Simposio científico: "Cambio climático y seguridad alimentario en el Perú: impacto, adaptación, resiliencia" (Lima, 16-17 Oct 2014)

1. SIMPOSIO CIENTIFICO
CAMBIO CLIMATICO Y SEGURIDAD ALIMENTARIA EN EL PERU:
IMPACTO, ADAPTACION, RESILIENCIA
16-17 Octubre del 2014
Preparando el cultivo de la papa para
el cambio climático
Seguridad alimentaria con valor agregado
W. Amoros

2. Contenido
• Tendencias de la producción
• Importancia de la papa en seguridad
alimentaria
• Impacto del cambio climático (CC) en la
producción
• Mejoramiento genético para adaptar la papa
al CC y la seguridad alimentaria
• Avances

3. Tendencias de la producción mundial de
papa (1991-2007)
1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007
Países millones de toneladas
Desarrollados 183,13 199,31 177,47 174,63 165,93 166,93 160,97 159,97 159,89
En desarrollo 84,86 101,95 108,50 128,72 135,15 145,92 152,11 160,01 165,41
MUNDO 267,99 301,26 285,97 303,35 301,08 312,85 313,08 319,98 325,30
Fuente: FAOSTAT
Mundo
Países
desarrollados
Países
en desarrollo

4. La producción de papa en el Perú y la región
3,000
3,800
4000
3800
3600
3400
3200
3000
2800
2600
2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
Miles de Toneladas
andina
12.9
13.7
7.8
5.2
17.5
29.5
23.0
16.5
Consumo per cápita (kg)
Ecuador 40
Bolivia 84
Perú 86
Colombia 64
Venezuela 18
11.4
12.2
12.6
13.7
13.3
14
13
12
11
2001 2003 2005 2007 2009 2011
t/ha
Rendimiento (t/ha) de la
papa en Peru

5. Importancia de la papa para
la seguridad alimentaria
Principal fuente de subsistencia de agricultores pobres
Fuente de Vitaminas minerales y proteínas de calidad
Fuente de ingresos para los mercados de papa fresca y
procesada
Alto índice de cosecha y rendimiento por unidad de
tiempo y área
Muy versátil para procesamiento
Adaptabilidad desde el nivel del mar hasta zonas
muy altas bajo condiciones poco favorables
Gran diversidad
Calcio
4 %
Hierro
18 %
Carbohidratos
Potasio
46 %
Fósforo
21 %
Niacina
21 %
Fibra
26 %
21 %
Grasas
1 %
Proteínas
15 %
Vitamina C
48 %
Tiamina
13 %
Riboflavina
8 %
Aporte Nutricional de la papa a la dieta humana diaria
(300 g papa cocida al horno)

6. Amenazas a la producción de papa por el CC
90% del área papera en la sierra se
siembra al secano sujeto a las lluvias
 Incremento de la presión de plagas y
enfermedades
- Expansión del tizón tardío a nuevas
áreas que antes eran libres de esta
enfermedad
- Incremento de las poblaciones de
vectores de virus. Amenaza a la
producción de semilla
Campo papa afectado por
heladas Efecto de la sequia en papa
Campo arrasado por el tizón
tardío
 Cambios en la distribución de lluvias,
sequía prolongadas; heladas repentinas
 Aumento de las temperaturas:
nocturnas >18 °C, diurnas >28 °C
- Rendimientos muy bajos o nulos
- Pobre calidad (industrial, comercial,
culinaria y nutricional de tubérculos

7. Adaptación de la papa al CC
Nuevas áreas de cultivo
mas altas
Mejorando la captación
del agua, el riego
Creando nuevas
Variedades de Papa
mediante el
mejoramiento genético

8. Adaptación de la papa al CC mediante el
mejoramiento genético
Cruzamientos
Ciclo 2
♀ ♂
Familia de
tubérculos
Selección de
progenitores
Cruzamientos
Evaluación de familias en campo, Plántulas
primera selección clonal
Clones selectos
avanzados
X
Evaluación y selección
clonal
Tamizado para
resistencia a Virus,
TT, tolerancia a calor,
sequia, calidad,
evaluaciones multi-ambientes
3 – 4 años
Ciclo 1

9. Poblaciones avanzadas de mejoramiento:
Adaptación a las agroecologías más importantes de la
región tropical y subtropical
acl
Tbr
blb
Neo dms
tbr
phu
dms
Adg
phu
Adg
Población para
Trópicos altos y
resistencia al Tizón
Tardío
(B3)
Población para
Trópicos bajos y
resistencia virus
(LTVR)

