hacia su cultivo comercial
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hacia su cultivo comercial ING. CHRISTIAN WAHLI Autorización NESTLÉ - Últimas hojas - LATINRECO S.A. Publicado por: Latinreco S.A., Casilla 6053-CCI, Quito Fotos: S. von Rütte, M. Alvarez, C. Ruales y E. Fiallo Diseño: Mauricio Cobo M. Impresión: Imprenta Mariscal, Quito ISBN: 9978-9901-3-5 ii Presentación A principios de los años ochenta, Nestlé decidió implantar un Centro de Investigación y Desarrollo de Alimentos en América Latina. Esa unidad se creó bajo el nombre de Latinreco S.A. (LR) en Quito (Ecuador) e inició sus operaciones en 1983. Uno de los objetivos principales que asignó Nestlé a su grupo de técnicos, fue el de encontrar nuevas materias primas particulares a esa región del subcontinente americano. Por el término “nuevas” se entiende materias primas que habían sido desplazadas por varios motivos de la mesa del consumidor – y por ende de las bodegas de la industria – por otras más disponibles, más económicas y menos complicadas en su tratamiento post-cosecha. Esa área no se limitaba solamente al rescate de una u otra materia prima, sino también a su reinserción en el contexto de las costumbres alimenticias modernas. No se debe olvidar que con la conquista de América se inició un cambio profundo e irreversible en las costumbres alimenticias de sus pueblos. La introducción de alimentos de buen sabor que permiten una ración abundante a bajo costo como el pan, el arroz y recientemente el fideo contribuyó decisivamente a la casi desaparición de algunas tradiciones alimenticias así como de sus ingredientes principales. Una de las materias primas cuyo consumo marginal a nivel andino sobrevive todavía en poblaciones campesinas o subsiste nostálgicamente en sectores de la sociedad urbana, es la QUINUA. Desde los años sesenta la comunidad científica se interesa por esa planta cuyas bondades nutricionales eran conocidas desde la época de los Incas. La ciencia moderna ha comprobado que el valor proteínico de este pseudocereal es muy cercano al de la leche, cosa excepcional en el reino vegetal. iii En la década antedicha se iniciaron dentro del concepto “Alimentos de alto valor nutritivo a bajo costo”, lanzado por la FAO, una serie de programa en rescate de la quinua. Si bien estos programas tuvieron éxito en poblaciones marginales, la escasa producción agrícola de la quinua impedía totalmente su uso extendido y, desde luego, su aprovechamiento industrial. Conscientes de que no habría posibilidades de un amplio consumo sin la participación de la industria, y de que esta última no se interesaría por una materia prima sin contar con la posibilidad de un abastecimiento confiable, LR se planteó un programa de investigación tendiente a desarrollar formas más modernas de cultivo de la quinua así como también formas más eficientes de tratamiento post-cosecha (eliminación de saponinas), y nuevos modelos de productos. Solamente dentro de estos parámetros se podría interesar a un consumidor importante y seguro como es el industrial, consumidor cauto cuando sus productos dependen de una materia prima específica, favoreciendo a mediano plazo el consumo individual. Es casi excepcional que un desarrollo realizado por la industria privada dé lugar a un libro. La razón por la cual estamos haciendo es que, durante todos estos años, hemos acumulado una serie de experiencias que pueden ser de interés para futuros trabajos de esa misma índole. Durante nuestro desarrollo no sólo hemos recolectado datos científicos sino también hemos aprendido a integrar el desarrollo agrícola de largo alcance con uno mucho menor de carácter industrial. Creemos firmemente que una de nuestras mayores razones de éxito ha sido la de interesar e incorporar, desde el inicio, al agricultor privado a nuestro trabajo. Esta conjunción entre laboratorio y realidad, nos ha permitido no perdernos en los detalles de la simple actividad científica. Han sido esos colaboradores más o menos ocasionales, enfrentados a su diaria circunstancia de empresarios agrícolas quienes al iv fin de cuentas nos han empujado hacia la realización de nuestro proyecto. Pensamos que es justo de nuestra parte retribuir con este libro, todo lo que pudimos observar en sus campos. Cinco años, para un propósito de esta naturaleza, es poco y por ello tenemos que reconocer la labor que desplegaron todos quienes, antes de nosotros, cumplieron su papel de pioneros. Sin su aporte no hubiéramos podido avanzar con tanta rapidez. Gracias a ellos hemos podido evitar muchos errores y avanzar con pasos más acertados. La expectativa por una mejor nutrición permitirá que la quinua encuentre rápidamente un sitio destacado en la dieta local e internacional. Consignamos nuestro agradecimiento al apoyo sincero que supieron brindar las autoridades y el personal de Ministerio de Agricultura Ecuatoriano. De igual manera al Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias del Ecuador (INIAP) que ha sido, desde el principio, una contraparte científica importante que nos ha permitido beneficiarnos de sus conocimientos acumulados a lo largo de muchos años de investigación. Asimismo queremos agradecer a todos los agricultores que nos demostraron su confianza al participar de este proyecto. En especial nuestro reconocimiento a los señores Galo Plaza, padre e hijo, en cuya hacienda se realizaron la mayoría de nuestros ensayos y demostraciones de campo. Quedamos igualmente agradecidos con los agricultores que conforman la Asociación de Productores de Quinua (PROQUINUA) quienes, con el apoyo de la Asociación de Empresarios del Ecuador (ANDE), nos brindaron su confianza para realizar un experimento a gran escala. Queremos agradecer también a los ejecutivos de NESTLÉ quienes no solamente nos ayudaron en la parte económica sino también nos apoyaron en nuestro trabajo poniendo todos sus recursos científicos e industriales a nuestra v disposición y colaborando con nosotros en la optimización de la difusión de nuestros resultados. Finalmente, expresamos nuestra gratitud a todos los miembros del Consejo Asesor de LR, quienes siempre nos favorecieron con sus generosos y oportunos consejos y, en especial al Dr. Norton Young, sin cuyo entusiasmo y experiencia no hubiera sido posible este libro. La presente entrega no debe mirarse como la conclusión de una labor dedicada a la quinua, sino como una contribución que incentivará otros trabajos necesarios para el desarrollo de este cultivo. Además pensamos que la experiencia vivida en este trabajo servirá para proyectos similares. Ch. Wahli Latinreco S.A. Febrero, 1990 vi Indice Introducción Capítulo I: Capítulo II: Capítulo III: Capítulo IV: Capítulo V: Capítulo VI: 1 Caracterización M. Alvarez, J. Pavón y S. von Rütte 5 Genética M. Alvarez y S. von Rütte 33 Herbicidas M. Alvarez 61 Plagas C. Ruales y E. Fiallo 71 Enfermedades C. Falconí y C. Ruales 95 Fertilización M. Alvarez, S. von Rütte 107 Capítulo VII: Cultivo Comercial G. Burgasi, J. Pavón y S. von Rütte 117 Capítulo VIII: Composición Química M. J. Koziol vii 137 Capítulo IX: Usos S. von Rütte 161 Apéndice 1: Norma INEN 171 Apéndice 2: Método para determinar saponinas en quinua M. J. Koziot 175 Glosario 187 Bibliografía 195 viii Introducción La quinua (Chenopodium quinoa Willd.) es un nutritivo pseudocereal que se cultivó en forma tradicional en el área andina desde la época incásica. Fue ampliamente usada en la alimentación de los pueblos antiguos de Sudamérica como uno de los alimentos básicos. El cultivo de la quinua en el altiplano disminuyó después de la conquista española, cediendo el paso a cereales introducidos como el trigo y la cebada. Con el poblamiento de las zonas bajas de clima cálido se introdujo el arroz que es hoy el cereal de mayor consumo. En la actualidad la quinua se cultiva en Argentina, Chile, Colombia y Ecuador a nivel de pequeño agricultor y para autoconsumo. En Bolivia y Perú el cultivo está difundido en zonas marginales donde no hay otras alternativas agrícolas. El éxito de los cultivo foráneos mencionados se explica por razones de tipo técnico y económico. Estos cultivos, especialmente del arroz, se establecieron en áreas donde es posible la mecanización acompañada de semillas de alta productividad. La quinua, en cambio, se relegó a tierras marginales y se cultivó con tecnologías tradicionales que no incluían los adelantos de la agricultura moderna. Es importante también el hecho de que los países cerealeros exportadores subsidian sus exportaciones, hasta el punto que sus precios son inferiores a los costos de la producción de los países importadores, situación que deprime su agricultura hasta el abandono de los cultivos nacionales. Recientemente se ha despertado el interés en la quinua por el reconocimiento de su potencial agrícola y de su potencial nutritivo. Aunque la quinua supera a los cereales más importantes en algunos nutrientes, es más notable en el contenido y calidad de sus proteínas (respecto al contenido de aminoácidos esenciales). El verdadero valor de la quinua no es como un reemplazo de algunos alimentos sino más bien como un complemento de ellos para que alcance un valor nutritivo alto. 1 Por las anteriores consideraciones Latinreco tomó la decisión de contribuir a restablecer la importancia de la quinua en la alimentación de los pueblos andinos y se comprometió en un serio esfuerzo que comprende la investigación en diferentes frentes, al impulso del cultivo y a la industrialización a nivel nacional e internacional. Esta publicación contiene los logros de mayor importancia y están enfocados a ofrecer al cultivador, al industrial y al consumidor individual conocimientos apropiados a la tecnología actual. En la parte agrícola se ha hecho un gran esfuerzo cuyos resultados permiten asegurar al cultivador una capacidad para competir con otros cultivos en tierras agrícolas de buena calidad. 2 Capítulo I Caracterización M. Alvarez J. Pavón S. von Rütte Introducción La quinua tiene una capacidad grande de adaptarse a condiciones ecológicas muy diferentes. En comparación de otros cereales la quinua no ha sido objeto de un mejoramiento genético sistemáticos y exhibe una gran variedad de entradas con las características más diversas. A través de contactos de Latinreco con instituciones dedicadas a la investigación de la quinua y a través de recolecciones propias se obtuvo un material genético con características agrícolas aceptables. La falta de disponibilidad de datos completos relativos a las características agronómicas, a la composición química y a las cualidades organolépticas de las diferentes entradas, obligó a LR a realizar un estudio de caracterización. Descripción de la planta Familia: Especie: Inglés: Alemán: Francés: Chenopodiaceae Chenopodium quinoa Willd. Quinoa, Petty Rice Reismelde, Inkaweizen Quinua Morfología La quinua es una planta herbácea (Fig. 1). La raíz es pivotante con muchas ramificaciones y alcanza una profundidad hasta los 60 cm. La altura de la planta varía entre los 100 cm y los 230 cm. 7 Figura 1. 8 Planta de quinua con detalles morfológicos Figura 2. La forma de la hoja y su color son factores importantes para la caracterización. El tallo es cilíndrico a la altura del cuello y angular a partir de las ramificaciones. El número de ramificaciones depende del tipo de entrada y puede variar mucho. Las hojas son de tipo lanceoladas, grandes en la parte inferior y pequeñas en la parte superior de la planta. Las hojas son dentadas, el número de dientes es una característica importante para su clasificación (Fig. 2). La hoja está cubierta de un polvo fino farináceo. 9 La flor es pequeña y carece de pétalos; puede ser hermafrodita o pistilada. La inflorescencia se da en dos tipos: amarantiforme y glomerulada. El fruto es pequeño, aproximadamente de 2 mm de diámetro y 1 mm de espesor. El color de la semilla puede ser amarillo, café, crema, blanco o translúcido. La planta puede tener diferentes colores desde amarillo a naranja, rojo vivo, rojo obscuro y verde Origen y distribución geográfica La quinua es originaria de los Andes y ha sido cultivada desde Chile hasta Colombia. Adaptaciones y Exigencias La quinua fue sustituida por la cebada y el trigo con la llegada de los españoles. Actualmente se cultiva en Perú y Bolivia sobre los 3.500 msnm en condiciones marginales. En el caso del Ecuador, se ha observado que la quinua produce los mejores rendimientos en las zonas trigueras desde 2.000 a 3.300 msnm. Las exigencias ambientales de la quinua son las siguientes: La temperatura mínima para una buena germinación es de 5C. La planta puede sobrevivir a heladas hasta 5C. La mínima precipitación para obtener un buen rendimiento es de 400 mm. El suelo debe ser franco o franco arcilloso y de buen drenaje. 10 Caracterización Objetivos Los objetivos de la caracterización fueron los siguientes: 1. Elaborar un cuadro fenológico de las entradas disponibles. 2. Realizar la diferenciación morfológica de las entradas estudiadas, a través de las características tanto de la planta como de la semilla. 3. Evaluar el comportamiento agroecológico de las entradas. Materiales y métodos El estudio se realizó en Cumbayá, ubicado en el Cantón Quito, Provincia de Pichincha. Las características del lugar son: Temperatura media anual: 17°C Precipitación media anual: 800 mm Altura: 2.350 msnm Suelo: Ligeramente ácido Las entradas se sembraron en parcelas de 8 m2 (4 surcos de 5 m de largo, separados por 0,40 m). Entre las entradas se sembraron 3 líneas de maíz separadas por 0,60 m a fin de evitar cruzamientos entre ellas, o se suprimió, en usos específicos, la siembra de maíz (ver Fig. 3) a favor de cubrir las panojas de plantas seleccionadas por sacos para evitar cruzamientos (ver Fig. 7). La caracterización y evaluación se realizó en base al Manual “Descriptores de Quinua” (CIRF, 1981) y a la “Guía para el Manejo y Preservación de los Recursos Fitogenéticos” (Rea, et al., 1984). Para la evaluación de la susceptibilidad a las enfermedades se marcaron 5 plantas de cada entrada (1,25%), las cuales fueron observadas cada mes. En la evaluación de la composición química se consideraron 11 las siguientes variables: materia seca, grasa, proteínas, cenizas, fibra, hidratos de carbono y saponinas. Cuadro 1. Lista de entradas de quinua. No. 1 Código Peruana 40115 Nombre Real Bolivianas 2 3 4 40089 40090 40091 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 40104 40105 40106 40107 40108 40109 40110 40111 40112 40113 40114 16 17 18 19 20 40045 40064 40065 40066 40070 2-31 Camin 3-49 Waranga 6-84 Chucapaca Cambridge Chilena-B Chilena-T Chilena-C Blanca de Juli Blanca No. 65 No. 69 De las junglas M. de colores Chulpi No. 63 No. 63-1 INIAP Ecu Sep 17-0271 V-8 V-10 V-11 San Juan 0036 Latinreco 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 12 40043 40051 40052 40054 40056 40058 40060 40062 40063 40101 013 011 Pn 011 Pr 012 Pn 012Pr 013 Te 013 Pn 013 Pr Porotoc 012 Figura 3. Ensayo de caracterización, siembra de variedad por surco. Resultados: Características de la planta y la semilla 1. Tipo de crecimiento Las entradas bolivianas y la peruana presentaron crecimiento herbáceo, observándose plantas desde 65 cm hasta 103 cm de altura; las de Cambridge presentaron crecimiento herbáceo (94 cm) y arbustivo (161 cm de altura); las del INIAP todas fueron arbustivas, con alturas desde 160 cm hasta 170 cm; las de LR también tuvieron crecimiento arbustivo, con alturas desde 136 hasta 210 cm (Cuadro 2). 2. Porte de la planta Todas las entradas estudiadas presentaron un porte de planta erecto (Cuadro 2). 13 Cuadro 2. Entradas Peruana 40115 Bolivianas 40089 40090 40091 Cambridge 40104 40105 40106 40107 40108 40109 40110 40111 40112 40113 40114 INIAP 40045 40064 40065 40066 40070 Latinreco 40043 40051 40052 40054 40056 40058 40060 40062 40063 40101 14 Características de las plantas de treinta entradas de quinua Tipo de crecimiento Porte de la planta Altura de la planta cm Color de plántulas (antes madurez) herbáceo erecta 90 púrpura herbáceo herbáceo herbáceo erecta erecta erecta 72 76 72 verde verde púrpura herbáceo arbustivo arbustivo arbustivo herbáceo herbáceo arbustivo herbáceo herbáceo arbustivo arbustivo erecta erecta erecta erecta erecta erecta erecta erecta erecta erecta erecta 96 117 126 109 93 100 161 94 89 147 125 verde verde verde verde púrpura verde púrpura púrpura verde verde púrpura arbustivo arbustivo arbustivo arbustivo arbustivo erecta erecta erecta erecta erecta 169 167 169 169 170 púrpura púrpura verde púrpura verde arbustivo arbustivo arbustivo arbustivo arbustivo arbustivo arbustivo arbustivo arbustivo arbustivo erecta erecta erecta erecta erecta erecta erecta erecta erecta erecta 161 168 168 178 130 184 168 185 210 165 verde púrpura verde verde verde verde verde verde verde verde Cuadro 3. Peruana 40115 Bolivianas 40089 40090 40091 Cambridge 40104 40105 40106 40107 40108 40109 40110 40111 40112 40113 40114 INIAP 40045 40064 40065 40066 40070 Latinreco 40043 40051 40052 40054 40056 40058 40060 40063 40101 Características del tallo de 29 entradas de quinua. Formación del Tallo (a) Angulosidad Sección del Tallo (b) Diámetro del Tallo mm Presencia Axilas Pigmenta -das (c) Presencia Estrías (d) Color Estrías Color Tallo Intensidad color del tallo Ramificación (e) No. Ramas principales por planta Posición ramas (f) 1 0 5 1 1 Púrpura Púrpura medio 1 6 1 1 1 1 0 0 0 6 5 5 1 0 0 1 1 1 Amarillo Amarillo Rojo Verde Verde Púrpura medio medio oscuro 1 1 1 7 10 8 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 7 6 7 7 8 7 12 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 11 18 15 10 11 17 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 5 8 13 11 0 1 1 0 1 1 1 1 Verde Verde Verde Verde Rojo Verde Rojo Verde Rojo Verde Verde Rojo medio medio medio medio medio medio medio 1 1 1 1 Amarillo Amarillo Amarillo Amarillo Rojo Amarillo Rojo Amarillo Rojo Amarillo Amarillo Rojo medio medio medio claro 1 1 1 1 10 15 19 18 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 15 15 14 13 14 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 Rojo Rojo Rojo Rojo Rojo Rojo Rojo Verde Rojo Rojo medio medio medio medio medio 1 1 1 1 1 22 15 18 16 21 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 17 19 15 15 10 13 18 19 20 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Amarillo Rojo Amarillo Amarillo Amarillo Amarillo Amarillo Amarillo Amarillo Verde Rojo Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde medio medio medio medio medio medio medio claro medio 1 1 1 1 1 1 1 1 1 22 16 20 20 21 21 21 28 20 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1-Tallo principal prominente 0-Sin ángulos (cilíndrico) 0-Ausentes 1-Presentes 1-Presentes 1-Presentes 1-Salen oblicuamente del tallo principal 15 3. Color de la planta Antes de la floración, la entrada peruana (40115) presentó plantas de color púrpura; las bolivianas (40089-40091) presentaron plantas de color púrpura y verde. Las de Cambridge también presentaron plantas de color verde y otras de color púrpura. Las entradas del INIAP tuvieron color púrpura, a excepción de la 40070 y 40065 que fueron verdes. La entrada de LR 40051 fue de color púrpura, las demás de color verde (Cuadro 2). 4. Formación del tallo Todas las entradas presentaron una formación del tallo prominente (Cuadro 3). 5. Angulosidad de la sección del tallo principal Ninguna entrada mostró ángulos en la base del tallo principal (Cuadro 3). 6. Diámetro del tallo principal La entrada peruana presentó un diámetro de 5 mm (40115); las bolivianas tuvieron tallos con diámetro desde 5 hasta 6 mm; las de Cambridge presentaron diámetros desde 5 hasta 13 mm; los diámetros de las entradas del INIAP fueron desde 13 hasta 15 mm; las de LR desde 13 hasta 20 mm (Cuadro 3). 7. Presencia de axilas pigmentadas Las siguientes entradas presentaron axilas pigmentadas: la peruana (40115), una boliviana (40089), tres de Cambridge (40107, 40112 y 40113), tres del INIAP (40045, 40066 y 40070) y todas las del LR (Cuadro 3). 