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Equipo de Investigación

Título de investigación:

Fisiología, crecimiento y rendimiento de la quinua en respuesta al anegamiento

Autor/es:

Marlene Molina-Müller1,2, Santiago C. Vásquez1,2, Johnny Granja1,2, Mirian Capa1,2, Layla Murquincho1, Katty Loja1, Wagner Oviedo1

Instituciones:

1 Carrera de Agronomía, Universidad Nacional de Loja, Loja, Ecuador

2 Grupo de Investigación en ecofisiología y producción agraria (UNL) (AgroPHYS)

Fecha de Investigación:

2024

Dra. Marlene Molina

Dra. Marlene Molina – Müller

Investigadora Principal

Dr. Santiago C. Vásquez

Dr. Santiago C. Vásquez

Co-investigador

Ing. Johnny Granja

Ing. Johnny Granja

Investigador

Dra. Mirian Capa

Dra. Mirian Capa

Co-investigadora

Ing. Layla Murquincho

Ing. Layla Murquincho

Investigadora

Ing. Katty Loja

Ing. Katty Loja

Investigadora

Ing. Wagner Oviedo

Ing. Wagner Oviedo

Investigador

Introducción y Objetivos

Los cultivos agrícolas, incluida la quinua (Chenopodium quinoa Willd.), están cada vez más expuestos a las alteraciones climáticas, particularmente al anegamiento o exceso de agua en el suelo. Este factor abiótico puede limitar significativamente el desarrollo y la productividad de las plantas. Sin embargo, la información disponible sobre los efectos del anegamiento en el cultivo de quinua aún es escasa.

Objetivo Central: Evaluar la respuesta fisiológica y productiva de la quinua frente al anegamiento inducido en distintas etapas fenológicas del cultivo.

Cultivos de quinua en macetas bajo condiciones de experimento

Metodología

El ensayo se implementó en condiciones de invernadero bajo un diseño completamente al azar, con un total de 7 tratamientos y 5 repeticiones. El tiempo de anegamiento en las fases fenológicas seleccionadas, comprendidas entre emergencia y llenado de grano, fue de 12 días (Tabla 1). Tras los 12 días de anegamiento, las plantas fueron regadas a capacidad de campo.

Tabla 1: Tratamientos aplicados en el ensayo

Tratamiento Código DDS
Control, sin anegamiento(C1)---
5 brotes laterales(25)41
Inicio del botón floral(50)52
Inicio de antesis(60)79
Mitad de antesis(67)96
Inicio de llenado del grano(70)105
Final de llenado del grano(85)119
Esquema del procedimiento de anegamiento en el cultivo de quinua

Figura 1: Esquema del procedimiento ejecutado en los tratamientos aplicados.

Variables evaluadas:

Variables de crecimiento y rendimiento: Fenología, biomasa aérea, N° de granos, peso de granos y rendimiento.

Variables fisiológicas: Cobertura vegetal, conductancia estomática de las hojas, contenido relativo de clorofila (SPAD) y fluorescencia de la clorofila (máxima eficiencia fotoquímica del PSII (Fv/Fm) y quenching no fotoquímico (NPQ)).

Resultados

Figura 2: Duración de la fenología de la quinua bajo tratamientos de inundación por 12 días.

Figura 2: Duración de la fenología de la quinua bajo tratamientos de inundación por 12 días.

Figura 4: Componentes del rendimiento de la quinua en los distintos tratamientos.

Figura 4: Componentes del rendimiento de la quinua en los distintos tratamientos.

Figura 3: Contenido relativo de clorofila (SPAD), porcentaje de cobertura vegetal, máxima eficiencia fotoquímica del PSII y disipación de calor.

Figura 3: Contenido relativo de clorofila (SPAD) (a), porcentaje de cobertura vegetal (b), máxima eficiencia fotoquímica del PSII (Fv/Fm) (c) y disipación de calor(d).

Figura 5: Rendimiento relativo con respecto al tratamiento control.

Figura 5: Rendimiento relativo con respecto al tratamiento control.

Discusión

El anegamiento afectó significativamente el desarrollo fenológico, la fisiología y el rendimiento de las plantas. Cuando el estrés hídrico inducido en las primeras etapas de crecimiento, el ciclo fenológico se prolongó hasta en 23 días. Por el contrario, cuando se aplicó en fases reproductivas o de llenado de grano, el ciclo se redujo hasta en 21 días en comparación con el tratamiento sin anegamiento.

Las etapas más sensibles al anegamiento fueron aquellas comprendidas entre la formación de brotes laterales y la antesis; en estas fases, el estrés hídrico redujo el intercambio gaseoso, el SPAD y el índice de área foliar, así como, la biomasa y rendimiento. El anegamiento aplicado en antesis fue el tratamiento que más comprometió el rendimiento, con pérdidas de hasta un 77 % por planta.

La reducción del rendimiento se atribuye a una menor acumulación de biomasa aérea, disminución en el número y peso de granos, así como a una menor reducción del índice de cosecha.

Conclusiones y Recomendaciones

Conclusiones Principales:

  • En conclusión, el anegamiento afecta negativamente el crecimiento y rendimiento de la quinua.
  • Altera la fenología del cultivo, reduciendo la eficiencia fotosintética y penalizando la productividad del grano.

Recomendación:

Ante ello, se recomienda proporcionar condiciones de riego y cultivo de la zona de siembra, contemplando un drenaje adecuado.

Agradecimientos, Referencias y Contactos

Agradecimientos:

Universidad Nacional de Loja: Dirección de investigación. Proyecto: 06-DI-FARNR-2023

Grupo de Investigación: Ecofisiología y Producción Agraria

Estudiantes de Carrera de Agronomía: Ma. José Uchuari, Magdalena Gaona, Daniel Poma, Jhonatan Castillo

Contactos:

Marlene Molina Müller: marlene.molina@unl.edu.ec

Santiago C. Vásquez: santiago.vasquez@unl.edu.ec