10. Estreses bióticos y abióticos más
importantes que afectan al cultivo de la
papa por agroecología
Sub Trópico
bajo
Templado
Trópico alto
(ANDES)
Arido
Mediterraneo
Produccion de Papa (%)
39 26 19 15
Estreses bióticos y abióticos
PVY,PVX,PLRV
Tizón Tardío
Polilla
Calor
Marchitez
Bacteriana
Sequía
Salinidad
Tizón Tardío
PVY,PVX,PLRV
Nemátodos
Heladas
Sequías
Afidos
Tizón Tardío
Heladas
Nemátodo del
quiste
PVY,PVX,PLRV
Gorgojo de los
Andes
Polilla
PVY,PVX,PLRV
Calor
Tizón Temprano
Salinidad
Sequías

11. Características que ayudarían al cultivo de
la papa para una mejor adaptación al CC
• Resistencia a enfermedades, tizón tardío y virosis
• Tolerancia a sequía y calor
• Precocidad
• Buen contenido de materia seca
• Estabilidad de rendimiento y calidad nutricional,
culinaria e industrial

12. Resistencia al tizón tardío o rancha
Tipos de control: Químico. Genético. Integrado

13. Resistencia a la virosis: PVY, PVX y PLRV
Selección de
variedades
resistentes es la vía
más económica y
saludable para
controlar las virosis
15

14. Investigación colaborativa CIP-INIA (Santa Rita de Siguas –
Clones selectos con
tolerancia a sequía
Tolerancia al calor y a la sequía
Arequipa)
Experimento con tratamiento de
sequia en Majes - Arequipa
T ° día: 27 - 35 °C
T ° noche: 18 - 24 °C
Experimento en condiciones de calor en
San Ramon- Chanchamayo

15. La precocidad: escape a factores adversos
15
Muestreo de tubérculos de plantas precoces, dañadas por heladas (60 días después
de la siembra) Aymara 2007
Muestreo de tubérculos de plantas
precoces, dañadas por tizón tardío
(65 días después de la siembra)
Oxapampa 2008
• 80 – 100 días para zonas tropicales
cálidas bajas
• 100 – 120 días para zonas templadas o
altas frías (Andes)

16. Rango de variación del contenido de materia
seca dentro y a través de ambientes (efecto
28.9
25.8
24.5 24.2
22.1
23.3
18.3
15.8
13.5
11.4
13.0
11.7
22.4
18.9
20.0
18.2
16.9 17.3
30
25
20
15
10
3000 masl
cold
2600 masl
cold
1300 masl
warm -drought
800 masl
warm - humid
300 masl
heat - long day
300 masl
heat
Hyo 2011 Paucart 2012 Majes 2013 SR 2013 LM-summ 2013 LM-summ 2013
Dry matter (%)
Max Min Avg
del calor)
°c 12 14 16 18 20 22 25 30
Altitud
Clima
Localidad
n=600 n=600 n=300 n=300 n=300 n=300

17. Mejorando la calidad industrial y culinaria
Muestras de tubérculos provenientes de ambientes cálidos secos y
suelos salinos (Majes – Arequipa)
CIP309095.044 CIP309105.063 CIP309132.093 CIP309151.118
Histogram of Chip darkening at 10 dah and 60 d cold storage
Scale 1 - 5, 1=Absence of dark, 5=Totally dark
Frequency
1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0
50
40
30
20
10
0
Variable
CH (10 d)
CH (60 d cold)
Mean StDev N
1.569 0.5134 316
2.642 0.8426 307
Dry, arid and salinity conditions
66%
12
%
Score
Frequency
15 20 25 30 35
16
14
12
10
8
6
4
2
0
Variable
Texture
Flavor
Mean StDev N
21.33 3.356 48
23.80 3.723 48
Histogram of Texture, Flavor
Normal
70% Sabor
regular a
excelente
36% ligero
a muy
harinoso
Evaluación organoléptica de clones de papa
cosechados en campos con estrés de calor y agua

18. Enfoque: Mantener buen rendimiento en
ambientes poco favorables
Bueno: Fertilidad Humedad
Temperatura
Pobre: Fertilidad Sequia,
heladas
60
50
40
30
20
10
0
E01
E02
E03
E04
E05
E06
E07
E08
E09
E10
E11
E12
E13
E14
E15
Enviroments
Tuber yield (Mg ha-1)
(-) (+)
Ambientes
Rendimiento t/ha

19. Caracterización de la diversidad para
tolerancia a sequía
Un grupo de 918 accesiones compuesto por
germoplasma nativo y mejorados fueron
caracterizados por su tolerancia a la sequia.
Bien irrigado: cada 8 d hasta la cosecha
Riego deficiente: Riego Normal hasta el aporque (30 - 35 d),
luego cada 20 d
Sequia terminal: Riego normal hasta el aporque, luego
suspendido
Diseño de campo: Alpha, 3 reps
Localidad: Estación Experimental CIP La
Molina, Lima, Perú ;12º 05‘ S, 240 msnm.
Spp
DSI
8 TBR
8 ADG
7 CUR
6 JUZ
6 AJH
5 CHA
4 PHU
3 GON
2 STN
3
2
1
0
-1
-2
-3
-4
-5
-6
Boxplot of DSI vs Spp
> 3800 cultivares nativos de diferentes
grupos taxonómicos
> 3000 líneas avanzadas, variedades del
CIP y de otros programas
R. Cabello