8. Presencia y color de estrías La entrada peruana presentó estrías de color púrpura; en las entradas bolivianas 40089, 40091 se observaron estrías de color amarillo y de color rojo restante. 16 Las entradas de Cambridge 40108, 40110, 40111 y 40114 presentaron estrías de color rojo, el resto tuvo estrías de color amarillo. La entrada LR 40051 presentó estrías de color rojo y las demás amarillo (la 40063 tuvo estrías de color amarillo, pero en la cosecha se observó que cambiaron a color rosado). Las entradas del INIAP presentaron estrías de color rojo (Cuadro 3). 9. Color del tallo La entrada peruana presentó el tallo de color púrpura; las bolivianas 40088, 40091 tuvieron color púrpura, la otra fue de color verde. Las entradas de Cambridge 40108, 40110, 40111 y 40114 presentaron el tallo de color rojo, el resto fue de color verde. Las entradas de LR tuvieron el tallo de color verde, excepto las 40051 y 40052 que fueron de color rojo; las del INIAP presentaron el tallo de color rojo, a excepción de la 40070 y 40065 que mostraron color verde (Cuadro 3). 10. Ramificación del tallo Todas las entradas estudiadas presentaron ramificaciones unidas al tallo principal (Cuadro 3). 11. Número de ramas primarias por planta La entrada peruana 40115 tuvo de promedio 6 ramas por planta; las entradas bolivianas presentaron un promedio de ramas desde 7 (40089) hasta 10 (40090); en las de Cambridge se observaron desde 11 hasta 18 ramas por planta; las del INIAP presentaron desde 15 hasta 22 ramas; y en las de LR se contabilizaron entre 16 y 28 ramas por planta (Cuadro 3). 12. Posición de las ramas primarias En todas las entradas se observó que las ramas primarias salen oblicuamente del tallo principal (Cuadro 3). 17 Cuadro 4. Características de las hojas de treinta entradas de quinua. Forma Forma Borde Dientes Longitud Longitud Anchura Color hojas hojas hojas hojas mx. máxima máxima hojas superiores inferiores inferiores basales pecíolo cm cm basales (a) (a) (b) cm (c) Peruana 40115 Bolivianas 40089 40090 40091 Cambridge 40104 40105 40106 40107 40108 40109 40110 40111 40112 40113 40114 INIAP 40045 40064 40065 40066 40070 Latinreco 40043 40051 40052 40054 40056 40058 40060 40062 40101 40063 1 2 Dentado 3 5 5 4 1 1 1 1 2 2 2 Dentado Dentado Dentado 3 3 3 5 4 4 5 5 4 5 5 4 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 Dentado Dentado Dentado Dentado Dentado Dentado Dentado Dentado Dentado Dentado Dentado 5 5 5 3 3 3 5 5 3 5 5 5 6 6 6 6 4 8 7 5 8 8 7 8 8 8 7 6 9 6 6 8 9 7 6 6 7 5 4 8 5 4 8 9 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 Dentado Dentado Dentado Dentado Dentado 7 7 5 7 7 8 7 7 8 9 9 9 7 8 9 9 9 7 8 9 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 Dentado Dentado Dentado Dentado Dentado Dentado Dentado Dentado Dentado Dentado 8 8 8 8 8 9 8 8 8 10 8 8 8 8 8 9 8 8 8 9 (CIRF, 1981) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1-Lanceoladas 2-Romboidales 3-Pocos dientes 7 8 7 7 7 7 7 7 7 6 7 7 7 7 7 7 7 7 7 9 7-Más de 12 dientes 5-3-12 dientes 1-Verde Forma de las hojas inferiores y superiores La entrada peruana presentó las hojas inferiores de forma romboidal y las superiores lanceoladas; todas las entradas bolivianas, de Cambridge y del INIAP presentaron las hojas superiores lanceoladas y las 13. 18 inferiores romboidales; las del LR presentaron las hojas superiores e inferiores de forma romboidal (Cuadro 4). 14. Borde de las hojas inferiores Se observó que todas las entradas estudiadas presentaron las hojas inferiores con el borde dentado (Cuadro 4). 15. Dientes de las hojas basales La entrada peruana presentó dientes, lo mismo que las bolivianas; las entradas de Cambridge 40107, 40108, 40109 y 40112 mostraron pocos dientes, y las restantes de tres a doce; la mayoría de las entradas del INIAP tuvieron más de 12 dientes, lo mismo que las de LR (Cuadro 4). 16. Longitud máxima del pecíolo La entrada peruana presentó una longitud de pecíolo de 5 cm; en las entradas bolivianas se pudo observar un promedio de 4 a 5 cm de longitud; en las de Cambridge de 4 a 8 cm; en las del INIAP de 7 a 9 cm; en las entradas de LR de 6 a 9 cm (Cuadro 4). 17. Longitud y anchura máxima de la hoja En todas las entradas estudiadas se pudo observar que la longitud de la hoja es mayor o igual al ancho, pero nunca menor (Cuadro 4). 18. Color de las hojas basales En todas las entradas se pudo observar que el color de las hojas basales era verde (Cuadro 4). Color e intensidad del color de la panoja antes de la madurez 19. La entrada peruana presentó color púrpura en la panoja; las entradas bolivianas presentaron color verde a excepción de la 40091, que tuvo color púrpura medio; 19 las entradas de Cambridge tuieron color verde medio, a excepción de las entradas 40108, 40110, 40111 y 40114 que fueron de color púrpura; las del INIAP mostraron panojas de color púrpura a excepción de la 40065 que fue de color verde; las de LR presentaron color verde, excepto la 40051 y 40052 que fueron de color púrpura (Cuadro 5). Tipo de panoja 20. La entrada peruana, la boliviana 40091 y las de Cambridge 40104-40106 tuvieron un tipo de panoja diferenciada y terminal; y el resto se mostró como no diferenciadas (Cuadro 5). Forma de panoja 21. En todas las entradas estudiadas se observó que la panoja presentó la forma glomerulada (Cuadro 5). Densidad de la panoja 22. La entrada peruana tuvo una panoja compacta; las bolivianas tuvieron panojas intermedias y compactas; las entradas de Cambridge 40104, 40105, 40106, 40113 y 40114 presentaron panojas compactas e intermedias las demás; todas las entradas del INIAP tuvieron panojas intermedias, las de LR tuvieron panojas laxas e intermedias, excepto la 40063 que fue compacta (Cuadro 5). Color de la panoja 23. La entrada peruana y las bolivianas tuvieron panojas de color amarillo en la cosecha; las de Cambridge presentaron una variedad de colores (anaranjado, amarillo, púrpura, verde, rojo y rosado; las entradas del INIAP 40045, 40064 y 40066 tuvieron color púrpura claro y el resto fue de color amarillo; las entradas de LR presentaron panojas de color amarillo (Cuadro 5). 20 Cuadro 5. Color antes madurez Peruana 40115 púrpura Bolivianas 40089 verde 40090 verde 40091 púrpura Cambridge 40104 verde 40105 verde Característica de las panojas de treinta entradas de quinua. Intensidad del color Tipo (a) Forma (b) Densidad Color en cosecha Intensidad del color Longitud cm (c) No. panojas por planta (promedio) medio 1 1 compacta amarilla medio 22 12 medio medio medio 2 2 1 1 1 1 intermedia compacta intermedia amarilla amarilla amarilla claro claro claro 20 20 14 19 15 17 medio medio 1 1 1 1 compacta compacta claro oscuro 27 32 15 16 oscuro 35 18 claro claro claro claro oscuro 34 26 33 40 20 17 21 21 medio 22 21 claro medio medio 21 35 33 21 25 31 claro claro medio claro medio 28 20 28 28 30 30 22 21 22 30 40106 verde medio 1 1 compacta 40107 40108 40109 40110 verde púrpura verde verde púrpura medio medio medio medio 1y2 2 2 2 1 1 1 1 intermedia intermedia intermedia intermedia 40111 púrpura medio 2 1 intermedia 40112 40113 40114 INIAP 40045 40064 40065 40066 40070 Latinreco 40043 40051 40052 40054 40056 40058 40060 40062 40101 40063 verde verde púrpura medio medio oscuro 2 2 2 1 1 1 intermedia compacta compacta amarilla anaranjad a anaranjad a amarilla púrpura amarilla verde roja púrpura tomate rosado amarilla púrpura tomate amarilla amarilla roja púrpura púrpura verde púrpura púrpura medio medio medio medio medio 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 intermedia intermedia intermedia intermedia intermedia púrpura púrpura amarilla púrpura amarilla verde medio 2 1 intermedia amarilla claro 19 púrpura medio 2 1 laxa amarilla medio 24 púrpura medio 2 1 laxa amarilla medio 24 verde medio 2 1 intermedia amarilla medio 32 verde medio 2 1 laxa amarilla medio 18 verde medio 2 1 laxa amarilla medio 27 verde medio 2 1 laxa amarilla medio 32 verde medio 2 1 laxa amarilla medio 22 verde medio 2 1 intermedia amarilla medio 19 verde medio 2 1 compacta amarilla medio 34 (a) 1 Diferenciada y terminal (b) 1 Glomerulada 1 Glomerulada (CIRF, 1981) 2 No diferenciada (c) Pequeña 1-15 cm Mediana 15-30 cm Grande 30 cm (Rea et al., 1984) 28 34 34 28 28 30 30 31 28 39 Longitud de la panoja La entrada peruana tuvo panojas de porte mediano; en las bolivianas se observaron panojas pequeñas y 24. 21 medianas; siete entradas de Cambridge presentaron panojas grandes (40105, 40106, 40107, 40109, 40110, 40113 y 40114), mediana el resto; las entradas del INIAP tuvieron panojas medianas. Las entradas de LR 40054, 40060 y 40063 tuvieron panojas grandes y medianas el resto (Cuadro 5). 25. Número de panojas por planta La entrada peruana presentó un promedio de 12 panojas por planta; las bolivianas tuvieron de 15 a 19; las de Cambridge de15 a 31; las del INIAP de 21 a 30; y las de LR de 28 a 39 (Cuadro 5). 26. Color del perigonio La entrada peruana tuvo un perigonio de color amarillo; entre las bolivianas y las de Cambridge se pudieron apreciar perigonios de color verde, amarillo y rosado; las entradas del INIAP y de LR tuvieron perigonios de color amarillo, verde y púrpura (Cuadro 6). 27. Color del pericarpio La entrada peruana, las bolivianas, las del INIAP y las de LR tuvieron el pericarpio de color blanco; en las entradas de Cambridge se pudo apreciar una diversidad de colores: blanco, amarillo, anaranjado, rosado, rojo, café y negro (Cuadro 6). 28. Color del episperma La entrada peruana y las bolivianas presentaron epispermas de color blanco; las de Cambridge de diversos colores: blanco, transparente, café; las entradas del INIAP y de LR tuvieron color blanco (Cuadro 6). 29. Aspecto del perisperma La entrada peruana, las bolivianas, las del INIAP y de LR mostraron perispermas opacos, mientras que las de Cambridge presentaron perispermas opacos en unos casos y transparentes en otros (Cuadro 6). 22 Cuadro 6. Color Color pericarpio perigonio (a) Peruana 40115 amarillo Bolivianas 40089 verde 40090 verde 40091 amarillo Cambridge 40104 amarillo Aspecto perisperma Forma del borde Forma del fruto Tamaño mm (b) blanco blanco opaco redondeado discoidal 2,4-2,5 0,43 7 blanco blanco blanco blanco blanco blanco opaco opaco opaco redondeado redondeado redondeado discoidal discoidal discoidal 2,1-2,3 2,0-2,2 2,0-2,2 0,35 0,31 0,35 7 7 7 blanco transparente blanco blanco transparente blanco transparente blanco chulpi opaco opaco chulpi opaco chulpi opaco afilado discoidal 1,8 0,23 5 redondeado afilado afilado redondeado redondeado discoidal 1,7-1,8 0,29 4 discoidal 1,7-1,8 0,29 4 discoidal 1,9-2,0 0,27 5 blanco café-oscuro blanco opaco redondeado discoidal 1,8-1,9 0,23 1 opaco redondeado discoidal 1,7-1,8 0,24 7 blanco transparente café café-oscuro blanco café-oscuro opaco chulpi redondeado discoidal 1,8 0,21 2 opaco redondeado discoidal 1,6-2,0 0,20 1 amarillo 5,6,7 40106 amarillo 5,6,7 40107 amarillo 40108 40109 amarillo rosado amarillo 40110 amarillo blanco 5,6,7 blanco 5,7,8,9 blanco 1 blanco 4,5,7,11 40111 amarillo 40112 verde 40113 amarillo 40114 amarillo amarillo amarillo verde púrpura púrpura verde púrpura verde verde verde verde verde verde amarillo verde 23 Peso de Uniformidad 100 del color semillas (c) g Color episperma 40105 INIAP 40045 40064 40065 40066 40070 Latinreco 40043 40051 40052 40054 40056 40058 40060 40062 40063 40101 Características de la semilla de treinta entradas de quinua. blanco 6,7,9,11 12 blanco 1 blanco 1,5,6,11 blanco 5,6 7,8,9 11,12 blanco transparente blanco opaco chulpi opaco redondeado afilado redondeado discoidal 1,8-1,9 0,26 6 discoidal 1,7 0,19 3 blanco transparente café negro-brillante opaco chulpi redondeado discoidal 1,8 0,21 1 blanco blanco blanco blanco blanco blanco blanco blanco blanco blanco opaco opaco opaco opaco opaco redondeado redondeado redondeado redondeado redondeado discoidal discoidal discoidal discoidal discoidal 1,0-2,0 1,8-2,0 1,8-2,0 1,8-2,0 1,8-2,0 0,22 0,24 0,19 0,20 0,21 7 7 7 7 7 1,9-2,0 0,23 1,7 0,19 1,9 0,19 1,8 0,26 1,7-2,0 0,24 1,9-2,0 0,20 1,8-2,1 0,19 1,7-2,0 0,25 1,7-1,8 0,25 1,9 0,23 1 Poca uniformidad 7 Bastante uniforme 7 7 7 7 7 7 7 7 5 7 blanco blanco blanco blanco blanco blanco blanco blanco blanco blanco blanco blanco blanco blanco blanco blanco blanco blanco blanco blanco (a) 5 amarillo claro 6 amarillo intenso 7 anaranjado 8 rosado 9 rojo bermellón 11 café 12 gris opaco redondeado discoidal opaco redondeado discoidal opaco redondeado discoidal opaco redondeado discoidal opaco redondeado discoidal opaco redondeado discoidal opaco redondeado discoidal opaco redondeado discoidal opaco redondeado discoidal opaco redondeado discoidal (b) Pequeño - menos de 1,5 mm (c) Mediano - 1,5-2,0 mm Grande - más de 2,00 mm 30. Forma del borde del fruto La entrada peruana y las bolivianas presentaron el borde del fruto redondeado; en las de Cambridge el borde del fruto fue afilado en las entradas 40104, 40105, 40106 y 40112, y redondeado en las demás; las entradas del INIAP y de LR tuvieron el borde del fruto redondeado (Cuadro 6). 31. Forma del fruto En todas las entradas estudiadas se observó que la forma del fruto fue discoidal (Cuadro 6). 32. Tamaño del fruto El grano de la entrada peruana fue muy grande (2,5 mm); las entradas bolivianas, en general presentaron un grano de tamaño grande; las de Cambridge de tamaño mediano, al igual que las del INIAP y LR (Cuadro 6). 33. Peso de 100 semillas Para esta característica, la entrada peruana tuvo un valor de 0,43 g; las bolivianas variaron de 0,31 g (40090) hasta 0,35 g (40089, 40091); las de Cambridge, de 0,19 g (40113) hasta 0,29 g (40105, 40106); las del INIAP de 0,19 g (40065) hasta 0,24 g (40064); y las e LR de 0,19 g (40051, 40052 y 40060) a 0,26 g (40054) (Cuadro 6). 34. Uniformidad de color del grano La entrada peruana presentó un color del grano blanco bastante uniforme; las entradas bolivianas fueron uniformes; ninguna de las entradas de Cambridge tuvo uniformidad para esta característica; las entradas del INIAP y de LR fueron muy uniformes (Cuadro 6). La Figura 4 muestra la variación que se puede encontrar en el color y tamaño de grano. 24 Figura 4. Ejemplos de variación de color y tamaño de la semilla según la variedad. Evaluación agronómica preliminar 1. Días a la emergencia La entrada peruana emergió a los 3 días, las entradas bolivianas a los 2 días, las de Cambridge entre 2 y 3 días, lo mismo que las del INIAP y LR (Cuadro 7). 2. Días a la floración En la entrada peruana (40115) la floración se presentó a los 53 días, y en las bolivianas a los 55 (40189-40191); 25 en las de Cambridge a los 53 días (40108-40109) hasta los 66 días (40110. 40113 y 40114); en las del INIAP desde los 67 (40064-40066) hasta los 81 días (40070), y en las entradas de LR desde los 68 días (40062) hasta los 97 días (40063) (Cuadro 7). Cuadro 7. Ciclos fenológicos de treinta entradas de quinua. Siembra Fecha Emergencia días 1er par de hojas días Formación botón floral días Floración días Fin floración días 7.03.86 3 5 33 53 66 73 100 243 5.03.86 5.03.86 5.03.86 2 2 2 5 5 5 40 43 43 55 55 55 68 68 68 95 95 95 101 101 101 179 275 307 5.03.86 5.03.86 5.03.86 5.03.86 2 2 2 2 5 5 5 5 43 43 40 43 60 55 55 54 69 68 68 67 95 82 82 96 2081 2856 3143 1760 40108 40109 40110 7.03.86 7.03.86 7.03.86 3 3 3 5 5 5 38 41 41 53 53 66 66 66 80 100 100 100 40111 40113 7.03.86 7.03.86 3 3 5 5 38 41 53 66 66 80 100 100 40114 7.03.86 3 5 41 66 72 100 101 101 101 P-97 T-121 103 103 P-94-103 I-115-121 T-135-141 103 P-109-122 T-135-141 T-141 P-96-103 INIAP 40045 6.03.86 3 6 54 70 84 141 1931 40064 6.03.86 2 4 41 67 86 122 40065 40066 6.03.86 6.03.86 3 3 6 6 41 41 67 67 86 84 145 145 40070 6.03.86 3 6 64 81 116 170 P-136-158 T-175-207 P-141-158 T-150 153-176 P-136-176 T-149 P-190 T-207 Latinreco 40043 6.03.86 3 5 55 76 84 141 2181 40051 6.03.86 2 5 62 70 86 158 40052 40054 6.03.86 5.03.86 2 2 5 5 62 68 76 75 86 87 163 159 40056 5.03.86 2 5 60 71 87 150 40058 5.03.86 2 5 40 55 84 150 40060 40062 5.03.86 5.03.86 2 2 5 5 51 55 71 68 87 87 159 150 40063 40101 6.03.86 6.03.86 2 2 5 5 70 62 97 73 122 86 173 159 P-141 T-175 P-175 T-226 175 P-159 T-175 P-150 T-159 P-150 T-159 176 P-150 T-183 207 P-159 T-175 Entrada Peruana 40115 Bolivianas 40189 40190 40191 Cambridge 40104 40105 40106 40107 (a) P = Precoz 26 I = Intermedio Madurez 50% fisiológica maduración de panoja de panoja (a) T = Tardía Rendimiento kg/ha 1227 430 2479 535 3392 2365 2919 3341 1855 2489 1378 1269 2955 2934 1478 1576 2285 4897 3. Días hasta la primera panoja madura Se consideró el número de días desde la emergencia hasta el 50% de plantas con la primera panoja madura. En la entrada peruana la primera panoja madura se presentó a los 73 días (40115), y en las bolivianas a los 95 días; las entradas de Cambridge 40105 y 40106 a los 82 días ya presentaron el 50% de madurez En las del INIAP, la 40070 fue la más tardía con 170 días, la más precoz fue la 40064 con 122 días; en las de LR se observó que la más precoz obtuvo la madurez a los 141 días (40043) y la más tardía a los 173 días (40063) (Cuadro 7). 4. Días hasta la maduración total (ciclo vegetativo) La entrada peruana 40115 obtuvo la madurez a los 100 días; las bolivianas maduraron a los 101 días; el ciclo vegetativo de las de Cambridge duró desde 97 días hasta 141 días; en las del INIAP, 40070 fue la más tardía con 207 días, y 40045 y 40066 las más tempranas con 136 días; en las entradas de LR las precoces (40056, 40058 y 40062) maduraron a los 150 días y las tardías (40063) a los 207 días (Cuadro 7). 5.Rendimiento La entrada peruana 40115 tuvo un rendimiento de 243 kg/ha; de las bolivianas, la 40091 obtuvo mayor rendimiento, 307 kg/ha; de las de Cambridge las de mayores rendimientos fueron: la 40106 con 3.143 kg/ha, la 40110 con 2.479 kg/ha, la 40113 con 3.392 kg/ha y la 40114 con 2.365 kg/ha. De las del INIAP, la 40065 fue la de mayor rendimiento, con 3.341 kg/ha. De las entradas de LR, la 40101 con 4.897 kg/ha fue la de más alto rendimiento (Cuadro 7). 27 Cuadro 8. Composición química de 28 entradas de quinua. Entrada Peruana 40115 Bolivianas 40089 40090 40091 40092 Cambridge 40104 40105 40106 40107 40108 40109 40111 40112 40113 40114 INIAP 40045 40064 40065 40066 40070 Latinreco 40043 40051 40052 40054 40056 40058 40059 40063 40101 28 Humedad % Grasa % (a) Proteína % (a) Fibra % (a) H. de carbono % (a) Saponinas % (a,b) 8,9 4,7 17,9 3,2 67,5 0,88 9,9 8,2 8,4 8,0 5,4 5,3 5,9 5,7 16,2 18,2 17,9 16,6 3,2 3,2 2,9 2,8 71,4 69,4 68,9 71,8 0,02 0,17 0,00 0,01 8,9 9,6 8,9 8,3 6,8 8,7 6,2 9,3 8,7 6,8 7,4 7,5 5,6 6,3 5,0 5,6 5,8 5,6 8,4 7,4 15,9 19,9 17,2 18,4 18,2 18,6 18,1 18,3 17,8 17,2 3,2 3,0 2,9 3,3 3,0 3,1 2,9 4,1 3,3 3,2 70,1 66,1 69,8 67,8 69,2 69,1 69,3 67,0 66,4 68,5 0,94 0,84 0,99 0,21 0,18 0,01 0,17 0,19 0,13 0,15 11,0 9,4 8,7 9,6 7,1 7,8 8,3 8,7 8,9 8,4 19,5 18,1 17,6 18,3 19,7 3,1 3,1 3,7 3,0 66,3 66,4 65,7 65,9 0,82 0,97 0,69 0,94 0,75 67,1 68,2 67,9 67,7 67,5 67,1 68,4 67,1 64,7 0,55 0,69 0,37 0,11 0,22 0,23 0,50 0,20 0,19 9,4 8,3 17,8 3,1 10,1 8,5 16,9 3,0 9,7 8,5 17,4 2,9 8,1 8,5 17,7 3,4 10,1 9,7 16,6 3,0 9,5 9,4 16,7 3,5 9,7 8,9 16,4 2,9 7,2 7,8 19,0 3,3 7,7 8,5 19,0 4,2 (a) Base seca (b) Quinuas con contenidos de saponinas iguales o consideran dulces. inferiores a 0,11%, se Conclusiones De las entradas peruanas se selección la 40115 (Real) por poseer un tamaño de grano de 2,5 mm, característica importante para la industria. Sin embargo, esta línea es susceptible a las enfermedades y al vuelco, pero podría utilizarse para futuros trabajos de fitomejoramiento. En las entradas bolivianas se observó que las ramificaciones no empiezan en la base del tallo sino a 1/3 de éste y crecen muy pegadas al tallo principal. Las líneas 40089, 40090 y 40091 son de grano dulce. La 40090 fue considerada como una entrada tolerante a las enfermedades. En general las entradas bolivianas poseen un grano de tamaño grande (más de 2 mm) y de color blanco, pero son susceptibles al vuelco. De las de Cambridge se seleccionaron dos tipos de plantas: Las herbáceas semiramificadas con panoja terminal compacta: entradas 40104, 40105 y 40106. De estas la 40106 fue la que mejor rendimiento produjo (3.143 kg/ha). Sin embargo, posee mayor cantidad de saponinas (Cuadro 8). En este sentido la 40106 es la menos recomendable. Estas entradas son tolerantes a las enfermedades. Hay que anotar que la 40104 es muy susceptible al vuelco. El grano de estos tipos de líneas es pequeño, rugoso y amarillo o anaranjado, características negativas para la industria y la comercialización; sin embargo, al ser lavado desaparecen estos caracteres, quedando un grano blanco y liso. Arbustivas con ramificación y panoja no diferenciada semicompacta: la entrada seleccionada fue la 40113 por ser la de mayor rendimiento (3.392 kg/ha). Es una entrada resistente a las enfermedades y al vuelco. El grano de esta es pequeño, de color amarillo y liso. Se ha considerado que es un material importante para futuros trabajos de fitomejoramiento. 