamente. De igual manera la más precoz y con una relación directa con los DP y DF fue el tratamiento T8: UEB Crema con 117 días (Cuadro 1 y Figura 1). Las variables DP, DF y DC, son características varietales y además dependen de la 40 interacción genotipo ambiente. Son determinantes la altitud, latitud, temperatura, cantidad y distribución de la precipitación, cantidad y calidad de la luz solar, humedad relativa, y la presencia de vientos. Influyen también la sanidad y nutrición del cultivo. Los valores promedios registrados para estos componentes son menores a los reportados por Peralta, (2010) en la variedad INIAP Tunkahuan con 90 DP, 110 DF y 180 DC. (Mazón, et al., 2007) para la variedad INIAP Pata de Venado reporta 70 DF y 151 DC. (Monar y Silva, 2015) en proceso de investigación participativa con la línea promisoria ECU 6717, mencionan 95 DP, 115 DF y 185 para los DC. Estos resultados muestran que las variables DP, DF y DC, son varietales y además tienen una interacción genotipo ambiente. Las accesiones introducidas y validadas en esta investigación, son procedentes de otras latitudes como Chile, Bolivia y Perú. Normalmente el cultivo de quinua en estas regiones está sobre los 3800 m de altitud y al validarlas en latitud “0”, y a 2440 m, las condiciones climáticas son muy diferentes. Actualmente debido al Cambio Climático (CC), se prefieren cultivares de ciclo intermedio y precoces es decir con un promedio de ciclo de cultivo menor a 150 días. 41 Figura 1. Resultados promedios de los tratamientos (ocho accesiones de quinua) en las variables Días al Panojamiento (DP), Días a Floración (DF) y Días a la Cosecha (DC). Para el componente Número de Plantas por Parcela (NPP), la respuesta del germoplasma fue muy diferente con una media general de 212 plantas y un valor del coeficiente de variación de 15.1% (Cuadro 1). Con la prueba de Tukey al 5%, el promedio más elevado correspondió al T7: Quinua Negra con 295 plantas, seguido de las accesiones T3: Titicaca Tallo Rojo y T4: QQ-74 Misa Misa con 225 y 217 plantas por parcela respectivamente. El promedio inferior se determinó en el tratamiento T5: Puno Pasankalla con 180 plantas (Cuadro 1). El número de plantas por parcela, depende básicamente de la calidad de semilla, 55 49 50 47 56 66 57 46 70 63 62 59 68 72 70 58 132 124 124 121 132 140 131 117 0 20 40 60 80 100 120 140 160 Variables: Días al Panojamiento, Días a Floración y Días a Cosecha (**) DP DF DC 42 densidad de siembra, y la adaptación de los nuevos cultivares en esta zona agroecológica. Considerando que la densidad de siembra fue igual para todos los tratamientos (12 kg/ha), siembra a chorro continuo y en el raleo se dejaron 20 plantas por metro lineal, la diferencia en la población final de plantas por parcela quizá fue influenciada por el diferente nivel de adaptación y sobrevivencia del germoplasma en esta zona agroecológica especialmente relacionado a la latitud, altitud, temperatura, cantidad y distribución de la precipitación, tipo de suelo, nutrición y sanidad del cultivo. La respuesta agronómica de los tratamientos (ocho accesiones de quinua) en la zona agroecológica de Laguacoto, en relación al Porcentaje de Severidad de Mildiú (PSM) durante e