20. Variedades de papa liberadas en el Perú en
los últimos 30 años con el soporte del CIP
Perricholi (1986)
Canchan (1990)
Amarilis (1993)
UNICA (2001)
> 50 % del área
cultivada en Perú con
estas variedades

21. Selección Varietal Participativa
INIA 313 INIA 308
Wankita Colparina
Huancayo:
- 1998-2002
- INIA, Yanapai, CIP
- 2 varieties released
INIA 311 INIA 312
Pallay
Poncho
Puca
Lliclla
Paucartambo:
- 2003-2007
- INIA, MINAG, CIP
- 2 varieties released

22. Nuevas variedades de papa en el Perú

23. Nuevos materiales con características superiores en
resistencia a enfermedades , tolerancia a factores
abióticos y calidad:
Para las pruebas regionales y liberación de variedades
61 clones elites resistentes al
tizón tardío y tolerantes al calor
Cosecha (San
Ramon-
Chanchamayo)
> 40 clones elites con alto
rendimiento resistentes a virus,
precoces y tolerantes a calor y sequia

24. Contribuyendo a la seguridad alimentaria con
Ganancia en la concentración de Fe y
Zn, después de 3 ciclos de selección
25
33
La biofortificación
papas con valor nutricional
40 40
21
25
28
35
45
40
35
30
25
20
15
Cycle 0 Cycle I… Cycle II… Cycle III
ppm
Iron
Zinc
306087.56
35 ppm Fe
306087.72
30.7 ppm Fe
306140.78
37.5 ppm Fe
306140.140
30.5 ppm Fe
306143.62
36.2 ppm Fe
306143.65
35.4 ppm Fe
306154.126
31.8 ppm Fe
306155.73
33.0 ppm Fe
306416.68
42.5 ppm Fe
306418.53
32.3 ppm Fe
306514.64
31.4 ppm Fe
306143.68
34.8 ppm
21 Clones diploides selectos bajo
Selección Varietal Participativa en
comunidades de Huancavelica,
Ayacucho, Apurimac
Apoyo de
GRUPO YANAPAY, ISSANDES, ACH

25. Metodologías
Selección In Vitro
en generaciones tempranas para tolerancia al calor
% tuberizacion
18 ºC 25 ºC 32ºC
100
80
60
40
20
0
Tuberización es menor a medida que la
temperatura aumenta

26. Evaluación de atributos: Tolerancia a la sequía
Componentes
Bioquímicos
ABA
Perfil metabólico
Atributos de los
Tubérculos y Raíces
Numero de tubérculos
Peso de tubérculos
(fresco)
Numero de raíces
Numero de raicilla (1 cm)
Longitud de raíces (cm)
Peso de raíces (g)
Angulo de raíz
Toma de datos a:
1. Emergencia
2. Evaluaciones antes
del estrés
3. Evaluaciones
después del estrés
4. Evaluaciones a la
cosecha
5. Evaluaciones
después de la
cosecha
Atributos morfo
fisiológicos
Área foliar
Diámetro de tallos
Numero de estolones
Contenido relativo de agua
Contenido clorofílico (SPAD)
Cobertura del follaje
Temperatura del follaje
Reflectancia del follaje (NDVI)
© R. Zachmann
Reflectancia
NDVI
Contenido clorofílico
SPAD
Sistema radicular - invernadero
Sistema radicular - Aeroponía
Sensoria Remota: T° follaje

27. Preparando a la papa para:
Un sistema de cultivo muy intenso
Altas temperaturas
Menor disponibilidad de agua
• Mayor flexibilidad para
incorporarse a los
sistemas de cultivo
• Adaptarse a nuevas
áreas de siembra
• Variedades robustas
que soporten los
efectos de los cambios
del clima
80 – 100
días
38
34
30
26
22
18
14
10
Oct Nov Dec Jan Feb Mar
(Midmore, 1992)
Air Temperature ºC
Max Day Tº
Max Night Tº

28. Distribución de germoplasma
Plántulas in vitro de clones y progenitores elites
Semilla botánica de progenies avanzadas
• Programas
Nacionales
(INIA)
• Universidades
• ONGs

29. Colaboradores
Dra. Merideth Bonierbale
Dr. Awais Khan
Dra. Evelyn Farfán
Ing. Manuel Gastelo
Ing. Elisa Salas
Instituciones, Programas, Proyectos, ONGs