29 Hay que mencionar que la 40109 es una entrada dulce (contenido de saponinas 0,01%). De las entradas del INIAP se seleccionó la 40065 por ser la de mayor rendimiento (3.341 kg/ha). Además es resistente a las enfermedades y posee una población relativamente homogénea, de bajo contenido de saponinas, en relación al resto de entradas del INIAP. Tuvo un ciclo vegetativo de 153 días. De las entradas de LR se seleccionó la 40101 por ser de alto rendimiento (4.897 kg/ha), resistente a las enfermedades y al vuelco y por ser precoz (159 días a la madurez). Su contenido de saponinas es de 0,19%. La arquitectura general de la planta es muy buena, vigorosa, con panojas medianas y semicompactas. Se seleccionó la entrada 40058 (013 Te) de LR por ser de alto rendimiento (2.934 kg/ha), resistente a las enfermedades, precoz (150 días a la madurez) y vigorosa (Cuadro 7). La entrada de LR 40063 (Porotoc) es de aspecto vigoroso, resistente a las enfermedades y al vuelco. Posee un área foliar extensa, panojas compactas y su rendimiento fue de 2.285 kg/ha. Recomendaciones Que las selecciones mencionadas en las conclusiones sean sembradas en diferentes ambientes ecológicos para observar su comportamiento frente a plagas, enfermedades, etc. Utilizar la entrada 40109 como fuente de germoplasma por ser de carácter dulce. De las entradas de Cambridge, 40110, 40111, 40112 y 40114 se deben seguir seleccionando, en base al fenotipo de la planta y al color del grano, hasta alcanzar una población homogénea. Realizar ensayos de densidades mayores a las recomendadas, con las entradas Cambridge, 40104, 40105, 40106 y las bolivianas, 40089, 40090 y 40091. 30 Capítulo II Genética M. Alvarez S. von Rütte Variedades Introducción La obtención de variedades de quinua en el Ecuador se encuentra en una fase inicial, dada la reciente iniciación de las investigaciones en esa dirección; sin embargo, la búsqueda intensa de genotipos con características agronómicas deseables (tales como panojas uniformes, Fig. 5) ha hecho posible que ya se pueda contar con cultivares de alto rendimiento, aptos para una explotación comercial exitosa. Puesto que en gran parte de las tierras altas del país, se encuentra una numerosa diversidad de ecotipos de quinua, con alta variabilidad interna, cultivados por campesinos generación tras generación, se ha procedido a su recolección para evaluarlos y seleccionarlos en forma masal e individual. Las pruebas subsiguientes de estas selecciones, para determinar su potencial de rendimiento, resistencia a enfermedades y adaptabilidad, han permitido identificar los mejores genotipos. Paralelamente, se han introducido variedades de otros países andinos, pero su comportamiento agronómico general ha sido inferior a los ecotipos ecuatorianos, sin embargo, algunas de ellas poseen caracteres interesantes que no se encuentran en los ecotipos nacionales, tales como grano grande, panoja densa y tamaño bajo, que mediante hibridación podrían ser transferidos a los tipos autóctonos para la formación de nuevas variedades. A pesar de que la recolección de ecotipos ha sido realizada en forma amplia, es de esperarse que nuevos esfuerzos en ese sentido continúen dando frutos, por lo que debe continuar aplicándose como método rápido para obtener genotipos con valor agronómico y fuente de germoplasma. Al momento, se cultivan comercialmente dos cultivares seleccionados por Latinreco, dos variedades liberadas por el INIAP, y tres ecotipos de carácter dulce que han sido preferidos por los propios agricultores; 35 una breve descripción de ellos se hace a continuación, incluyendo al cultivar Porotoc, que si bien es poco difundido, puede ser aprovechado por su capacidad de producción de forraje verde. Figura 5. 36 Muestra de panojas uniformes y de buena construcción, resultado de una selección llevada sobre varias generaciones. Cultivares promisorios LR-012. Procede de una selección masal efectuada por LR en la provincia de Chimborazo; las plantas son de color verde, con axilas pigmentadas, de ciclo tardío y pueden alcanzar hasta 220 cm de altura, pero con resistencia al vuelco. Tiene una buena tolerancia al mildiú por lo que pocas veces requiere de su control. Cercospora sp. y Phoma sp. no representan problema para este cultivar. Tiene grano de color blanco de alrededor de 2 mm de diámetro con alto contenido de saponinas. LR-013. Igual que el anterior, procede de una selección masal realizada por LR en la provincia de Chimborazo. Su fenotipo es muy similar al cultivar LR-012 aunque su ciclo vegetativo es de 5 a 10 días más largo. En este cultivar se han efectuado reselecciones de base al tipo de panoja, precocidad y tallo erecto, que han dado origen a los cultivares LR-013 Pn, LR-013 Pr y LR-013 Te. Piartal. Es un cultivar originario de la provincia del Carchi, en el norte del país. Actualmente es el único genotipo dulce cultivado en forma extensa, llegando a ocupar casi el 40% de la superficie comercial de quinua. Normalmente, se lo encuentra contaminado con diversas plantas amargas, por lo que los productores le consideran como semi-dulces. La planta típica de este cultivar es de color púrpura. Estas plantas dulces por provenir de poblaciones mezcladas con plantas amargas, han sufrido contaminaciones, por lo que necesitan ser purificadas mediante autofecundaciones para tener semilla dulce pura. Las plantas pueden llegar hasta 240 cm de altura y presentan susceptibilidad al mildiú. El grano es de color blanco opaco, de aproximadamente 2 mm de diámetro. Chaucha de Saquisilí. Es un genotipo de color rojo, de ciclo vegetativo tardío, que puede alcanzar hasta 250 cm de altura. Al igual que el cultivar Piartal es de carácter dulce pero contaminado, lo que hace necesario el lavado del grano para poder consumirlo. El grano es de color blanco opaco de aproximadamente 1,9 mm de diámetro. 37 Actualmente no se utiliza en siembras extensivas, pero por su vigor la planta y alta capacidad de rendimiento, puede ser aprovechada con éxito en siembras comerciales luego de un proceso de purificación de contaminantes. Porotoc. Procede del área de Cayambe, provincia de Pichincha, sus plantas llegan a medir hasta 240 cm de altura y tardan más de 200 días para alcanzar su madurez en zonas altas, por lo que su siembra debe hacerse tempranamente; su gran vigor vegetativo le hace apto para producción de forraje. La planta es verde con el ápice ligeramente rosado; las panojas toman un color amarillo en la madurez; el grano tiene 1,8 mm de diámetro aproximadamente, es de color crema y presenta alto contenido de saponinas. Tanlahua. Es un genotipo de carácter dulce escasamente difundido en la provincia de Pichincha; la planta es de color verde con el ápice ligeramente rosado, sin axilas pigmentadas; tiene ciclo vegetativo tardío y llega a medir hasta 200 cm de altura. El grano es de color blanco opaco de 1,9 mm de diámetro. INIAP-Cochasquí. Es una variedad liberada por el INIAP en 1986; es de color verde, con las axilas pigmentadas y de ciclo tardío; tiene moderada resistencia al mildiú y puede alcanzar hasta 235 cm de altura; el grano es de color blanco opaco, de 1,8 a 1,9 mm de diámetro y alto contenido de saponinas. INIAP-Imbaya. Es también una variedad liberada por el INIAP en 1986, es de color verde, con la panoja púrpura y de ciclo vegetativo precoz; alcanza hasta 145 cm de altura y tiene moderada resistencia al mildiú. El grano es de color blanco opaco y de carácter amargo (INIAP, 1986). Quinuas dulces Introducción En el Ecuador no se dispone de una variedad de quinua Chenopodium quinoa Willd. pura, que se encuentre libre de saponinas y tenga buenas características agronómicas. 38 En Bolivia existen variedades de quinuas dulces que se usan comercialmente, sin embargo, en los ensayos que con ellas hicieron los investigadores de Latinreco estas no se adaptaron a las condiciones climáticas del Ecuador. En una población de quinua por su gran variabilidad genética, existen plantas que presentan distintos contenidos de saponinas, haciendo a unas amargas y a otras dulces. La presencia de saponinas en el grano de la quinua le confiere un sabor amargo, lo cual constituye uno de los limitantes primordiales para la expansión de su consumo, razón por la cual la obtención de variedades dulces o, al menos, la disminución del contenido de saponinas, se consideran como el objetivo principal del mejoramiento de la quinua (Tola, 1985; Gandarillas, 1979). Se han diseñado diversos métodos para el desamargado del grano de quinua, que contempla la vía seca o la vía húmeda. Pero la vía genética ahorra todo proceso adicional y los costos involucrados, de este modo se han podido obtener los mejores resultados desde el punto de vista organoléptico. Esta situación condujo a realizar ensayos y trabajos de investigación en el terreno de LR en Cumbayá, Pichincha. Su objetivo fue identificar y seleccionar genotipos dulces de quinua en cultivares amargos (de origen ecuatoriano) purificados por LR durante varios ciclos. Hipótesis Los análisis de laboratorio indicaban que de un ensayo a otro, el cultivar amargo LR-012 tenía variaciones en su contenido de saponinas; ante este fenómeno se plantearon dos hipótesis: a) la cantidad de saponinas es igual en todas las plantas pero varía por efectos ambientales; o b) la cantidad de saponinas es diferente en las plantas, de tal manera que existe la posibilidad de encontrar algunos individuos genéticamente libres de saponinas. 39 Metodología Se utilizó la técnica “panoja-surco” como metodología de selección, tal como a continuación se describe: 1. Selección de panojas. En una parcela de 800 m2 de cultivar LR-012 se seleccionaron las 200 mejores plantas y a cada una de ellas se le hizo in situ la prueba de la espuma para determinar su contenido de saponinas, método que se describe en el Apéndice 2. 2. Purificación. Las semillas de las plantas encontradas libres de saponinas fueron sembradas a grano por golpe. Antes de la floración las panojas de cada planta fueron cubiertas con fundas de papel para fijar la característica dulce mediante la autopolinización, puesto que este carácter está determinado por un par de genes recesivos. Cuando las plantas autofecundas maduraron, fueron cosechadas individualmente y sometidas a la prueba de espuma. Se descartaron todas las plantas que dieron semilla amarga, y fueron seleccionadas las que no dieron indicios de presencia de saponinas. Las plantas dulces de cada parcela se juntaron, formando así las líneas dulces. Una ilustración de esta metodología se presenta en la Figura 6, mientras la Figura 7 muestra la metodología de autopolinización en el campo. 3. Valores nutritivos. Se hicieron análisis de grasa y proteína para cada genotipo dulce. 4. Relación proteína/saponinas. Con el propósito de tener una idea amplia de la relación existente entre el contenido de proteínas y saponinas en el grano de quinua, se hizo un análisis de correlación de los datos obtenidos en 74 entradas de quinua (Figura 8). Resultados 1. Selección de panojas. Entre las 200 plantas seleccionadas en la parcela original, se encontraron dos plantas libres de saponinas, es decir el 1%. 40 Figura 6. 41 Esquema de la metodología para la obtención de una quinua dulce. Figura 7. Parcela de diferentes entradas, con plantas autopolinizadas. Este comportamiento no refleja la proporción de plantas dulces existentes, dada la presión de selección ejercida. La obtención de plantas dulces de quinua mediante el proceso seguido, indica que los genes para el carácter dulce pueden estar presentes en varios ecotipos ecuatorianos y que es posible aislarlos siguiendo los pasos antes descritos. Este procedimiento permite obtener rápidamente genotipos dulces y debe ser eficientemente explotado, como paso previo al uso de otras metodologías existentes en la investigación agronómica. Existen varias quinuas semidulces en las diversas provincias del Ecuador (Carchi, Imbabura, Pichincha, Cotopaxi y Chimborazo), y según se ha comprobado en LR, en realidad son una mezcla de plantas dulces y amargas. Sin embargo, existen ecotipos que podrían denominarse semidulces como característica genética y tiene un contenido de saponinas más bajo que las variedades francamente amargas. 42 2. Purificación. En la primera generación de las dos plantas dulces encontradas, se determinó que el 16% de las plantas era de tipo amargo (heterocigotes y homocigotes); lo cual indica que en este cultivar de quinua la polinización cruzada entre plantas de la misma parcela se sitúa en ese nivel (Cuadro 9). 3. Comportamiento agronómico. No se ignora el hecho de que la polinización cruzada ocurrida entre plantas de la misma parcela, podría afectar a otros caracteres; pero este riesgo no es relevante en este caso, dado que el cultivar LR-012, en el momento de la obtención de las dos plantas dulces, (LR-012-1 y LR-012-2), era de buena uniformidad fenotípica, como resultado de cinco generaciones de selección masal. Por lo expuesto, se espera que el comportamiento agronómico de las quinuas seleccionadas sea similar al de la parcela original. Con parcelas experimentadas ya hemos confirmado esta hipótesis; las observaciones realizadas en cuanto se refiere a resistencia a enfermedades y vigor son plenamente satisfactorias (Cuadro 10). En la segunda generación de las plantas dulces, se verificó la fijación del carácter dulce, mediante la autopolinización de 200 plantas (100 por parcela). La prueba de la espuma realizada a la cosecha indicó que todas esas plantas eran dulces, es decir que el carácter efectivamente se había fijado. 4. Características del grano dulce. El análisis del grano dulce encontrado en este estudio y trabajos complementarios siguiendo la metodología descrita, realizados con otros cultivares, ha permitido establecer los siguientes criterios de caracterización: 43 Cuadro 9. Proporción de plantas dulces y amargas. Carácter Dulce Amargo Total Plantas autofecundadas No. % 335 84 62 16 397 100 Cuadro 10. Comportamiento agronómico de 16 entradas de quinua dulce. Entradas LR-012 SM1 LR-012 SM1 LR-012 SM2 Piartal sel 3 Piartal sel 9 Piartal sel 14 Piartal sel SM Tanlahua Chaucha 17 sel Chaucha 17 sel Chaucha 17 sel Chaucha 17 sel Chaucha 17 sel Chaucha 17 sel Chaucha 17 sel Chaucha 17 sel 9 7 11 8 1 2 4 5 Mildiú % de severidad Madurez días Rendimiento kg/ha 5 5 10 40 40 40 40 30 10 20 20 10 5 20 10 10 140 144 147 138 130 169 145 167 150 150 172 155 160 155 160 165 2409 2424 2453 2493 1848 2805 1273 3179 2956 2182 3014 2166 3589 3076 3333 3619 sel = selección El carácter dulce no está ligado a ningún tipo de planta en particular; pues ha sido encontrado en plantas de color verde, rojo y púrpura; con axilas pigmentadas y sin ellas; precoces y tardías, etc. Hasta el momento, el grano de las quinuas dulces ha sido de color blanco opaco que difiere en forma perceptible de la tonalidad de crema de los granos amargos; siendo esta una característica constante en aproximadamente 2000 selecciones individuales efectuadas, lo cual indica que existe un ligamento genético entre los genes que gobiernan el contenido de saponinas y el color del grano. 44 Cuadro 11. Entradas Peso hectolítrico de 12 entradas de quinua amarga y 22 de quinua dulce. Amargas Peso Hectolítrico LR-012 Andrade Darquea LR-013 Pr LR-013 Pn Cochasquí Chilena No. 63-1 Imbaya Porotoc Chilena R Cochasquí Imbaya Mínimo Promedio Máximo 64,4-69,4 65,9 65,9 67,2-68,8 69,3 69,7 70,4 70,2 72,0-72,2 72,3 67,0-70,0 66,0-68,0 64,4 68,9 72,4 Entradas Piartal Piartal sel 3 Piartal sel 9 Piartal sel 14 Piartal SM Tanlahua LR-012-1 LR-012-1 SM-1 LR-012-2 LR-012-2 SM-1 LR-012-2 SM-2 Chaucha-R Chaucha-Ax.R Chaucha-V Chaucha 17 sel Chaucha 17 sel Chaucha 17 sel Chaucha 17 sel Chaucha 16 sel Chaucha 17 sel Chaucha 17 sel Chaucha 17 sel Dulces Peso Hectolítrico 9 7 11 8 1 2 4 5 61,0-66,0 62,7 62,2 62,7 66,9 66,2-67,3 64,4 65,3 62,2-64,4 65,0 63,3 63,7-66,4 66,0 66,7 64,3 64,1 66,1 62,0 64,3 64,0 65,9 68,7 61,0 64,6 66,7 INIAP, (1986) Al igual que en las quinuas amargas, el diámetro del grano de las dulces generalmente está entre 1,8 y 2,1 mm. El peso hectolítrico de las quinuas dulces es inferior de 3 a 5 puntos (kg por hectolitro) al de las amargas (Cuadro 11). 45 Figura 8. Relación entre los contenidos de saponinas y proteínas en grano de quinua (Y=0,2X+0,869; r=0,224). 5. Valores nutritivos Al inicio de este trabajo se temía que el carácter dulce en la quinua estuviera ligado a un menor contenido de compuestos alimenticios; sin embargo, hasta la fecha no se tiene evidencia de que esto ocurra. Los análisis de laboratorio (Cuadro 12) indican que las selecciones y cultivares dulces presentan contenidos similares de proteínas y grasas. Si bien estos resultados no deben ser tomados como definitivos, mientras no sean ratificados por pruebas más amplias, demuestran, al menos, la tendencia de proteína y grasa a no ser inferiores en las quinuas dulces. 46 Cuadro 12. Entrada Dulces Piartal Piartal sel 3 Piartal sel 9 Piartal sel 14 Piartal SM LR-012-1 LR-012-1 SM LR-012-2 LR-012 SM-1 LR-012 SM-2 Tanlahua Chaucha 17 sel Chaucha 17 sel Chaucha 17 sel Chaucha 17 sel Chaucha 16 sel Chaucha 17 sel Chaucha 17 sel Chaucha 17 sel Promedio Amargas LR-012 LR-013 Imbaya Cochasquí Promedio Rango 9 7 11 8 1 2 4 5 Contenido de grasa y proteínas de quinuas dulces y amargas (base seca). Grasa Proteína % Saponinas mg/g Rendimiento kg/ha 8,0 8,3 7,8 8,0 7,4 9,5 8,5 10,0 8,7 8,9 7,1 8,7 8,1 8,0 8,3 8,3 9,1 8,1 8,6 8,4 16,1 15,7 20,4 20,6 19,4 16,2 19,1 16,2 18,3 19,1 18,5 16,8 17,1 18,6 16,1 17,2 17,5 16,1 17,1 17,7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2.706 2.493 1.848 2.805 1.273 2.452 2.409 2.904 2.424 2.453 3.179 2.956 2.182 3.014 2.166 3.589 3.076 3.333 3.619 2.678 8,2 7,9 8,7 8,5 8,3 16,7 18,4 17,5 15,5 17,0 6,9 6,9 6,0 6,5 6,5 2.000-5.000 La baja correlación (r=0,22) entre el contenido de proteínas y de saponinas indica que estos caracteres no se encuentran asociados, por lo que el comportamiento de uno de ellos no influye en el comportamiento del otro (Fig. 8). Es decir, que contenidos bajos de saponinas o su ausencia completa no involucra de ninguna manera una reducción del contenido de proteína ni lo contrario. En la práctica, el rango de variación del porcentaje de proteínas en las quinua dulces será similar al rango de las amargas, por lo que la posibilidad de obtener contenidos altos de proteínas es similar en ambos tipos de quinuas. 47 Conclusiones Diversos cultivares de quinua amargas y semi-dulces del Ecuador están compuestos por mezclas de plantas dulces y amargas que pueden ser aisladas, obteniendo así selecciones dulces puras. Los cultivares dulces de quinua presentan ventajas frente a los amargos, porque ahorran el proceso de desamargado, lo que es muy importante sobre todo a nivel industrial. A nivel experimental se observa un comportamiento agrícola similar de las líneas dulces frente a las amargas en cuanto se refiere a los rendimientos, tipo de grano y tolerancia a enfermedades y plagas. Hasta la fecha no se conoce el papel que juegan las saponinas en la quinua y por eso no hay que olvidarse de las quinuas amargas como reserva genética, lo cual amerita su preservación en bancos de germoplasma. Los valores nutritivos no son muy diferentes entre quinuas dulces y amargas como pueden observarse en los contenidos de grasa y proteína que se presentan en el Cuadro 12. Los ensayos que se llevaron a cabo dieron información sobre el potencial de rendimiento de las quinuas dulces, que ha sido muy satisfactorio como puede verse en el Cuadro 12. Dada la capacidad de polinización abierta que presenta la quinua, existe el peligro de contaminación con quinuas amargas. En la sección de producción de semillas se explican las técnicas ya probadas con buenos resultados para evitar la contaminación. El contenido de proteínas es independiente del de saponinas, por lo cual la posibilidad de obtener grano de alta proteína es similar en quinuas dulces y amargas, entre los genotipos ya disponibles. 48 Purificación de la quinua Introducción La agricultura tradicional se vale de cualquier material de reproducción para las siembras, decidiéndose generalmente, por el material que estuviere asequible al menor costo. La agricultura moderna tiene que ser bastante selectiva en las semillas que elige para la siembra, pues su éxito está ligado a factores económicos que imponen los mercados. Por estas razones, se tuvieron que desarrollar semillas puras que satisfagan los criterios netamente agronómicos, de calidad y economía. Entre las características agronómicas que debe tener un buen cultivar de quinua están su precocidad, uniformidad del tamaño de la planta, madurez uniforme, tipo de panoja, tallos resistentes al vuelco y resistencia a enfermedades. Desde el punto de vista comercial una buena semilla de quinua debe tener granos de color uniforme (blanco a crema), tamaño grande y bajo contenido de sustancias amargas (saponinas, péptidos, etc.), buena sanidad y alto poder germinativo. Pureza genética en el color del grano El material disponible para iniciar la selección de una semilla genética pura de quinua es de gran diversidad. En el grano de las variedades y ecotipos nacionales cultivados predomina el color blanco, con una tendencia a tomar una tonalidad crema que tiende a ser oscura cuando la cosecha se ha retrasado o ha habido presencia de lluvias en esta época, por lo que la cosecha oportuna contribuye a obtener un buen color del grano. 49 Figura 9. Semillas de quinua con diferentes colores, izquierdo superior: blanco-crema; izquierdoinferior: café; derecho-superior: quinua silvestre; derecho-inferior: café oscuro. En un campo de quinua cultivada, se pueden encontrar algunas plantas con grano café, otras con grano café y blanco, con una alta proporción para los dos tipos de grano (Fig. 9). En una panoja de grano blanco también es posible encontrar unos pocos granos de color café, lo cual se explica por el libre cruzamiento que puede darse con plantas de grano café. 50 Las quinuas silvestres (Chenopodium album, Chenopodium hirsinum, etc.) son contaminantes frecuentes de la quinua comestible. Estas especies tienen el grano de color negro y de tamaño inferior al de los granos de color (diferente al blanco) que se generan en Chenopodium quinoa. La contaminación con granos de quinua silvestre desmejora la presentación de la quinua comestible, por lo que su eliminación a nivel de campo debe ser estricta. En cultivos de Chenopodium quinoa infestados de quinua silvestre, no se han encontrado granos de color negro brillante dentro de panojas con grano blanco, por lo que parece que no ocurren cruzamientos espontáneos entre ellas. Estudios sobre la herencia del grano (Gandarillas, 1979), indican que el color del grano depende de dos series alélicas ubicadas en cromosomas diferentes: Serie A B Alelos A, a , acc., a, ar C, cc, ccc, c c La combinación de alelos que determina el color del grano se da a continuación: Color del grano y genotipo (Gandarillas, 1979) 51 Color Negro Café Café claro Amarillo Genotipo A-Cac ac, cc cc, ac-ccacc, acc cc A -, C-. ac-, cc (el alelo Rojo Blanco a ra r aa cc de la otra serie debe ser recesivo) De acuerdo al esquema, el color blanco es doble recesivo (aa cc) por lo que su cruzamiento con un color diferente cambia su fenotipo. Las plantas que tienen grano café son de genotipo ac ac, cc cc, ac-cc-. Si se considera que estos dos genotipos están presentes en una población de quinua de grano blanco (aa cc), en la primera generación (F1) únicamente la alternativa ac acc c, del genotipo (ac-cc-), es capaz de generar granos de fenotipo blanco, ya sea por autofecundación o cruzamiento con genotipos blancos, en las siguientes proporciones: a) Por autopolinización ac a cc c café x ac a cc c café Proporción genotípica ac ac cc cc c cc ac ac a cc c c c a a c c c cc ac ac a cc c c a a c c c c c a aa c a cc a c a 1 2 2 4 1 2 1 2 1 Fenotipo café café café café amarillo amarillo amarillo amarillo blanco Entonces la proporción fenotípica es 9 cafés: 6 amarillos: 1 blanco. b) Por cruzamiento ac a cc c café 4 4 4 4 52 x aacc blanco Proporción genotípica ac a cc c ac a c c a a cc c a a c c Fenotipo café amarillo amarillo blanco En este caso la proporción es 1 café: 2 amarillos: 1 blanco. Esta proporción se basa en el supuesto de una completa alogamia de la quinua, lo cual no ocurre en la realidad. Los niveles de cruzamiento libre en quinua se ubican alrededor del 15% para individuos integrantes de una población, por lo que la proporción de fenotipos blancos debería ser aproximadamente un sexto de la cifra mencionada. El evento de cruzamiento entre plantas de grano café no se considera relevante, puesto que estos constituyen una minoría y la probabilidad de su cruzamiento debe ser cercana a cero. Las otras alternativas (asas ccc, aca cccc y acac cccc) del genotipo ac-cc- no dan lugar al homocigoto recesivo. El análisis precedente no explica la existencia de plantas con una proporción fenotípica de 6 granos cafés: 4 granos blancos, que se encuentran con cierta frecuencia en variedades y poblaciones de quinua, tanto por la elevada frecuencia de granos blancos como por la ausencia de granos de color amarillo. Esto indica que en la genética del grano aún quedan algunos aspectos por resolver. Aplicaciones En todo caso, a nivel del agricultor, en las siembras de quinua para semilla será necesario eliminar en forma sistemática las plantas de grano café, lo cual no es una tarea demasiado difícil debido a la tonalidad oscura que presentan las panojas que contienen grano de ese color. El grano café también puede resultar de los cruzamientos de granos de color amarillo, sin embargo, esta probabilidad es mucho menor, pues normalmente los granos amarillos son muy escasos, por lo que estos cruzamientos se realizan únicamente en forma esporádica. El color blanco del grano, por ser recesivo, no puede dar lugar a ningún otro color en su descendencia, mientras no ocurran cruzamientos con plantas con grano de otro color. Entonces, la selección estricta de panojas de grano blanco es un método eficiente para eliminar colores indeseables. 53 Producción de semillas puras El cultivo tradicional de la quinua no requiere de una semilla pura y uniforme. Una de las reglas de la agricultura andina tradicional consiste en cultivar mezclas de diferentes ecotipos. En la mezcla hay ecotipos tolerantes a la sequía, al exceso de humedad, a enfermedades, etc. Como la cosecha se realiza en forma manual, cortando la planta antes de la madurez completa para trillar más tarde, la heteregoneidad entre las plantas no es un problema. Para un cultivo mecanizado que requiere una variedad con madurez uniforme, la selección de semilla pura es indispensable. También es posible suprimir este proceso de campo mediante el uso de una máquina seleccionadora del grano por color. Sin embargo, periódicamente se deberá partir de panojas seleccionadas manualmente en el campo para conservar la uniformidad de otros caracteres. Las medidas planteadas pueden parecer un tanto exageradas en el momento actual cuando se comercializan, sin mayores inconvenientes, granos sin pureza genética; sin embargo, la permanencia en el mercado de los productores que así lo hacen, dependerá del tiempo que tarden en aparecer productores que ofrezcan un producto de primera calidad. Criterios que se utilizan para seleccionar las plantas Para la selección de las plantas madres se establecieron los siguientes criterios: a. Criterios a nivel de campo: Uniformidad y madurez Forma de la panoja Color de la planta Forma de la hoja Sanidad del cultivo Precocidad 54 b. Criterios a nivel de grano: Rendimiento Color del grano Tamaño del grano Saponinas (para selecciones dulces) Métodos que permiten producir semillas pura Se puede obtener semilla de quinua por uno de los dos métodos disponibles: selección de panojas individuales o autopolinización Si no existen en el mercado variedades de quinua mejorada en las cantidades requeridas, el agricultor puede producir su propia semillas. Métodos de selección de panojas individuales. En un cultivo de quinua se seleccionan las plantas individuales según los criterios establecidos. El momento adecuado para hacer la selección es en la madurez cuando el grano está en estado de masa. Generalmente este trabajo de selección es fácil por cuanto las variedades de quinua que se cultivan son todavía muy heterogéneas y se encuentran plantas muy diferentes en un mismo lote. Cuando este trabajo de selección es bien llevado se observa un efecto muy significativo en el rendimiento de la próxima cosecha. Las panojas cosechadas individualmente serán trilladas una por una, los granos de cada panoja serán inspeccionados y seleccionados según los criterios establecidos. La semilla obtenida por este método se puede seguir tratando de dos maneras distintas: a. Siembra de multiplicación La semilla obtenida de las panojas se mezcla y se siembra en una sola parcela. El terreno debe estar libre de quinua silvestre y aislado (50 m) de otras variedades de quinua. 55 A partir de los 30 días de cultivo se puede empezar el trabajo de purificación el cual consiste en eliminar toda planta que se descubra en el lote con una apariencia diferente a las características establecidas para cada cultivar. Este trabajo de purificación debe realizarse antes de la floración con personal que tenga un alto sentido de responsabilidad y en forma repetida, por cuanto las apariencias indeseables no se manifiestan en las plantas al mismo tiempo. La decisión de aceptar el lote para semilla se toma 4 o 6 semanas antes de la cosecha considerando todos los hechos ocurridos durante el ciclo. b. Siembra de cada panoja en un surco individual Cada panoja se sembrará en un surco individual. La purificación se realizará de la misma manera como se ha explicado. Se deberá seleccionar entre surcos; todo surco cuyas plantas no presenten las características propias del genotipo sembrado, será descartado. La cosecha se hará por surco y todo surco que no produzca un grano deseable será eliminado. Todo grano aceptado será conservado y utilizado para multiplicación o para producción comercial. Este sistema es más laborioso en la siembra y en la cosecha, pero se obtiene en más corto plazo una semilla más pura. ¿Cuántas panojas se necesitan para sembrar una hectárea de quinua? De 1000 a 1200 panojas producen aproximadamente 14 kg de semilla que son suficientes para sembrar una hectárea. ¿Cómo obtener mayor cantidad de semilla en el menor tiempo posible? A todo agricultor le interesa tener en el menor tiempo posible la mayor cantidad de semilla. Esto es factible siempre y cuando se cuente con un gran número de panojas desde el inicio. Para lograr este objetivo se diseñaron dos modelos de producción que se presentan a continuación: 56 Objetivo: Producción: 2.500 t de quinua Rendimiento: 2.500 kg/ha Densidad de siembra: 14 kg/ha Rendimiento por panoja: 14 g Año Superficie Modelo para 4 años Semilla Rendimiento 1o año 2o año 315 m2 3o año 5,6 ha o 4 año 1.000 ha Modelo para 3 años 31 plantas 440 g 78 kg 14.000 kg 440 g 78 kg 14.000 kg 2.500 t 5.600 plantas 78 kg 14.000 kg 78 kg 14.000 kg 2.500 t 1o año 2o año 3o año 5,6 ha 1.000 ha Método de selección por autopolinización. Este método es más práctico para evitar que las plantas seleccionadas se crucen espontáneamente con otras y para tener la seguridad de obtener una variedad pura. Durante el tiempo de la floración se cubre la panoja aproximadamente en un mes con una funda de papel (Fig. 7). Pasada la floración se retira la funda, pero se deja marcada la planta. Si se requiere tomar datos agrícolas del cultivar, es conveniente tener dos parcelas: una para la toma de datos agrícolas y otra para la autopolinización. Rendimiento Para obtener 14 kg de semilla, la cantidad necesaria para sembrar una hectárea, deben auto polinizarse 1000 a 1200 plantas. 57 c. Cosecha Las panojas polinizadas se cosechan y se trillan juntas. Esta semilla que se obtiene va a ser pura, siempre que el cultivar que se maneja sea uniforme; en el caso contrario se deberán hacer pruebas de progenie. La semilla debe sembrarse en un lote aislado para su multiplicación y se obtendrá una semilla básica, la cual a su vez, será multiplicada o utilizada como semilla para cultivos comerciales. Conclusiones La obtención de semilla por selección de panojas individuales es un sistema sencillo, efectivo y puede ser hecho por un agricultor a nivel de hacienda. La selección a través de la autopolinización es más sofisticada y necesita una buena disciplina y organización por parte del agricultor. En ambos casos de multiplicación se necesita una persona que tenga una excelente capacidad de observación, y que sea capaz de descubrir toda planta ajena dentro de una parcela de quinua. Para producir quinua en grandes cantidades y destinarla a un consumidor exigente como el mercado de exportación o una industria de alimentos, es indispensable obtener un producto estandarizado. Uno de los factores que califica a una materia prima es sin duda la pureza y variedad, por lo tanto la selección y multiplicación de variedades de quinua con características bien definidas son indispensables. El desarrollo de la quinua como cultivo comercial, exige que se formen centros de producción de semillas, los cuales podrán resolver el problema de la presencia de granos de color café en forma bastante simple, partiendo de panojas individuales de grano blanco, que serán inspeccionadas para advertir la presencia de granos de color café. 58 Capítulo III Herbicidas M. Alvarez Introducción Si se quiere hacer de la quinua un alimento básico en la dieta de los pueblos andinos o un artículo de exportación, el control de malezas será un factor limitante en los grandes cultivos de quinua mientras que no exista un herbicida que trabaje de manera satisfactoria. El control manual de malezas es factible únicamente en pequeñas extensiones, pues generalmente se enfrenta a problemas de disponibilidad de mano de obra y oportunidad de ejecución del trabajo. El deshierbe por medio de equipos enganchables a un tractor es factible. Estos equipos son controlados por un operador que va sentado sobre el dispositivo que tiene las herramientas de deshierbe. Sin embargo, este tipo de implementos, muy usado en Europa, no ha sido introducido a los países andinos. Por esta situación se considera que el uso de productos químicos sería la forma más práctica de controlar las malezas de la quinua. A pesar de que la búsqueda de herbicidas para la quinua ha arrojado resultados desalentadores en el pasado (Chaquilla, 1976), Latinreco empezó a realizar ensayos que han dado algunos resultados positivos, los cuales se describen a continuación en forma resumida. Metodología Se hicieron varios ensayos con las siguientes características: Parcela experimental: 6 de 200 m2 sin repeticiones Siembra: se sembró a chorro continuo con una distancia de 0,3 m entre surcos Altura: 2.350 msnm Selección de herbicidas: Los herbicidas para estas experimentaciones se seleccionaron principalmente dentro de los usados en la remolacha y la espinaca, por pertenecer a la misma familia botánica (Chenopodiaceae). 63 Aplicación de herbicidas: Los herbicidas pre-emergentes fueron aplicados inmediatamente después de la siembra y los post-emergentes a los 18 días de la siembra, cuando las malezas tenían 2-4 hojas y la quinua presentaba 5 hojas en promedio Se aplicó el herbicida sobre suelo húmedo. Se tomó base la dosis recomendada por la casa fabricante para establecer rangos de aplicación. En todos los casos se tuvieron parcelas sin aplicación o con control manual. Resultados Los resultados obtenidos con los diferentes productos herbicidas aparecen en el Cuadro 13. Los herbicidas post-emergentes Sencor (0,53 kg i.a/ha), Afalon (0,50 kg i.a/ha) resultaron letales para la quinua; en pocos días mataron todas las plántulas. Eptam 7E (2,94 kg i.a/ha), herbicida pre-emergente que se incorpora al suelo, no permite siquiera que las plántulas emerjan del suelo. Fusilade (0,55-1,50 kg i.a/ha), post-emergente, se presentó como inocuo para la quinua y también para las malezas de hoja ancha, el único síntoma observable fue una susceptibilidad de las plantas de quinua a la luz solar. Erradicane 6.7E (0,13-0,26 kg i.a/ha), pre-emergente incorporado, no afectó a la quinua, pero su control de malezas fue muy deficiente. Tramat se probó en dosis de 0,60 a 1,20 kg i. a/ha; en preemergencia, a medida que se aumentó la dosis la susceptibilidad del cultivo a este herbicida se incrementó hasta 80% de plantas muertas, y el control de malezas en ningún caso fue mayor al 20%. Pruebas en postemergencia, y en combinación con Betanal tampoco dieron resultados. Lazo ha sido probado como herbicida pre-emergente en dosis de 1,14 a 2,28 kg i.a/ha. Los mejores resultados se obtuvieron con dosis de 0,57 a 1,14 kg i.a/ha; la población de malezas se redujo en más del 90% y la sensibilidad de la quinua al producto fue prácticamente nula. 64 Cuadro 13. No Nombre Resumen de los resultados obtenidos con 14 herbicidas para el control de maleza en quinua. Fabricante Dosis kg i.a/ha (a) 0,50 0,72 0,35 1,05 1,08 2,94 0,13 0,26 0,55 1,50 2,80 1,40 Época de aplicación (b) Pre-em Post-em Post-em Post-em Post-em Pre-em Pre-em Pre-em Post-em Post-em Pre-em Post-em Fitotoxicidad % (c) 100 100 90 90 5 100 0 0 0 0 80 100 Control de maleza % (d) 100 100 90 90 80 100 20 30 0 0 100 90 1 2 3 Afalón Basagran Betana Hoechst BASF Schering 4 5 6 Ciba-Geigy Stauffer Srauffer 7 Dual 72OE Eptam 7E Erradicane 6.7E Fusilade 8 Goltix Bayer 9 Lazo Monsanto 1,14 2,28 Pre-em Post-em 0 0 95 10 10 Pyramin BASF 1,29 Pre-em 30 90 11 Ro-neet 12 Sencor 13 Tramat Procida Bayer Schering 2,10 0,53 1,20 0,60 Pre-em Post-em Pre-em Post-em 50 100 0 80 60 100 10 20 14 Tibunil Bayer 5 20 80 90 95 95 95 90 ICI 1,40 Pre-em 1,75 Pre-em 2,10 Pre-em 1,40 Post-em (a) kilogramo de ingrediente activo por hectárea (b) Pre-em - pre-emergente Post-em - post-emergente (c)100% - muerte de todas las plantas de quinua (d) 100% - muerte de todas las malezas Pruebas realizadas en Zuleta a 3.100 msnm también arrojaron resultados similares (Fig. 10). Dosis mayores a las indicadas atrofian a los dos primeros pares de hojas verdaderas, lo cual retrasa el crecimiento de la planta. La planta de quinua tiene una tolerancia notable al Lazo, pues aún con las dosis más altas no se ha observado la muerte de las plantas, las cuales tampoco resultan afectadas con aplicaciones post-emergentes tempranas hasta el séptimo día desde la siembra, si bien, los mejores resultados se obtuvieron cuando se hizo la aplicación antes de que la quinua emergiera del suelo (Cuadro 14). 65 Figura 10. Ensayo de herbicidas: en la banda izquierda se observa el efecto de Lazo. Al fondo las últimas parcelas son los testigos que no recibieron ni herbicidas ni control manual. Pyramin al ser probado en pre-emergencia con dosis de 1,29 a 1,72 kg i.a/ha, ha disminuido el porcentaje de germinación hasta en un 50%. Las plántulas sobrevivientes se han recuperado y han producido rendimientos aceptables. El control de malezas es superior al 90%. El uso de Pyramin en post-emergencia a la dosis de 1,29 kg i.a/ha parece tener buenas perspectivas, según pruebas preliminares (Cuadro 14). Dual 720E ha dado resultados inconsistentes como herbicida post-emergente, al ser aplicado en dosis de 0,72 a 1,44 kg i.a/ha. La aplicación de este producto puede producir desde ligeras quemaduras (5%) de los bordes de las hojas hasta lesiones severas que pueden asociarse a la dosis 66 usada y posiblemente a la temperatura ambiental en el momento de la aplicación. El control de malezas ha sido de alrededor del 80% bajo las condiciones observadas y se observa como una detención del crecimiento de las malezas (Cuadro 13). Tribunil, aplicado hasta 2,10 kg i.a/ha, ha permitido un control de maleza de 95% al ser aplicado en oreemergencia. Es posible que las plántulas de quinua presenten cierta clorosis los primeros días, pero su recuperación es satisfactoria. En casos de repetición de siembra por fallas en la germinación podría aplicarse nuevamente Tribunil con aproximadamente 20 días de diferencia entre aplicaciones. Dosificaciones de Tribunil mayores a las indicadas reducen el porcentaje de germinación en forma severa. El uso de Tribunal en postemergencia resulta letal para la quinua (Cuadro 13). Goltix, aplicado en dosis de 1 y 2 kg i.a/ha en postemergencia y 4 kg i.a/ha en pre-emergencia, en todos los casos ha provocado a la quinua una fitotoxicidad del 95%. La germinación de la quinua es normal, pero alrededor del décimo día desde la siembra, las plántulas empiezan a morir hasta casi su eliminación completa. Ro-neet, en aplicaciones pre-emergentes incorporadas de 3 kg i.a/ha ha causado 50% de fitotoxicidad, la cual se manifiesta en una reducción de la germinación y del vigor de las plántulas, así como en el atrofiamiento de las primeras hojas verdaderas. Se efectuó una prueba de rendimiento, con los herbicidas más promisorios (Cuadro 14) en pre y post-emergencia, encontrándose que los herbicidas Lazo (1,14 y 2,28 kg i.a/ha) y Tribunil (1,4 kg i.a/ha) tuvieron el mejor comportamiento general, por su baja toxicidad, alto control de malezas y rendimiento de grano similares o superiores al testigo manual. 67 Cuadro 14. Herbicidas Lazo Tribunil Resultados de la evaluación agronómica del control químico de malezas en quinua. Control Peso Rendimiento Dosis Fitotoxicidad de de Peso kg % % malezas 1000 hectolítrico kg/ha i.a/ha (a) (b) % granos 1,14 3 95 25 65,2 5.465 164 2,28 10 95 26 66,0 3.863 116 1,40 5 95 25 66,0 3.320 100 1,75 20 95 25 65,6 3.291 99 2,10 40 95 25 65,4 2.433 73 Pyramin 1,29 1,50 1,72 20 40 50 95 95 95 26 26 25 64,0 65,4 64,5 3.817 2.962 3.151 115 89 95 Erradicane 6.7 Dual 0,26 0,72 1,08 1,44 20 20 20 40 0 60 80 80 26 26 27 25 64,7 65,1 65,5 65,1 3.397 2.700 2.517 3.050 102 81 76 92 Fusilade 0,84 1,26 10 10 0 0 26 24 64,5 64,0 3.323 4.967 100 149 26 27 64,9 65,0 2.881 3.331 86 100 Testigo absoluto Testigo manual (a) La evaluación se efectuó a los 15 días de siembra en los herbicidas pre-emergentes y a los 15 de aplicación en los post-emergentes. (b) Respecto al testigo manual. Conclusiones La experimentación descrita demuestra que los productos Lazo y Tribunil dan un control satisfactorio para las malezas de la quinua, permitiendo obtener rendimientos de grano superiores a los de las parcelas sin control de malezas o con control manual. Los resultados favorables obtenidos deben comprobarse a escala comercial, pues no se sabe que desviaciones se presentan al aplicar los productos en cultivos de grandes extensiones. Recomendación El control mecanizado de malezas debe ser evaluado más minuciosamente, pues, además de eliminar las malezas trae consigo beneficios para el desarrollo de las plantas por los efectos de mejoramiento de las condiciones físicas del suelo y de conservación de la humedad. 68 Capítulo IV Plagas E. Fiallo C. Ruales Introducción La quinua a pesar de ser una planta tradicional de la Sierra ecuatoriana, apenas ha comenzado a ser cultivada comercialmente, como consecuencia de ello han aparecido insectos nocivos causando diferentes tipos de daños en raíces, tallos, hojas y panoja. En las siembras 1986-1987 se pudo observar una incidencia alta de insectos cortadores, los cuales defoliaron totalmente algunos cultivos en varias localidades de la provincia de Imbabura, por lo que será importante establecer un manejo de plagas adecuado dentro de los planes de expansión de la quinua, puesto que las pérdidas económicas causadas por insectos pueden ser altas. En el presente capítulo se da a conocer al agricultor los avances hasta hoy en el conocimiento de los insectos asociados al cultivo de la quinua, se presenta a los insectos dañinos agrupados de acuerdo al tipo de daño que ocasionan; también se aportan datos sobre los insectos benéficos detectados en cultivos de quinua; además se exponen algunas alternativas de control químico. Trozadores de plántulas En este grupo predominan las especies Agrotis deprivata W. y A. ipsilon H. (Lepidoptera, Noctuidae) cuyas larvas son las causantes de la destrucción de plántulas y son conocidas como “gusanos trozadores” o “gusanos tierreros”, se ha observado que en zonas altas una especie de género Copitarsia ocasionalmente puede encontrarse actuando como “trozador”. Los adultos de estas especies son polillas nocturnas. 73 Gusano trozador o tierrero 1. Agrotis deprivata Walker Forma dañina: Larva Daño: Plántulas con sus tallos cortados Época crítica: Primeras dos semanas de cultivo Condiciones óptimas para el desarrollo de la plaga: Épocas de sequía Distribución geográfica: Se presenta con mayor abundancia en las zonas maiceras de la Sierra. Reportadas en Pichincha y Chimborazo Plantas hospederas: Maíz (follaje y mazorca), col, zanahoria Insectos benéficos: Se ha reportado el parasitismo de Incamya sp (Diptera, Tachinidae) sobre larvas de A. deprivata W. Datos adicionales: Adulto: expansión alar, 40 mm aprox. Larva: último estadio, 37-40 mm aprox. Pupa: 20 mm aprox. Reconocimiento de la especie en el campo: Larvas ocultas en el suelo bajo terrones, hojas, etc. Plántulas cortadas y tendidas en el suelo Larvas al ser limpiadas o lavadas son de color café-gris, opacas, sin brillo Control químico: No existen reportes sobre el control químico de esta especie, pero se podría utilizar como referencia las recomendaciones dadas para el control de A. ipsilon H. Se debe considerar que A. deprivata W. puede ser problemática las primeras dos semanas de cultivo si existen condiciones de sequía, o si se sabe que en la zona las poblaciones de insectos trozadores son altas. Tomando en cuenta estas consideraciones se podrá definir la conveniencia de realizar o no aplicaciones de insecticidas (Cuadro 15). Referencias: Guevara y Santillán, Vásquez, 1962; Ruales, 1983, 1988. 74 1985; Merino y Cuadro 15. Especie A. ipsilon H Copitarsia sp. turbata (H-S) Productos comerciales y dosis utilizados para el control químico de plagas en cultivos de quinua en Perú y Bolivia y papa en Ecuador. Producto comercial Dipterex 2.5 G. Sevin 5 G. Sevin 85% P.M. Dosis 20 kg/ha 20 kg/ha 3 kg/ha Referencia Zanabria, 1981 Sevin 85% P.M. Monitor 600 E.C. Thiodan Methyl 20% 2,7 kg/ha 1,6 l/ha 2,2 l/ha Merino y Vázquez,1978 Orthene 50% P.S. 1,0 kg/ha Lannate 90% P.S. 0,5 kg/ha Azodrin 60 E.C. 0,30% Lannate 0,40% Scrobipalpula sp. Azodrin 60 0,20% Lannate Ambush 50 E.C. Saltones, chinches Pulgones 0,01% 0,01% 3,6 kg/ha 1,8 kg/ha Malathion 57% E.C. Diazinon 40% P.M. Diazinon 60% E.C 1,3 l/ha 1,1 kg/ha 0,7 l/ha Ekatin 25% E.C. 100 cc/100 l agua Cygon 38% E. C. Anthio 25% E.C. 100 cc/100 l agua 100 cc/400 l agua Thiodan Ephestia sp. Phostoxin Zanabria, 1981 Zanabria, 1981 0,30% 0,05% Decis 2.5 E.C. Ripcord 10 Malathion 25% P.M. Malathion 50% P.M. Naupactus sp. Muñoz y Cruz, 1978 1,5 kg i.a/ha Muñoz y Cruz, 1978 Muñoz y Cruz, 1978 Merino, 1986 4-6 tabletas/tn de Bayer, 1970 semilla Orizaephilus Phostoxin 4 tabletas/tn de Bayer, 1970 surinamensis harina G - granulado; P.M. - polvo mojable; E.C. - emulsión concentrada; P.S. – polvo soluble; i.a. - ingrediente activo 2. Agrotis ipsilon Hufnagel Forma dañina: Larva Daño: Plántulas con sus tallos cortados Época crítica: Primeras dos semanas de cultivo Condiciones óptimas para el desarrollo de la plaga: Épocas de sequía 75 Distribución geográfica: Se presenta con mayor abundancia en los rangos altitudinales correspondientes a las zonas paperas de la Sierra. Reportadas en Pichincha y Chimborazo Plantas hospederas: Papa y otras plantas cultivadas Insectos benéficos: Se ha reportado el parasitismo de Incamyia sp (Diptera, Tachinidae) sobre larvas de A. ipsilon H. (Cuadro 15). Datos adicionales: Adulto: expansión alar, 45 mm aprox. Larva: último estadio, 50 mm aprox. Pupa: 24 mm aprox. Reconocimiento de la especie en el campo: Larvas ocultas en el suelo bajo terrones, rastrojo, etc. Plántulas cortadas y tendidas en el suelo Larvas al ser limpiadas o lavadas son de color café-gris, brillosas, de aspecto aceitoso Control químico: Existen recomendaciones para el control químico de esta especie. Puede ser más perjudicial en épocas secas. En zonas donde A. ipsilon H. es abundante podría ser necesaria una aplicación de insecticidas la primera semana del cultivo (Cuadro 15). Referencias: Merino y Vázquez, 1962; Ruales, 1988. Masticadores de hojas y panoja En este grupo se ha observado la presencia de siete especies diferentes, cinco de estas son conocidas por agricultores de diferentes localidades con los nombres de “gusano cortador”, “defoliador”, “ayabala”, “ninacuro” y corresponden a Copitarsia sp. 1, Copitarsia sp. 2, Peridroma saucia (H), Spodoptera sp., Dargida grammivora W., (Lepidoptera, Noctuidae); estos insectos en su estado adulto son polillas nocturnas aparentemente similares pero cada especie presenta patrones alares definidos; las larvas son las que provocan los daños y éstas presentan rasgos característicos. 76 Las dos especies restantes son el “gusano pegador de hojas”, y el “coleóptero cortador” que corresponden a Scrobipalpula sp. (Lepidóptera, Gelechiidae) y Naupactus sp. (Coleóptera, Curculionidae), respectivamente. Gusano cortador o defoliador, ayabala, ninacuro 1. Copitarsia sp. 1 Forma dañina: Larva Daño: Hojas y glomérulos de panojas tiernas cortados. Época crítica: Desde la formación de hojas verdaderas hasta floración. Condiciones óptimas para el desarrollo de la plaga: Épocas de sequía, abundancia de otras plantas hospederas. Distribución geográfica: Se presenta con mayor abundancia en los rangos altitudinales correspondientes a la zona maicera de la Sierra. Reportadas en Imbabura, Pichincha, Tungurahua, Chimborazo. Otras plantas hospederas: Papa, cebolla, col. Insectos benéficos: Se ha reportado a Incamya sp (Diptera, Tachinidae) y a otros insectos parasitando esta especie (Cuadro 16). Datos adicionales: Adulto: expansión alar, 23-41 mm aprox. Larva: último estadio, 39-44 mm aproximadamente Pupa: 19-23 mm Reconocimiento de la especie en el campo: Larvas se encuentran en el follaje o panoja tierna Larva totalmente desarrollada color verde oscuro o café oscuro; vista dorsalmente presenta en los últimos segmentos del cuerpo figuras triangulares. Control químico: Se ha dado recomendaciones para el control químico de Copitarsia sp. (Cuadro 15). Referencias: Fiallo, 1987; Ruales y Moscoso, 1984; Ruales, 1988. 2. Copitarsia sp. 2 Forma dañina: Larva (Figura 11). 77 Daño: Hojas, tallos y glomérulos de panojas tiernas cortados; en ataques severos sólo se respeta el tallo principal Época crítica: Desde la formación de hojas verdaderas hasta la floración. Figura 11. Larva de Copitarsia sp. 2, masticador de hojas y panojas. Figura 12. Adulto de Copitarsia sp. 2, expansión alas, 25-40 mm aproximadamente. 78 Condiciones óptimas para el desarrollo de la plaga: Épocas de sequía, plantas débiles, abundancia de otras plantas hospederas. Distribución geográfica: Se presenta con mayor abundancia en las zonas paperas de la Sierra. Reportadas en Imbabura, Pichincha, Tungurahua y Chimborazo. Plantas hospederas: Papa, cebolla, col, oca, melloco, mashua, alfarillo. Insectos benéficos: Se ha reportado a de Incamya sp (Diptera, Tachinidae) y a otros insectos parasitando esta especie (Cuadro 16). Datos adicionales: Adulto: expansión alar, 25-40 mm aprox. Larva: último estadio, 40 mm aprox. Pupa: 17-22 mm aprox. Reconocimiento de la especie en el campo: Larvas se encuentran en el follaje o panoja tierna. Larva totalmente desarrollada color verde oscuro o café casi negro; vista dorsalmente presenta a lo largo de todo el cuerpo dos franjas oscuras entrecortadas y mechones de pelos en cada segmento. Control químico: Existen recomendaciones para el control químico de este insecto (Cuadro 15). Esta especie es probablemente la más importante y dañina de todas las observadas en quinua, por lo que será importante hacer muestreos periódicos con el fin de detectar a tiempo la presencia de esta plaga. Referencias: Fiallo, 1987; Merino y Vásquez, 1978; Muñoz y Cruz, 1978; Ruales y Moscoso, 1984. 3. Peridroma saucia (Hüber) Forma dañina: Larva. Daño: Hojas cortadas. Época crítica: Desde la formación de hojas verdaderas hasta la floración. 79 Distribución geográfica: En zonas maiceras y de cultivos hortícolas de la Sierra, han sido reportadas en Pichincha y Chimborazo. Plantas hospederas: Col Insectos benéficos: No reportados. Datos adicionales: Adulto: expansión alar, 36-45 mm aprox. Larva: último estadio, 38 mm aprox. Pupa: 22 mm aprox. Reconocimiento de la especie en el campo: En vista frontal la cabeza de la larva totalmente desarrollada presenta un figura oscura similar a una letra “H” Larvas varían en color de café verdoso a gris, con ciertas manchas color crema-rosado Control químico: En vista de que este insecto no es muy frecuente ni abundante no se recomienda realizar aspersiones de insecticidas Referencias: Fiallo, 1987; Ruales, 1983. 4. Spodoptera sp. Forma dañina: Larva. Daño: Hojas cortadas. Época crítica: Desde la formación de hojas verdaderas hasta la floración. Distribución geográfica: En zonas maiceras de la Sierra. Reportadas en Pichincha y Chimborazo. Insectos benéficos: No reportados. Datos adicionales: Adulto: expansión alar, 37 mm aprox. Larva: último estadio, 40 mm aprox. Pupa: 20 mm aprox. Reconocimiento de la especie en el campo: Larva totalmente desarrollada de color pardo-verdoso con una línea clara a cada lado del cuerpo; franja dorsal color café donde se observa manchas triangulares oscuras. Control químico: En vista de que este insecto no es muy frecuente ni abundante, no se recomienda realizar aspersiones de insecticidas. Referencias: Fiallo, 1987. 80 Cuadro 16. Parásitos depredadores en cultivos de quinua en la Sierra ecuatoriana. Insecto afectado Agrotis spp. Insecto benéfico Incamyia sp. (Diptera, Tachinidae) Modo de acción Parásitos de larvas Copitarsia spp. Incamyia sp. (Diptera, Tachinidae) Parásitos de larvas Diptera, Tachinidae A Diptera, Tachinidae B Parásitos de larvas Parásitos de larvas Hymenoptera, Icheumonidae Parásitos de larvas A Hymenoptera, Icheumonidae Parásitos de larvas A Hymenoptera, Braconidae A Parásitos de larvas Scrobipalpula sp. Elfia sp. Parásitos de larvas Diptera, Tachinidae Hymenoptera, Icheumonidae Parásitos de larvas A “Afidos” Coleoptera, Coccinelli Coleoptera, Coccinelli Neuroptera, Chrysopi Hymenoptera Parásitos de Depredador adultos Depredador adultos Depredador adultos larvas de ninfas y de ninfas y de ninfas y Parásitos de larvas 5. Dargida grammivora Walker Forma dañina: Larva Daño: Hojas cortadas Época crítica: Desde la formación de hojas verdaderas hasta la floración Distribución geográfica: En zonas maiceras de la Sierra. Reportadas en Pichincha, Tungurahua y Chimborazo Insectos benéficos: No reportados Planta hospedera: Maíz 81 Datos adicionales: Adulto: expansión alar, 37 mm aprox. Larva: último estadio, 40 mm aprox. Pupa: 19 mm aprox. Reconocimiento de la especie en el campo: Larva totalmente desarrollada de color verde con una banda longitudinal color rosado a cada lado. Control químico: En vista de que este insecto no es muy frecuente ni abundante no se recomienda realizar aspersiones de insecticidas Referencias: Fiallo, 1987; Merino y Vázquez, 1962; Ruales, 1983; Ruales y Moscoso, 1984. Gusano pegador de hojas Scrobipalpula sp. Forma dañina: Larva Daño: Las larvas emiten un delgado hilo de seda del cual se suspenden, sirviéndoles este para pegar las hojas, formando una cobertura dentro de la cual habitan y se alimentan. Tienden a comer una de las hojas entre las cuales se ocultan, masticando la epidermis del envés y el parénquima, respetando la epidermis del haz, dejando por ello espacios translúcidos que delatan su presencia; también pueden encontrarse en la panoja alimentándose con glomérulos tiernos o granos maduros. Época crítica: Desde la formación de hojas verdaderas hasta la maduración. Condiciones óptimas para el desarrollo de la plaga: No definidas. Distribución geográfica: En la mayoría de zonas donde se cultiva quinua. Reportadas en Imbabura, Pichincha y Chimborazo. Plantas hospederas: Ashpa quinua. Insectos benéficos: Un alto índice de larvas colectadas mostraron estar parasitadas por larvas de avispas o de moscas tales como Elfia sp. (Fig. 13). 82 Figura 13 Elfia sp un parásito de Scrobipalpula sp. Datos adicionales: Adulto: expansión alar, 13-15 mm aprox. Larva: último estadio, 10-12 mm aprox. Pupa: 7-8 mm aprox. Reconocimiento de la especie en el campo: Larvas se encuentran en el follaje o en la panoja. Presencia de hojas pegadas u hojas con partes translúcidas. Larva totalmente desarrollada con manchas de colores verde, crema y café sobre el cuerpo. Larva al ser tocada o molestada se mueve como un pez fuera del agua. Control químico: No se recomienda realizar aplicaciones de insecticidas los cuales podrían afectar la eficiencia de los enemigos naturales, porque esta especie es frecuente pero sus poblaciones son bajas (Cuadro 15). Referencias: Fiallo, Moscoso, 1984. 83 1987; Ruales, 1983; Ruales y Coleóptero cortador Naupactus sp. Forma dañina: Adulto. Daño: Hojas cortadas. Época crítica: No definida. Condiciones óptimas para el desarrollo de la plaga: No definidas. Distribución geográfica: provincia de Pichincha. Reportadas en Cutuglahua, Plantas hospederas: Haba, maíz, nabo, kikuyo, lengua de vaca, trigo, triticale, llantén, geranio rojo, chinchín. Insectos benéficos: No reportados. Datos adicionales: Adulto: macho longitud 7 mm, ancho 5 mm, hembra longitud 5 mm, ancho 4 mm Reconocimiento de la especie en el campo: Macho adulto: Color gris oscuro casi negro, presenta una franja gris blancuzca de 0,5 mm de ancho en el dorso lateral de los élitros (alas interiores), la misma que termina aproximadamente 1,5 mm antes del ápex y se prolonga tenuemente hacia la parte anterior del cuerpo a manera de una línea por el dorso lateral del tórax. Hembra adulta: La franja gris blancuzca es más ancha en la parte abdominal y su prolongación hacia el tórax es menos perceptible. Control químico: No se han realizado estudios para el control químico de este insecto (Cuadro 15). Referencias: Merino, 1986. 84 Chupadores de follaje Se ha encontrado a tres especies de insectos que ocasionan daños por picaduras y succión de savia, el “saltón de hojas” Parantanus yusti Y. (Homoptera, Cicadellidae), el “chinche del follaje” Proba sallei (S) (Hemiptera, Miridae) y el “pulgón” Aphisdidae I. (Homoptera, Aphididae). Saltón de hojas Paratanus yusti Young Forma dañina: Ninfa y adulto Daño: Picaduras, encrespamiento y secado de hojas; debilitamiento de plantas. Ataques severos ocasionan síntomas similares a los causados por Peronóspora effusa Fr. Se reporta como vector de un organismo parecido a micoplasma en Solanum marginatum (sacha naranjilla). Época crítica: Primeros meses del cultivo. Condiciones óptimas para el desarrollo de la plaga: Épocas de sequía Distribución geográfica: Amplia distribución en zonas productoras de quinua. Reportada en Imbabura, Pichincha y Chimborazo Plantas hospederas: Alfalfa, papa, chocho, ashpa naranjilla (Solanum marginatum). Insectos benéficos: No reportados. Datos adicionales: Adulto: expansión alar, 4-5 mm longitud Ninfa: Hasta 4 mm longitud Reconocimiento de la especie en el campo: Presentes en el follaje Ninfas y adultos caminan rápidamente, ágiles saltadores. Adultos varían de color entre café y gris; vistos dorsalmente presentan en la parte posterior de la cabeza una mancha color crema en forma de punta de flecha, sus antenas son difíciles de distinguir a simple vista. 85 Control químico: En épocas secas podría ser necesario tomar medidas de contro1 químico (Cuadro 15). Referencias: Fiallo, 1987; Moya, 1985; Ruales, 1983; Ruales, 1984; Ruales, 1988; Yust, 1958. Chinche de follaje Proba sallei (Stall) Forma dañina: Ninfa y adulto Daño: Picaduras en hojas Época crítica: No definida Condiciones óptimas para el desarrollo de la plaga: No definidas. Distribución geográfica: De amplia distribución en zonas maiceras y paperas de la Sierra. Reportados en Pichincha y Chimborazo Planta hospedera: Papa Insectos benéficos: No reportados. Datos adicionales: Adulto: 5-6 mm longitud (Fig. 14) Ninfa: hasta 5 mm longitud Reconocimiento de la especie en el campo: Se encuentra en el follaje. Ninfas y adultos son ágiles caminadores pero no saltadores. Adultos de colores café-verdoso, café o gris; antenas fáciles de distinguir a simple vista. Control químico: Las poblaciones de este insecto generalmente son muy bajas por lo que no se recomienda utilizar insecticidas, sin embargo existen estudios para el control de esta plaga en papa (Cuadro 15). Referencias: Fiallo, 1987; Ruales y Moscoso, 1984; Ruales, 1988. 86 Figura 14. Adulto de Proba sallei (Stall), chinche del follaje. Pulgón o áfido Aphididae I (Especie no determinada) Forma dañina: Ninfa y adulto. Daño: Picaduras y succión de savia en hojas. Época crítica: No definida. Condiciones óptimas para el desarrollo de la plaga: Se ha observado incremento de poblaciones en épocas secas. Distribución geográfica: En diversas altitudes donde se cultiva quinua. Reportada en Imbabura, Pichincha y Chimborazo. Plantas hospederas: Ashpa quinua. Insectos benéficos: Se ha reportado a varias especies depredando o parasitando esta plaga (Cuadro 16). 87 Datos adicionales: Adulto: 3,5 mm longitud. Ninfa: hasta 3 mm longitud. Reconocimiento de la especie en el campo: Se encuentran individuos aislados o colonias de insectos en el envés de las hojas; pueden encontrarse tanto individuos alados como no alados Cuerpo color verde-amarillo o verde, forma de pera; textura blanda, se revienta al ser aplastado. Control químico: En épocas de sequía estos insectos tienden a multiplicarse más fácilmente, por lo que podría ser necesario realizar aspersiones de insecticidas siempre y cuando sea inefectiva la acción del control biológico (Cuadro 15). Referencias: Fiallo, 1987; Ruales y Moscoso, 1984; Ruales, 1988. Minador de hojas Una sola especie de minador de hojas Lyriomiza sp. (Diptera, Agromyzidae) ha sido detectada afectando plantas de quinua. Lyriomiza sp. Forma dañina: Larva. Daño: Minas o galerías en las hojas al alimentarse la larva del parénquima. Época crítica: No definida. Condiciones óptimas para el desarrollo de la plaga: No definidas. Distribución geográfica: En varias zonas donde se cultiva quinua. Planta hospedera: Ashpa quinua. Insectos benéficos: No reportados. Datos adicionales: Adulto: 2,5 mm longitud. Larva: Hasta 3 mm longitud. 88 Reconocimiento de la especie en el campo: Las hojas presentan galerías características. Pequeñas moscas brillosas con una mancha amarilla tanto en la cabeza como en el tórax, sobrevuelan los cultivos y se posan sobre las hojas. Control químico: No se justifica debido a que su distribución es limitada y sus poblaciones son bajas. Referencias: Fiallo, 1987; Ruales y Moscoso, 1984. Plagas de almacenamiento Dos especies de insectos han sido detectadas ocasionando daños en almacenamiento; la polilla Ephestia sp. (Lepidoptera, Pyralidae) y el gorgojo Oryzaephilus surinamensis (L) (Coleoptera, Cucujidae) sobre semillas y harina de quinua respectivamente. Polilla de la semilla Ephestia sp. Forma dañina: Larva. Daño: Destrucción de semillas; contaminación excreciones, secreciones e insectos muertos. con Época crítica: En almacenamiento. Condiciones óptimas para el desarrollo de la plaga: Bodegas descuidadas y contaminadas. Distribución geográfica: En bodegas de semillas en Costa y Sierra. Reportada en semillas de quinua en bodegas cercanas a Quito. Otros hospederos: Arroz y maíz suave almacenados. Insectos benéficos: No reportados. Datos adicionales: Adulto: expansión alar 11-14 mm. Larva: último estadio: 10 mm longitud. 89 Reconocimiento de la especie: Se encuentra en quinua almacenada. Las larvas emiten hilos de seda con los cuales unen las semillas y forman glomérulos. Control químico: En general, estas plagas son controladas en bodegas y silos herméticos utilizando tabletas de fosfuro de aluminio (Phostoxin o Gastoxin) (Cuadro 15). Referencias: Bayer, 1970; Fiallo, 1987; Ruales, 1988; Yust y Cevallos, 1955; Yust, 1958. Gorgojo de la harina Oryzaephilus surinamensis (L) Forma dañina: Larva y adulto. Daño: Destrucción y contaminación de harina. Época crítica: En almacenamiento. Condiciones óptimas para el desarrollo de la plaga: Bodegas descuidadas y contaminadas. Distribución geográfica: En bodegas de semillas en Costa y Sierra. Reportados en harinas de quinua en bodegas cercanas a Quito, Pichincha. Otros hospederos: Arroz y maíz suave almacenado. Insectos benéficos: No reportados. Datos adicionales: Adulto: 2,5 mm longitud. Reconocimiento de la especie: Encontrado en harina. Adulto color café rojizo o café oscuro, cuerpo alargado cubierto de fina pubescencia, cabeza de forma trapezoidal. Control químico: Utilizando tabletas de fosfuro de aluminio (Phostoxin o Gastoxin) (Cuadro 15). Referencias: Bayer, 1970; Fiallo, 1987; Ruales, 1988; Yust y Cevallos, 1955; Yust, 1958. 90 Insectos benéficos En un campo de quinua conviven junto a los insectos perjudiciales varias especies de insectos que benefician al agricultor, debido a la propiedad que tienen de devorar o parasitar ciertas plagas. Los insectos útiles deberán ser tomados en cuenta para establecer programas de control integrado, para ello se deberá determinar todas las especies benéficas presentes en los cultivos de quinua y profundizar estudios sobre su biología. El Cuadro 16 resume los avances logrados en el conocimiento de estos insectos. Control químico Así como el estudio de las plagas que afectan a la quinua apenas se ha iniciado, también la utilización de insecticidas es reciente. Sin embargo, existen varios trabajos realizados en Perú donde se dan recomendaciones de control químico en este cultivo (Jacinto, 1980; Zanabria, 1981). En el Ecuador INIAP ha publicado recomendaciones de control químico de plagas en papa (Merino y Vázquez, 1978; Muñoz y Cruz, 1978). Si se considera que varias de esas plagas también afectan a la quinua, las mismas medidas de control podrían ser tomadas en cuenta como punto de partida para realizar investigaciones en control de plagas en este cultivo (Cuadro 15). Algunas experiencias de control químico realizado en ensayos semi-comerciales de quinua por LR son presentados en el Capítulo VII. De las observaciones realizadas hasta la fecha se deduce que las plagas más importantes son Copitarsia sp. 1 y 2, Agrotis deprivata W. y A. ipsilon H.; las demás son frecuentes pero poco abundantes como Scrobipalpula sp.; están limitadas en zonas definidas, o pueden incrementarse en épocas secas. 91 Se sabe que Copitarsia sp. 2 aparece como plaga muy dañina de manera cíclica, coincidiendo con años muy secos puede devastar cultivos enteros bajo dichas condiciones (Ruales, 1988). Sin embargo, en épocas con inviernos normales sus daños no tienen el mismo impacto; algo similar sucede con A deprivata W., A. ipsilon H. y Copitarsia sp. 1; de existir las condiciones adecuadas para la aparición e incremento de las especies mencionadas se podría realizar aspersiones con insecticidas para prevenir pérdidas graves. Así como el clima influye en el incremento de poblaciones, los insectos benéficos pueden actuar de manera tal que mantengan a las plagas bajo control. Esto probablemente sucede en el caso de Scrobipalpula sp puesto que la mayoría de larvas colectadas en el campo y criadas en laboratorios se encontraban parasitadas (Fiallo, 1987; Ruales, 1988). Este insecto que es una plaga seria en Perú (Zanabria, 1981) no ha sido detectado causando daños de consideración en Ecuador. Si la hipótesis de la efectividad de los enemigos naturales resulta cierta, el uso inadecuado de insecticidas sobre estos puede provocar un aumento de poblaciones de Scrobipalpula sp. y volverse a mediano plazo una plaga principal en quinua. La eliminación de malezas hospederas de plagas, utilización de plantas trampa, correcta preparación de suelos, utilización de semilla seleccionada, rotaciones de cultivos, son varios de los aspectos que deben ser observados para limitar las aplicaciones de insecticidas. En general la decisión de utilizar insecticidas deberá depender de la densidad de la población de insectos que causan daños económicos. Una vez determinada esta se sabrá cuando intervenir. Se deberá tomar en cuenta la eficiencia que tienen los enemigos naturales para frenar el crecimiento de las poblaciones de plagas, así como su dinámica, las distintas plantas hospederas, entre otros factores. Es importante impulsar investigaciones coordinadas entre productores de quinua e institutos de investigaciones agronómicas. 92 Capítulo V Enfermedades C. Falconí C. Ruales Introducción Los primeros reportes de problemas fitosanitarios en Chenopodium quinoa Willd. se limitan a un sistema agrícola de autoabastecimiento. El uso de nuevas técnicas agrícolas, el cambio a un sistema ecológico distinto en el que se procura aumentar los rendimientos hacen que el comportamiento de este vegetal sea completamente distinto al original. En consecuencia se detectan nuevas formas de infección e incidencia de enfermedades. El estudio de las principales alteraciones morfológicas de los patógenos, ciclo biológico, distribución geográfica e índices de parasitismo, permitiría establecer una estrategia para el control de estas enfermedades. Enfermedades foliares Mildiú o Cenicilla (Peronospora effusa Fr.) El hongo conocido como mildiú o cenicilla se considera como la enfermedad más importante del cultivo de la quinua, por su amplia distribución geográfica y sus ataques severos en épocas de alta precipitación Es una enfermedad que presenta diversos grados de incidencia los cuales dependen de la variedad o ecotipo, de las condiciones climáticas y otros factores Las observaciones realizadas no permiten determinar un porcentaje de incidencia crítico y será necesario llevar adelante más investigaciones. Para el manejo de cultivos extensivos será importante estar preparados, puesto que la enfermedad puede llegar a ser un problema serio. 97 Síntomas Las lesiones en las hojas son muy variadas, dependiendo de la zona ecológica, intensidad de la luz, humedad atmosférica y de la variabilidad genética de la quinua. Los síntomas iniciales típicos se manifiestan a manera de pequeñas manchas de color verde amarilloso, de forma y dimensiones irregulares (Fig. 15). Bajo condiciones climáticas favorables a la infección, las lesiones progresan en tamaño, convirtiéndose en opacas, que en determinado número provocan defoliaciones intensas, tal es el caso de la variedad boliviana Sajama, que se cultivó experimentalmente en la Sierra ecuatoriana. A menudo se puede observar un halo de color verde claro en la zona exterior de la lesión; bajo condiciones favorables de humedad se forma en el envés de la mancha foliar un fieltro grisáceo compacto, constituido por esporangios y esporangióforos del patógeno. Los esporangios en su estado de madurez fisiológica reaccionan a la exposición a la luz y la humedad desprendiéndose fácilmente. Organismo causal Peronospora effusa Fr. se caracteriza por la formación de esporangios hialinos en forma de limón, de pared celular delgada, con la forma de una papila apical. Otros hospederos Ashpa quinua, espinaca y remolacha Control del Mildiú En el Cuzco (Perú), se menciona el uso de Manzate “D”, en una dosis de 1,5 kg/ha, con la opción de poder aplicarse Polyram con Cupravit la misma dosis. Se recomienda además Ridomil en dosis de 0,6-1,0 kg/ha. 98 En Bolivia se recomienda Polyram Combi en dosis de 1,5-2,0 kg/ha, además Cupravit 4,0 kg/ha. Los dos productos son aplicados en un lapso de 14 días. INIAP recomienda Bravo 500 para el mildiú y cercosporiosis en dosis de 2,8 kg/ha aplicado cada 21 días hasta la floración. Los productos de contacto deben ser aplicados directamente al lugar de la enfermedad, es decir al envés de la hoja con bombas de mochila a motor (bajo volumen) o bombas de alta presión (acoplados al tractor), siendo las bombas manuales de mochila las menos recomendables. Existen productos como Benlate que por su naturaleza química y a pesar de su sistemicidad no controlan la enfermedad, pues en su rango de acción no contempla este tipo de hongo, sin embargo es efectivo contra otros como Cercospora sp. Cercosporiosis (Cercospora sp.) Síntomas Los síntomas iniciales se presentan en las hojas inferiores a manera de pequeñas lesiones de color amarillo-café de 2 mm de diámetro, aumentando de tamaño a medida que crece la infección llegando incluso a 8 mm (Fig. 16). En la parte inferior de la hoja, en la porción de las lesiones, se forman las fructificaciones del hongo a manera de una capa compacta de conidióforos de apariencia afelpada de color gris claro. Las porciones externas de la lesión toman un color amarillo claro en su madurez se tornan opacas y se desprenden formando perforaciones. La enfermedad se hace mucho más evidente en períodos secos o de prolongada sequía. Sin embargo, su aparición en forma severa es después del mildiú. Organismo causal Cercospora sp. posee hialinas de tamaño variable (30,2 25,42 x 12,08 - 13,34 µ), septadas (1-6µ), que se forman especialmente sobre esporóforos ramificados que emergen del micelio a través de los estomas. 99 Figura 15. Mildiú (Peronospora effusa Fr) o cenicilla, la enfermedad más importante en este cultivo. Figura 16. Cercosporiosis (Cercospora sp.) 100 Control de la cercosporiosis La cercosporiosis se controla con los mismos productos mencionados para el mildiú; además se puede aplicar Benlate en la dosis de 0,8 kg/ha cada 21 días hasta la floración. Otras enfermedades foliares Existen otras enfermedades foliares que son causadas por algunas variedades de hongos patógenos reportados asociados a este cultivo, los cuales podrían volverse importantes en el futuro con la expansión de los cultivos. Son conocidos como mancha negra de la hoja (Alternaria solani S.), mancha foliar (A laternata Fries Keiss, Heterosporium sp., p Pleóspora sp.) y mancha anular de las hojas (Ascochyta sp.). Enfermedad del tallo Mancha ojival o phomopsis (Phoma exigua var. Foveata, Phoma spp.) Síntomas La enfermedad se caracteriza por pequeñas depresiones de color oscuro que se hacen más evidentes en la superficie y a lo largo del tallo (Fig. 17). En el transcurso de la infección se agrandan longitudinalmente y sus bordes se definen. El área superficial no guarda relación con el avance en sentido transversal en el parénquima. La pudrición causada por P. exigua var. Foveata es mucho más intensa, de colores claros y lesiones variadas; las infecciones de Phoma spp. Son mucho más pequeñas de color negro brillante y lesiones restringidas. Los cuerpos fructíferos se desarrollan en grupos sobre las lesiones causadas. 101 Figura 17. Phomopsis (Phoma exigua) o mancha ojival, una enfermedad que ataca al tallo. Organismo causal Las características morfológicas y biométricas de estos dos hongos son parecidas, las picnidias son globosas, de diámetros de 100-200 µ, y de colores café-oscuro a negro. La mayoría son subepidérmicas. En su interior se forman picniosporas hialinas, unicelulares cilíndricas (de 35 x 2-3µ). El agente causal más agresivo es Phoma exigua var. foveata, aunque menos distribuido geográficamente o poco común. 102 Ciclo de enfermedad Los desechos de cultivo constituyen el inóculo primario de la enfermedad. Estos a su vez infectan tallos de plantas del nuevo ciclo vegetativo. Su infección se hace presente luego de casi todo el proceso de maduración y permanece latente. A partir de la floración se hacen evidentes los primeros síntomas que son manchas translúcidas acuosas. Las temperaturas mayores a 22oC durante el desarrollo del cultivo mantienen bajo el nivel de inóculo, mientras que bajo condiciones de alta humedad en el suelo y heladas nocturnas se incrementa la incidencia de la enfermedad. La demora en la incorporación del rastrojo luego de la cosecha favorece el incremento del inóculo en el suelo. Los daños mecánicos en la epidermis y la exposición a temperaturas bajas incrementa la seriedad de la enfermedad. Otros hospederos Phoma exigua var. foveata se encuentra geográficamente diseminada en el Ecuador sobre una gran variedad de hospederos, sobre todo en papa, y en otras especies del género Chenopodium. Hasta la fecha, esta enfermedad no ha causado problemas en los cultivos experimentales conducidos por LR. Esto es explicable al haber realizado incorporaciones de rastrojo y rotaciones de cultivos adecuados. Enfermedad de plântula Damping off o muerte de plántulas (Verticillium sp, Pratylenchus sp.) El agente causal de la muerte de plántulas en el cultivo de la quinua es Verticillium sp, que puede estar asociado con otro tipo de organismo causal, como nematodo lesionador, Pratylenchus sp. 103 La desinfección de semillas con Vitavax 500 en dosis de 4 g/kg de semilla, ha dado como resultado un mayor número de plántulas sanas por unidad de superficie. El uso de semilla sana contribuirá a reducir este y otros problemas patógenos, en el momento de la germinación Desorden no infeccioso Es importante considerar que la simple difusión del vapor de los herbicidas como el 2,4-D cuando se aplica en cultivos vecinos a la quinua es suficiente para afectar las plantas reduciendo sus panojas hasta en un 80%, por lo que se deberán tomar las debidas precauciones al manipular estos productos. Referencias: Alandia, S. et al 1979; Ainsworth, GC, 1961; Barnett, H., 1982; Barron, G.H, 1968; Falconí, C., 1985; Orellana, H., 1985; Van Der Plank, JE., 1963. 104 Capítulo VI Fertilización M. Alvarez S. von Rütte Introducción En el cultivo de quinua actualmente practicado en el Ecuador no se utiliza la fertilización. Los cultivos de quinua obtienen fertilización indirecta de los cultivos principales que son fertilizados (García, 1985). En parte, la no fertilización podría explicar los bajos rendimientos de 407 kg/ha que reportan el MAG (1984). Una situación similar en los demás países andinos es anotada por Rea et al (1979). Paradójicamente los estudios sobre fertilización son muy escasos (Núñez y Morales, 1980). Las investigaciones realizadas hasta ahora coinciden en señalar que la quinua responde mejor al nitrógeno para producir rendimientos elevados. La dosis de nitrógeno parece efectiva en casi todas las áreas de producción de quinua es de 80 kg/ha (Gandarillas y Tapia, 1976; IBTA, 1980; Peralta, 1985a; Rea et al., 1979). Existe también bastante coincidencia en la forma de aplicación del nitrógeno: la mitad a la siembra y la otra mitad antes de la floración. Se ha encontrado que la respuesta de la quinua al nitrógeno es de 16 kg grano/kg nitrógeno. Existen discrepancias sobre las cantidades de fósforo para el cultivo de quinua. Algunos reportes restan importancia al papel de este elemento y con frecuencia recomienda fórmulas sin fósforo (Peralta, 1985a; Gandarillas y Tapia, 1976); sin embargo, se menciona también fórmulas generales que recomiendan de 40-80 kg fósforo/ha (La Molina, 1985; Peralta, 1985a; Rea et al., 1979). El potasio prácticamente se ha descartado de las recomendaciones de fertilización, debido a que no se ha encontrado respuesta a este elemento en los ensayos realizados. 109 Ensayos de fertilización Ensayo de orientación en dosis altas Se evaluó la variedad boliviana Sajama bajo cuatro formulaciones de fertilización, en un suelo bajo en nitrógeno, medio en fósforo y alto potasio, en Cumbayá, cantón Quito, provincia de Pichincha, Ecuador, 2350 msnm. En el Cuadro 17 se puede observar que la variedad Sajama rindió igual que el trigo y que tuvo una buena respuesta a la fertilización (80-70-120), superando hasta con el 95% el rendimiento de la parcela testigo (0-0-0). Los efectos de la formulación 170-70-242 sobre el crecimiento de la quinua eran bien marcados (Fig. 18). Se evaluó el tamaño del grano mediante un tamiz de orificio cuadrado de 1,4 mm, observándose que con la fórmula 8070-120 se obtuvo el 14% de grano pequeño, mientras que en el testigo ese porcentaje fue el doble (28%). Se puede observar que dada la precocidad de la Sajama (tres meses aproximadamente) se puede obtener una cosecha, que sin ser muy elevada, resulta atractiva por el corto tiempo utilizado. Esto permite aprovechar el suelo en mejor forma. Respuesta al nitrógeno Se realizó un ensayo en Cumbayá (2350 msnm) con la variedad Imbaya. El suelo del ensayo tuvo un contenido medio en materia orgánica, y siete niveles de nitrógeno: 0, 30, 60, 90, 120, 150 y 180 kg N/ha, alto en fósforo y potasio. El rendimiento de grano del testigo (0 kg N/ha) fue superado en 10% con 30 kg N/ha y hasta 42% con kg N/ha. Por cada kilogramo de nitrógeno aplicado se obtuvo un aumento entre 1,3 a 5,2 kg de grano de quinua/ha, que debe ser considerado como una respuesta pobre (Cuadro 18). 110 Cuadro 17. Datos agronómicos de trigo y quinua (variedad Sajama). Cultivo Trigo Quinua Quinua Quinua Quinua 80-70-120 106 76 Panoja largo cm -- 80-70-120 70-55-150 170-70-242 0-0-0 95 95 103 60 122 118 123 60 24 22 24 15 Fertilización Días a N-P-K madurez Altura cm Diámetro cm -3.5 2.5 4.0 2.5 Rendimiento kg/ha % (a) 2091 1958 1383 1607 1006 195 137 160 100 (a) respecto a quinua 0-0-0 Cuadro 18. Rendimiento de grano de quinua, (variedad Imbaya), para siete dosis de nitrógeno. Aumento kg grano/kg N Tratamientos kg N/ha 0 30 60 Rendimiento de grano kg/ha 1476 1632 1656 % (a) 100 111 112 90 120 150 1765 2099 1674 120 142 113 3.2 5.2 1.3 180 1710 116 1.3 (a) respecto a testigo de 0 kg N/ha 111 5.2 3.0 Figura 18. Ensayo de fertilización en la parcela de la izquierda se fertilizó 170-70-242 y en parcela de la derecha 0-0-0. Respuesta al fósforo y al potasio Se realizó una prueba con cinco tratamientos de fertilización en donde el nitrógeno se mantuvo fijo (90 kg/ha) y se varió el fósforo (0, 30, 50 kg/ha) y el potasio (0, 20, 30 kg/ha). El sitio de prueba (Hacienda Zuleta, 3.100 msnm) presentó un suelo alto en materia orgánica, medio en nitrógeno y fósforo y alto en potasio; el pH fue de 5,6. La parcela experimental tuvo una superficie de 700 m2. En los resultados obtenidos sorprende el alto rendimiento obtenido por el testigo (3.953 kg/ha), que únicamente es superado en 11% por el tratamiento 90-50-20 (Cuadro 19). 112 Cuadro 19. Rendimiento de grano obtenidos con cinco tratamientos de fertilización variando las dosis de P y K. Rendimiento kg/ha % (a) 3682 93 Tratamientos kg N-P-K/ha 90-30-20 Altura Planta cm 185 90-30-30 177 195 3923 99 90-50-20 180 196 4401 111 90-50-30 167 192 3959 100 0-0-0 171 196 3953 100 Madurez días 188 (a) respecto a testigo de 0-0-0 El análisis químico del grano indica que la proteína tiende a ser estable; mientras que la grasa, fibra y cenizas se incrementa en las parcelas que recibieron fertilización (Cuadro 20). Cuadro 20. Análisis del grano por tratamiento de fertilización (base materia fresca). Tratamientos de N-P-K/ha 0-0-0 Proteínas % 14.37 Grasa % 8.49 Fibra % 2.93 Ceniza % 3.86 90-50-30 14.40 9.99 3.36 3.81 90-50-30 14.98 9.44 3.42 3.90 90-30-30 14.83 10.02 3.55 4.12 90-30-20 14.03 10.90 3.99 4.37 113 En un ensayo realizado en Cumbayá con el cultivar LR-012, en el que se variaron las dosis de fósforo y potasio, la fórmula 90-50-20 obtuvo el mayor rendimiento de grano (2718 kg/ha) seguida de la fórmula 90-50-30 (2480 kg/ha), pero los demás tratamientos produjeron rendimientos similares al testigo. Estos resultados no permiten obtener conclusiones muy claras sobre el efecto de los nutrientes (Cuadro 21). Cuadro 21. Rendimiento fertilización. (kg/ha) por 90-50-20 90-50-30 Rendimiento kg/ha 2718 2480 90-40-30 90-30-20 0-0-0 90-0-0 90-40-20 2295 2277 2043 1971 1746 90-30-30 1728 Tratamiento fórmula de Conclusiones Los ensayos realizados no permiten sacar conclusiones categóricas sobre dosis de fertilización con nitrógeno, fósforo y potasio, pues hay otros factores que pueden influir los rendimientos de grano. 114 Las respuestas a las aplicaciones de fósforo y potasio no fueron consistentes, siendo significativas en algunos ensayos y no significativas en otros. Esto puede indicar que la planta encuentra estos nutrientes en cantidades adecuadas en el suelo, pues los análisis del grano de quinua muestran altos contenidos de fósforo y potasio. El nitrógeno mostró respuestas más consistentes. Por ejemplo, en el experimento realizado con la variedad Imbaya se observó una respuesta proporcional entre 0 y 120 kg. A niveles de aplicación de nitrógeno superiores a 120 kg, la disponibilidad de azufre podría ser un factor limitante. Existen grandes vacíos en la información sobre la fertilización de la quinua, pero el tipo de investigación que habrá que realizar para obtener estos conocimientos es de larga duración y debe conducirse en forma metódica y rigurosa. 115 Capítulo VII Cultivo Comercial G. Burgasi J. Pavón S. von Rütte Introducción En este capítulo se presenta un resumen de la tecnología desarrollada en base a la experiencia de Latinreco en el curso del proyecto de cultivo de la quinua. El objetivo fue desarrollar el manejo del cultivo de la quinua a un nivel que permita competir con los otros cultivos comerciales. Preparación del suelo para la siembra Los suelos aptos para el cultivo de cereales de clima templado y frío lo son también para la quinua. El terreno para el cultivo de la quinua no necesita una preparación especial, sino similar al aplicado para cereales. Pero al mismo tiempo se constituye en una labor indispensable, si tomamos en consideración que la quinua es un cultivo que se requiere producir en grandes extensiones. En la preparación del terreno para el cultivo de la quinua se emplea los siguientes implementos agrícolas: arado, rastra y rodillo, cada uno de los cuales cumple labores específicas y complementarias, anotando además que son herramientas sencillas y que están al alcance del agricultor. Labranza Un pase de arado a 20-30 cm de profundidad. Rastrada Dos o más pases de rastra según la condición del terreno para obtener un suelo que no esté completamente pulverizado, sino que tenga terrones de diámetro pequeño (1-3 cm). 119 Rodillo Para que la semilla haga mejor contacto con el suelo y con la humedad, resulta aconsejable pasar un rodillo tipo Cambridge inmediatamente antes o después de la siembra. Fertilización No se dispone de normas de fertilización comprobadas (Capítulo VI). En las experiencias que realizó LR se observó que una fertilización de 90 kg N, 50 kg de P2O5 y 30 kg K2O/ha es la más adecuada. Cabe mencionar que el nitrógeno se divide en dos aplicaciones de 45 kg N/ha. La fertilización corresponde a un suelo que está equilibrado en los 3 elementos mayores. Se recomienda en cada caso efectuar un análisis del suelo para corregir la fertilización. La fertilización inicial (45-5030) se aplica antes de realizar la última rastrada o, si la sembradora está equipada con una abonadora, se hace al momento de la siembra. La segunda fertilización, que consiste en la aplicación de 45 kg N/ha, se hace al voleo manualmente, cuando el cultivo alcance los 40-50 días de edad. Esta labor se debe realizar cuando el suelo está húmedo, a fin de que la urea granulada se disuelva. Siembra mecanizada Por el momento la siembra mecanizada viene a constituirse en un factor indispensable para el cultivo de la quinua, principalmente para sembrar grandes extensiones y obtener densidades superiores a 2´000.000 plantas germinadas/ha, lo que permite cosechar la quinua con una cosechadora combinada. Se muestra en la Figura 19 una densidad óptima de plantas. 120 Figura 19. Ensayo comercial de quinua en Zuleta, provincia de Imbabura, Ecuador. Se observa una densidad óptima de plantas. En los últimos años se han utilizado con éxito varios tipos de sembradoras como: seedmatic, stegsted, John deere, Nardi y la Minair (sembradora de precisión). La Figura 20 muestra el uso de una sembradora mecánica en el campo. 121 Figura 20. Sembradora de cereales apta para la quinua. Calidad de la semilla Cabe indicar que para la siembra tradicional, los agricultores utilizan semillas recolectadas en cosechas anteriores, lo cual no permite mejorar la calidad genética de la semilla y puede repercutir sobre los rendimientos. Para que una siembra tenga éxito se deben observar los siguientes puntos: 122 1. Poder germinativo: El poder de germinación debe estar por encima del 80% a una temperatura de 6ºC. Pruebas de germinación a temperaturas superiores no son válidas para determinar la calidad de una semilla, desde el punto de vista de su poder germinativo bajo condiciones del campo. 2. Pureza: Para que se pueda cosechar la quinua con la cosechadora combinada, las plantas deben alcanzar su madurez dentro de la misma semana. Esto sólo es posible cuando se usa una semilla de alta pureza genética. 3. Limpieza: La semilla debe estar libre de semilla de otras especies, de resto de rastrojo u otras impurezas. Densidad de siembra A nivel experimental en los ensayos realizados por LR se observó que una densidad de 11-13 kg/ha produjo los mejores rendimientos. En los ensayos semi-comerciales (2-4 ha) y a nivel comercial (400 ha) se observó que 15-17 kg/ha es satisfactorio. Distancia de siembra Es conveniente reducir al mínimo la distancia entre hileras. Al disminuir esta distancia podemos reducir el libre desarrollo de las malezas y aumentar la distancia entre las plantas en hilera. Mientras el control de malezas se haga de manera manual (Fig. 21) la distancia entre hileras no puede ser inferior a los 0,20 m. En el caso de que el agricultor disponga de un cultivador o binador para hileras enganchable al tractor, la distancia de siembra se debe adaptar al equipo. 123 Figura 21. Deshierba manual de la quinua, se ahorra mucho trabajo cuando se realiza un control de malezas en este estado. Profundidad de la siembra En condiciones de buena humedad la profundidad adecuada es de 15 mm; en caso de condiciones secas es aconsejable sembrar hasta 50 mm de profundidad. Otros detalles importantes en el momento de la siembra Para obtener una máxima emergencia de la quinua es muy importante que haya una buena humedad en el suelo. En este aspecto la quinua es más sensible que el trigo o la cebada. 124 El paso de un rodillo antes o después de la siembra todavía no se ha estudiado en la debida forma. Pero se pudo observar que la semilla que fue pisada por la llanta el tractor siempre tiene una emergencia mucho mejor que la semilla no pisada, lo cual es un claro indicador de que el rodillo puede ser útil. Operación de siembra Las sembradoras deben tener entre otras las siguientes características: 1. Un sistema de calibración que permita dosificar entre 11 y 17 kg de semilla/ha con exactitud. 2. El eje dosificador no debe dañar el grano. 3. Las rejas de siembra deben ser de tipo punto que individualmente se adapten al relieve del terreno. Las rejas de tipo disco son menos exactas para la profundidad de la siembra, pero tienen la ventaja de no obstruirse tanto. 4. Para asegurar que la semilla esté bien cubierta, una cadena detrás de cada reja o un rastrillo formado por 3-4 dientes de acero es lo indicado. La velocidad de la siembra debe ser algo más lenta que para sembrar trigo lo que permite asegurar una profundidad de siembra precisa y uniforme. Germinación La germinación o emergencia ocurre normalmente a los 4 días. Si después de 8 días no se ha iniciado la emergencia es preferible resembrar. La población mínima de plantas debe ser de 40 plantas por metro lineal de hilera, siendo la distancia entre hileras 0,27 m. 125 Épocas de siembra La época de siembra se debe planificar de tal manera que la cosecha caiga en un periodo de sequía de por lo menos un mes. Este periodo de sequía es indispensable para obtener un cultivo completamente seco que pueda ser cosechado con una cosechadora combinada. Para planificar la fecha de siembra es indispensable conocer el ciclo vegetativo de la variedad que se va a sembrar. En la práctica observamos que la fecha de siembra coincide con la de los cereales. Control de malezas LR realizó algunos ensayos para evaluar posibles herbicidas (Capítulo III). Hasta la presente fecha, se ha encontrado el herbicida Lazo que controla satisfactoriamente las gramíneas pero no se dispone de un herbicida que controle las malezas de hoja ancha. Por lo tanto, en la práctica el deshierbe mecánico se hace necesario. A través del manejo general de las tierras un agricultor puede tener campos que resulten muy infestados o casi limpios de maleza. Por ejemplo, si el agricultor pasa una rastra sobre un barbecho recién cosechado va a germinar gran parte de las malezas, las cuales pueden ser controladas con herbicidas o mecánicamente. Con este procedimiento se puede disminuir la población de malezas en el cultivo siguiente. Al momento de preparar el suelo se puede dejar un tiempo suficiente entre labranza y rastrada, lo que permite otra vez que la maleza germine y ser controlada en el momento de la rastrada, siempre que haya suficiente humedad. Después de la siembra normalmente a los 39 o 40 días se realiza deshierbe manual o mecanizado. En un terreno limpio y cuando las malezas tienen entre 4 y 8 hojas se necesitan no más de 10 jornales/ha. 126 En un terreno infestado de malezas o cuando las malezas superan los 10 cm, 30 jornales o más pueden ser necesarios para limpiar una hectárea. Es fundamental planificar el deshierbe con la debida anticipación para poder evitar un crecimiento excesivo de la maleza. Raleo y aporque Para bajar los costos de producción se deben suprimir las operaciones de raleo y aporque. Se ha podido observar que estas dos labores no son necesarias para un mejor desarrollo de la planta. Con una alta densidad de plantas, 2´000.000/ha a la germinación y 750.000/ha a la cosecha, crece una planta delgada con una sola panoja pequeña (o pocas). Esta planta resiste bien el volcamiento sin la necesidad de aporcar. Control de plagas Las plagas más frecuentes observadas son cortadores o trozadores de tallos; en segundo lugar, cortadores y pegadores de hojas y en forma aislada chupadores de brotes y hojas. La edad más vulnerable del cultivo es en los primeros 15 días después de la germinación, cuando ocurren los ataques de los cortadores y trozadores de tallos. Estos insectos pueden ser controlados con la aplicación de los siguiente productos: Lorsban Furadan Monitor Tamaron 127 1,5 kg/ha 15,0 kg/ha 1,0 l/ha 1,0 l/ha Los cortadores y pegadores de hojas se observan generalmente desde los 40 días de la iniciación del cultivo y pueden ser controlados con los siguientes insecticidas: Metasistox Tamaron Nuvacron Malathion 0,1 l/ha 1,0 l/ha 1,0 l/ha 0,8 l/ha (Ver Capítulo IV) Control de enfermedades Para prevenir la infección de “damping off” al momento de la germinación, se debe tratar el grano con 4 g de Vitavax/kg de semilla. La enfermedad de mayor importancia es el mildiú. La enfermedad se presenta con la aparición de las hojas y con humedad ambiental alta. Se observa en la práctica que muchas veces solo se ven atacadas las hojas inferiores (viejas) y se considera que este ataque no tiene importancia económica. Al momento en que la enfermedad se manifiesta en las hojas superiores se debe fumigar con uno de los siguientes productos: Cupravit Polyram-Combi Maneb Daconil Ridomil 2,5 kg/ha 0,9 kg/ha 1,0 kg/ha 1,5 kg/ha 1,5 kg /ha La enfermedad de segunda importancia es la cercosporiosis que siempre se presenta después del mildiú. De tal manera que, las fumigaciones para mildiú controlan también la cercosporiosis. La mancha ojival es una enfermedad que se presenta al final del cultivo y que no ha tenido consecuencias negativas sobre el rendimiento en los ensayos realizados por LR (ver Capítulo V). 128 Cosecha La cosecha de la quinua ha experimentado un cambio radical en poco tiempo, pasando de la recolección y trilla manual al uso de cosechadoras combinadas. La trilla manual aún sigue siendo practicada por los campesinos que siembran quinua para el autoconsumo, o que no disponen de cosechadoras combinadas. Los productores de quinua que siembran lotes comerciales pequeños, cortan las panojas manualmente cuando las plantas se tornan amarillas o rojas, han soltado casi todas sus hojas y el grano está en el estado de masa. De la quinua cortada se hacen parvas o cordones para que termine de secarse. La trilla se hace con trilladoras estacionarias de cilindro de barras o dientes, o por golpeo manual. LR demostró que la cosecha de la quinua puede realizarse con cosechadora combinada (Fig. 22-24) y su uso se ha generalizado entre los productores grandes. Para cosechar con estas máquinas se deja que las plantas se sequen completamente y antes de que empiecen a caer los granos se procede a la cosecha. Las cosechadoras combinadas cosechan eficientemente la quinua con las graduaciones recomendadas para la mostaza. Cuando estas especificaciones no están dadas en la máquina, deben hacerse los siguientes ajustes: Velocidad de avance; igual a la empleada en la cosecha de trigo. Velocidad del molinete; algo más rápido que la velocidad de avance de la cosechadora Altura del molinete: las aletas deben tocar el tallo debajo de la panoja Velocidad del cilindro: 1.000 rpm La abertura del cóncavo: 15-18 mm El zarandón se deja medio abierto La zaranda se ajusta a una abertura entre ¼ y ½ o se utiliza la zaranda apropiada para trébol o mostaza. 129 Figura 22. Campo de quinua con la óptima densidad de plantas, listo para cosechar (rendimiento, 4400 kg/ha). Las persianas del ventilador deben estar entre ½ y ¾ abiertas. Para la cosecha de la quinua con cosechadora combinada la humedad del grano puede variar entre 12 y 22%. Es de anotar que con baja humedad se obtiene un grano más limpio con menos basura, y se evita el secado posterior. Una quinua trillada a 24% de humedad tiene entre 10 y 15% de impurezas. 130 Figura 23. Cosecha de quinua con una cosechadora combinada tipo standard. Para bajar el porcentaje de impurezas se deben utilizar variedades puras, optimizar el momento de cosecha y un ajuste preciso de la máquina. Las pérdidas de granos son del orden del 3%, similar a las de los cereales. De acuerdo a las observaciones hechas por LR el deterioro en las cosechadoras no fue diferente al correspondiente para cuando se cosechan cereales. 131 Resultados La evaluación comercial de los cultivares de quinua ha permitido verificar su alto potencial de rendimiento, característica que se ha hecho más evidente a medida que se ha ido ganando experiencia en el manejo de siembras comerciales y resolviendo los problemas que se han presentado. Figura 24. Descarga del grano cosechado. 132 Cuadro 22. Rendimiento de quinua y cereales en parcelas comerciales. Cultivar Quinua LR-013Pn LR-013Te LR-013Pr LR-012 Porotoc V-8 INIAP V-10 INIAP Cochasqui LR-012-1 LR-012-0 Código 40060 40058 40056 40101 40063 40064 40065 40216 40272 40273 1985 1986 1987 1988 2.500 2.700 3.000 4.600 4.500 4.000 4.500 2.956 3.063 1.131 2.200 1.360 2.200 1.500 Triticale Promesa Maná 4.267 Cebada Dorada Terán 4.000 Trigo Antizana Tungurahua 2.750 3.150 2.236 2.452 2.904 4.000 4.200 4.075 1.500 3.000 2.000 2.935 2.370 1.420 Los resultados corresponden a evaluaciones realizada en Zuleta (3.100 msnm), en lotes de 2000 a 5000 m2 que fueron sembrados y cosechados en forma mecanizada, con una densidad de siembra de 12 a 15 kg/ha, en surcos espaciados a 0,27 m. Puesto que la quinua ocupa las mismas zonas de cultivo que los cereales en las evaluaciones comerciales se instalaron parcelas de trigo, cebada y triticale del mismo tamaño que las utilizadas para la quinua. En 1986 los mejores rendimientos de quinua fueron claramente superiores al trigo y cebada, pero fueron superados ligeramente por el triticale. En cambio, en 1987, la quinua se desarrolló en forma óptima, rindió 10% más que el triticale, 200% más que la cebada y 150% más que el trigo (Cuadro 22). 133 Manejo post-cosecha Secado En la práctica se cosecha la quinua con superior al 12%, de tal manera que se hace secado en tendal o en una secadora. Esta realiza de manera similar como se hace con los la humedad necesario un operación se cereales. El grano húmedo no se puede almacenar más de 24 horas porque se calienta y se desarrollan hongos que deterioran su calidad. Limpieza En vista de que la quinua cosechada en forma manual o mecanizada contiene impurezas mayores al 10% se hace necesaria una limpieza (ver Apéndice 1). Almacenamiento Es determinante guardar la quinua a una humedad del grano no mayor al 12% y a una humedad relativa baja. 134 Capítulo VIII Composición Química M. J. Koziol Introducción El grano de quinua (Fig. 25) está constituido por cáscaras 3%, mientras el germen constituye el 25%, este a su vez contiene 48,5% de proteína y 28% de grasa (Fuentes, 1972). La quinua contiene también saponinas, las cuales son compuestos glicósidos de tipo triterpenoide con propiedades tensioactivas que producen una espuma abundante en solución acuosa y además, confieren al grano un sabor amargo. Las saponinas presentan un problema doble en el uso alimenticio de la quinua: el sabor amargo que presenta un factor limitante para su aceptación y el de la posible toxicidad, que es aún motivo de estudios. El contenido de saponinas varía entre las variedades de la quinua y ya existen algunas dulces. Los dos problemas relacionados con el contenido de saponinas han hecho que se trate de eliminarlas mediante diversos métodos de lavado o de fricción, ya que las saponinas están concentradas en la cáscara del grano. Según el método tradicional, se eliminan las saponinas lavando la quinua con agua en la proporción de 1:8 (quinua : agua) para las variedades amargas y de 1:5 para las semidulces. Aunque este método sirve bien al ama de casa para el consumo familiar, al nivel de producción industrial, este no solo consumirá bastante agua sino también producirá su contaminación por saponinas. Además, hay la necesidad de secar la quinua lavada para evitar tanto su germinación como el crecimiento de mohos y la consiguiente producción potencial de micotoxinas. La alternativa más atractiva al nivel industrial es la de pulir el grano, eliminando la cáscara y la mayor parte de saponinas a la vez (Reichert et al.,1986). Una vez eliminadas las saponinas, la quinua podría utilizarse en preparaciones diferentes, en platos de tipo casero o alimentos formulados industrialmente. 139 Figura 140 25. Corte transversal de una semilla de quinua. Pueden observarse los cotiledones, la radícula y el pericarpio (en forma fragmentada). Composición química El Cuadro 23 muestra los resultados de análisis proximales de granos de quinua tomados de varias fuentes, conjuntamente con los obtenidos por Latinreco en variedades cultivadas en la Sierra del Ecuador. Las quinuas cosechadas en el Ecuador muestran un nivel de humedad menor, y mayores contenidos promedio de grasa y proteína. La razón para los niveles superiores podría relacionarse con caracteres genéticos. Aunque la quinua supera a los cereales (arroz, cebada, maíz y trigo) en el contenido de proteína, no alcanza a los contenidos que se encuentran en las leguminosas (chocho, fréjol y soya). El valor energético de la quinua es similar al de los cereales (Cuadro 24). Almidón En el Cuadro 25 aparece la composición de la fracción carbohidratos del grano de quinua, que en la mayor parte está constituida por almidón. Wolf et al. (1950) determinaron que el diámetro de los gránulos de almidón mide entre 1,5 y 3µ, mientras, Scarpati de Briceño Y Briceño (1982) determinaron que la mayor parte de los gránulos de almidón de 6 variedades de quinua mide entre 0,71 y 1,42µ. Estos diámetros son inferiores a los del maíz (rango 1-23µ) y del trigo (rango 2-40µ) (Wolf et al., 1950; Swinkels, 1985). La temperatura de gelatinización tiene correlación con los tamaños de gránulos de almidón, en general siendo más alta para los almidones con gránulos pequeños (Kulp, 1973; Swinkels, 1985). En comparación con el arroz cuyos gránulos también son poligonales, la quinua muestra temperaturas de gelatinización menores. Es interesante anotar que el almidón de quinua empieza a gelatinizarse a temperaturas similares a las del trigo o la papa (Cuadro 26). 141 Cuadro 23. Análisis químico proximal de los granos de quinua (porcentajes) Humedad Grasa Proteína Cenizas Fibra Carbohidratos Cardozo y Tapia (1979) N0 Promedio Rango (a) 12,65 58 6,8020,70 5,01 60 1,809,30 13,81 77 7,4722,08 3,36 60 2,229,80 4,14 30 1,1016,32 38,7259,74 50 71,30 Saponinas (c) Romero (1981) N0 Promedio Rango (a) 12,9 58 5,420,7 4,6 54 1,8-8,2 14,3 74 3,5 60 9,622,1 2,4-9,7 3,0 38 1,1-5,8 61,4 49 46,077,4 2,2 8 0,4-5,6 Latinreco S.A. N0 Promedio Rango (a) 9,61 127 6,2014,09 7,16 92 4,269,50 15,72 127 10,8321,86 3,29 73 1,986,13 2,91 69 1,224,78 53,2461,70 69 67,17 0,65 69 0,014,65 Promedios globales (b) 11,72 5,59 14,61 3,38 3,35 60,95 1,43 Número de determinaciones Promedios de los promedios Determinadas por métodos de espuma: valores en base de la materia seca Cuadro 24. Grasa Proteína Cenizas Fibra Carbohidratos Kcal/100 g m.s. (c) Comparación de la composición proximal de la quinua con la de algunos cereales y leguminosas (porcentajes en base de materia seca). Quinua Arroz Cebada (a) (b) (b) 6,3 2,2 1,9 16,5 7,6 10,8 3,8 3,4 2,2 3,8 6,4 4,4 69,0 80,4 80,7 398,7 371,8 383,1 Maíz Trigo Chocho Fréjol (b) (b) (b) (b) 4,7 2,3 7,0 1,1 10,2 14,2 39,1 28,0 1,7 2,2 4,0 4,7 2,3 2,8 14,6 5,0 81,1 78,4 35,3 61,2 407,5 391,5 360,6 366,9 Soya (b) 18,9 36,1 5,3 5,6 34,1 450,9 Calculado en base de los promedios globales presentados en el Cuadro 23 Promedios calculados en base de los datos presentados por Duke & Atchley (1986): arroz – Oryza sativa, cebada – Hordeum vulgare; maíz – Zea mays subsp mays y mexicana; trigo Triticum aestivum y T. Durum; chocho – Lupinus spp; fréjol – Phaseolus vulgaris; soya – Glycine max. Kcal/100 g de materia seca: 4 x (% proteína + carbohidratos) + 9 x (% grasa). 142 Cuadro 25. Composición de la fracción de carbohidratos en granos de quinua (porcentaje en base a materia seca). Componente De Bruin (1964) (a) Almidón total Amilosa Azúcares reductores Azúcares no reductores Fibra cruda Pentosanos Promedios para (a) 3 y (b) 14 variedades de Cuadro Quinua (a) Cheweca colorada Witulla Kancolla Blanca de Juli Sajama Cheweca blanca Tamaño del gránulo (micras) de Temperatura de gelatinización ºC Inicio 95-100% 0,81 0,86 0,89 0,94 1,07 1,45 56,5 58,0 58,0 56,0 55,5 58,0 88,5 69,0 65,5 70,0 72,0 72,0 5 15 33 15 68 62 58 58 78 72 68 64 Scarpatti de Briceño y Briceño (1982) Swinkels 81985) 143 2,0 2,5 2,5 3,2 quinua 26. Tamaño del gránulo y temperatura gelatinización de algunos almidones. Almidón Arroz (b) Maíz (b) Papa (b) Trigo (b) 60,4 Scarpati de Briceño y Briceño (1980) (b) 52,2 12,4 Grasa La quinua tiene un contenido de grasa superior al de los cereales como lo demuestra el Cuadro 24. La composición del aceite de la quinua es parecida a la del aceite de la soya (Cuadro 27), lo que señala a la quinua como otra fuente rica en ácidos grasos esenciales, es decir, los ácidos linoléico (C18:2) y linolénico (C18:3), que constituyen 55-63% de la grasa de la quinua. Debido a las altas concentraciones de los ácidos linoléico y linolénico, el aceite de soya muestra una estabilidad limitada, volviéndose fácilmente rancio mediante la oxidación de estos ácidos grasos no saturados. Aunque el aceite de quinua contiene concentraciones similares de dichos ácidos, según algunas observaciones preliminares, se muestra bastante estable. Resulta interesante que, al parecer esta estabilidad del aceite de quinua no se debe a su contenido de alfa-tocoferol (vitamina E), que es el orden de las 52 ppm (De Bruin, 1964) en comparación con las 80 ppm del aceite de soya (Hudson y Ghavami, 1984). De los tres compuestos tocoferoles (alfa, gamma y delta) Hudson y Ghavami (1984) demostraron que alfa-tocoferol era el menos efectivo como antioxidante, necesitando concentraciones entre 100 y 200 ppm para que se muestre un efecto máximo. La razón de la estabilidad del aceite de quinua es aún motivo de estudios. En el Cuadro 28 aparecen algunos cálculos sobre rendimientos de aceites vegetales de varias fuentes. Se hicieron los cálculos usando contenidos (porcentajes) de grasa representativos del estado de la materia a ser extraída; o sea, a las humedades normales para las semillas o el racimo de la palma. El rendimiento del aceite depende no sólo del contenido de grasa sino también de la productividad vegetal. Por eso, la palma, que produce una cantidad inmensa de materia vegetal. Muestra un rendimiento por hectárea de aceite superior al girasol o al maní, aunque el contenido de grasa en los racimos es inferior al del girasol o al del maní. 144 Cuadro 27. QUINUA VAR. (a) Sajama Porotok Imbaya Cochasqui Promedio Quinua (b) Soya (c) Maní (c) Oliva (c) Palma (c) Coco (c) Comparación de composición de algunos aceites vegetales (porcentaje). 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 C6:0 C8:0 C10:0 C12:0 C14:0 C16:0 C16:0 C18:0 C18:1 C18:2 C18:3 C20 C22 C24 0,2 0,2 0,2 0,3 0,2 9,8 9,1 9,8 10,8 9,9 11,0 9,4 9,3 9,6 8,7 8,6 0,1 0,2 0,1 0,1 0,1 0,7 0,7 0,7 1,2 0,8 0,7 4,4 2,0 2,8 2,9 2,8 23,8 22,2 26,8 25,0 24,5 22,0 21,6 44,7 79,4 18,1 5,9 46,2 55,2 50,6 48,6 50,2 56,0 55,2 35,8 7,6 2,9 1,0 9,5 4,3 3,9 3,9 5,4 7,0 9,4 2,8 2,6 2,4 2,8 2,7 3,0 2,5 2,5 2,9 2,7 0,9 0,6 0,6 0,6 0,7 4,2 3,4 1,9 4,2 8,4 0,7 (a) 3,6 6,9 43,9 48,2 Bracco (1989) (b) Marroquín (1983) (c) Simpson y Osborne (1978) 1: Caproico, 2: Caprílico, 3: Cáprico, 4: Láurico, 5: Mirístico, 6: Palmítico, 7: Palmitoleico, 8: Esteárico, 9: Oleico, 10: Linoleico, 11: Linolénico, 12: Eicosanoicos, 13: Docosanoicos, 14: Tetracosanoicos 145 15,6 17,7 0,6 13 14 Cuadro 28. Comparación de los contenidos de grasas en algunas plantas y los rendimientos de aceite vegetal. Contenido de Rendimiento del aceite kg/ha grasa % General Ecuador (a) Maíz 2-5 (b) 20-50 (c) 34-85 (d) Quinua 2-10 (e) 80-400 (f) 945 (d)/11-280 (g) Soya 15-18 (b) 350-425 (h) 270-300 (d) Algodón 16-24 (i) 140-2100 (i) Girasol 33-51 (b) 330-510 (j) Maní 26-48 (b) 260-480 (c) Palma 15-26 (k) 2000-6000 (k,l) 583-3477 (m) Contenido de grasa en las fuentes vegetales a las humedades normales de las semillas o de los racimos de palma. Duke y Atchley (1986): maíz-Zea mays subsp mays; soya-Glycine max; algodónGossypium hirsutum; girasol-Helianthus annuus; maní-Arachis hypogaea. Calculado por base de datos de rendimientos dados por Tindall (1983). Calculado por base de datos de rendimientos dados por MAG (1984). Rango de valores presentados en el Cuadro 23. Calculado por base de datos de rendimientos dados por Núñez y Morales (1980). Calculado usando el contenido promedio de grasa (5,59%) para quinua cultivada en el Ecuador (ver cuadro 23) y el rango de rendimientos obtenidos en nuestras fincas experimentales (200-5000 kg/ha). Calculado por base de datos de rendimientos dados por Nave (1979). Calculado por base de datos de rendimientos dados por Franke (1981). Calculado por base de datos de rendimientos dados por Purseglove (1979). Wood (1987). Mielke (1987). Rango calculado tomando el menor contenido de grasa dado en columna 1 arriba multiplicado por el menor valor de rendimientos de kg racimos/ha de la palma real, y el menor contenido de grasa multiplicado por el mayor rendimiento de la palma africana; fuente de rendimientos era MAG (1984). Planta La diferencia entre los rendimientos del aceite de quinua citados bajo las columnas tituladas “General” y “Ecuador” en el Cuadro 28 se debe a las diferencias en rendimientos de los granos. El rendimiento promedio de la quinua en el Ecuador es 407 kg/ha (MAG, 1984). En nuestros ensayos realizados en diferentes lugares del Ecuador hemos obtenido rendimientos de quinua entre 200-5000 kg/ha, y en nuestros ensayos comerciales (parcelas de 2 a 2,5 ha) entre 1400 y 4900 kg/ha. En Bolivia, por otro lado, se reportan rendimientos de 3960 kg/ha sin fertilización, creciendo a 5420 kg/ha con fertilización a nivel experimental (Núñez y Morales, 1980), 146 pero se calcularon estos rendimientos hectáreas en base a los resultados obtenidos por parcelas pequeñas (4 surcos de 6m de largo por 0,4m entre surcos) y por tanto, tendría que tomar en cuenta los errores inherentes a la extrapolación al nivel hectárea de las parcelas pequeñas. Otro factor importante a considerar es que el cultivo por parcelas pequeñas podría ser más cuidadoso que al nivel de hectárea; por ejemplo, había ocho aplicaciones contra mildiú en el estudio de Núñez y Morales (1980). Consecuentemente, sería mejor considerar los rendimientos reportados por ellos como los óptimos que podrían hallarse bajo condiciones bien controladas. La interpretación conservadora de los datos presentados en el Cuadro 28 es que la producción del aceite de quinua podría superar fácilmente a la del maíz. Proteína El Cuadro 24 muestra que la quinua supera a los cereales en el contenido de proteína en comparaciones hechas en base de materia seca, pero no se consumen alimentos en una forma seca. La Figura 26 muestra los contenidos proteínicos de algunos alimentos en la forma en que son consumidos. Aunque la quinua cocida supera a la cebada perlada, maíz y arroz en el contenido proteínico es inferior a las leguminosas como el fréjol y el chocho. Para alcanzar el mismo nivel de ingestión de proteínas de la carne tendría que comerse tres veces la cantidad de quinua. En relación al patrón establecido por la FAO (Cuadro 29), la quinua proporciona 67% de la fenilalanina, 123% de isoleucina, 94% de leucina, 109% de lisina, 66% de metionina, 93% de treonina y 90% de triptófano y valina. Estos datos representan comparaciones hechas a base a los análisis químicos sobre la fracción proteica e indican que los aminoácidos limitantes de las proteínas de la quinua son los azufrados y el déficit deberá suplirse en la alimentación con proteínas de otros alimentos que sean ricos en estos aminoácidos. 147 Figura 26. 148 Contenidos proteínicos de algunos alimentos al ser consumidos, fuente: Leung y Flores (1961) con excepción de los marcados con “a” que representan cálculos hechos por el autor en base de la absorción del agua durante la cocción. Cuadro Aminoácido Arginina Fenilalanina Histidina Isoleucina Leucina Lisina Metionina Treonina Triptófano Valina 29. Quinua (a) 7,3 4,0 3,2 4,9 6,6 6,0 2,3 3,7 0,9 4,5 Comparación del contenido de los aminoácidos esenciales en granos de quinua con otros elementos (g aminoácidos/100 g de proteínas). Arroz (b) 6,9 5,0 2,1 4,1 8,2 3,8 2,2 3,8 1,1 6,1 Cebada (c) 4,8 5,2 2,2 3,8 7,0 3,6 1,7 3,5 1,4 5,5 Maíz (d) 4,2 4,7 2,6 4,0 12,5 2,9 2,0 3,8 0,7 5,0 Trigo (d) 4,5 4,8 2,0 4,2 6,8 2,6 1,4 2,8 1,2 4,4 Fréjol (e) 6,2 5,4 3,1 4,5 8,1 7,0 1,2 3,9 1,1 5,0 Carne (f) 6,4 4,1 3,5 5,2 8,2 8,7 2,5 4,4 1,2 5,5 Pescado (f) 5,6 3,7 5,1 7,5 8,8 2,9 4,3 1,0 5,0 Leche (f) 3,7 1,4 2,7 10,0 6,5 7,9 2,5 4,7 1,4 7,0 Patrón FAO (g) Promedios de datos presentados por: Cardozo y Tapia (1979), Mahoney et al. (1975), Marroquín (1983), Risi y Galwey (1984) y Romero (1981). Lásztity (1984) y Romero (1981). Lásztity (1984) y Risi y Galwey (1984). Lásztity (1984), Risi y Galwey (1984) y Romero. Sosulski (1983). Romero (1981). Como citado en Mahoney et al (1975) y Romero (1981). Al comprender la calidad de las proteínas de la quinua nació la idea de su uso como suplemento para mejorar el valor nutritivo de algunos alimentos. 149 6,0 4,0 7,0 5,5 3,5 4,0 1,0 5,0 Hay un mejoramiento general de los contenidos de los aminoácidos esenciales al mezclar la quinua con los otros alimentos, pero el efecto sobresaliente es en el incremento de lisina aún a nivel de la incorporación de quinua al 10%. Como debe esperarse, los mejoramientos se limitan a los casos en los cuales la quinua supera substancialmente en un aminoácido particular a las proteínas del otro alimento. Las determinaciones de aminoácidos de las fracciones proteínicas y del grano dan un conocimiento químico de la proteína de la quinua, pero este conocimiento tiene una utilidad limitada sin la información complementaria sobre el valor biológico de la proteína, es decir, la eficiencia de su utilización al ser ingerida. Vitaminas En el Cuadro 30 se presentan los contenidos de algunas vitaminas en el grano de la quinua y en otras fuentes vegetales. La quinua supera a las demás en su contenido de riboflavina (B-2). En el Cuadro 31 aparecen los contenidos de vitaminas en 100 g de porción comestible de algunos alimentos. La quinua cocida representa una buena fuente de riboflavina y alfa-tocoferol en términos de las recomendaciones diarias de nutrientes, mientras su contenido de las otras vitaminas no es sobresaliente. Falta un estudio completo sobre el contenido de las vitaminas en la quinua y no solo de los granos sino también de las hojas, las cuales son comestibles y tienen sabor a espinaca y podrían ser fuente de vitamina A. Cuadro 30. Valores comparativos del contenido de algunas vitaminas del grano de la quinua y de otras fuentes vegetales (ppm en base de materia seca). Vitamina (a) Niacina Tiamina (B1) Riboflavina (B2) Ácido ascórbico (C) Alfa-Tocoferol (E) Carotenos (c) Quinua (a) 10,7 3,1 3,9 49,0 52,3 5,3 Arroz (b) 57,3 3,5 0,6 0 Cebada (b) 58,3 3,3 1,3 0 Fréjol (b) 25,7 5,3 2,1 22,5 Papa (b) 51,8 4,4 1,7 693,8 Trigo (b) 47,5 6,0 1,4 0 0 3,7 0,1 0,3 0 Promedios de datos dados en: Duke y Atchley (1986), Risi y Galwey (1984), Romero (1981). Duke y Atchley (1986). 150 Precursores de la vitamina A Cuadro 31. Requerimientos diarios recomendados (RDR) de algunas vitaminas y sus contenidos en varios alimentos por cada 100 g de porción comestibles (porcentajes de RDR que satisfacen los alimentos son dados en paréntesis). Vitamina Niacina Riboflavina (B2) B-Complejo Ácido Ascórbico (C) Alfa-Tocoferol (E) Retinol (A) Unidad mg mg mg mg mg ug RDR 13 (c) 1,2 (c) 8,0 (c) 60 (c) 9 (d) 600 (c) Quinua (a) 1,4 (11%) 0,42 (35%) 0,36 (5%) 3,0 (5%) 2,0 (22%) 15 (e) ( 3%) Arroz (a) 1,4 (11%) 0,03 (3%) 0,08 (1%) 0 Maíz (a) 1,9 (15%) 0,10 (8%) 0,43 (5%) Traza Papa (b) 1,5 (12%) 0,3 (25%) Carne de res (a) 2,9 (22%) 0,20 (17%) 0,07 (1%) 0 Huevo (a) 0,1 (1%) 0,37 (31%) 0,14 (2%) 0 0 70 (12%) Traza 0 125 (21%) (a) Peralta (1985b). (b) Leung y Flores (1961); se dan las vitaminas en papas crudas, sin cáscara. Aquí se reportan sólo las vitaminas estables durante la cocción. (c) National Research Council (1980): los requerimientos de niacina y riboflavina representan los cuales se recomiendan para dietas menores de 2000 Kcal diarios; el requerimiento de ácido ascórbico se fija para mantener niveles corporales a los 1500 mg; los requerimientos de B-complejo (piridoxina (B-6), cianocobalamina (B-12), biotina, ácido fólico y ácido pantonténico) representan los cuales se recomienda para dietas bajas en proteínas y que no superan a los 2000 Kcal por día. (d) Bieri (1984). (e) Calculado por base de la absorción del agua durante la cocción de la quinua y por dividir el contenido de carotenos totales por 12 para obtener los equivalentes de retinol (National Research Council, 1980). Cuadro 32. Grano Quinua (a) Arroz (b) Cebada (a) Fréjol Maíz amarillo (d) Maíz blanco (d) Trigo (d) Calcio 1274 276 880 1191 (b) 700 500 500 Contenido de minerales en la quinua y algunos otros granos comunes (ppm en base de materia seca). Fósforo 3869 2845 4200 3674 (b) 4100 3600 4700 Hierro 120 37 50 86 (b) 21 21 50 Potasio 6967 2120 5600 10982 (b) 4400 5200 8700 Magnesio 2700 1200 2000(e) 1400 1500 1600 Sodio 115 120 (c) 200 103 (e) 900 900 115 Cobre 37 Manganeso 75 8 10 (e) 16 14 (e) Zinc 48 51 (c) 15 32 (e) 7 49 14 (a) Promedio de datos por: Ballón et al. (1984), Cardozo y Tapia (1979), Cooperative Extension Service, University of Georgia (1986), Duke y Atchley (1986), Marroquín (1983), Morales (1975), Risi y Galwey (1981), Romero (1981). (b) Duke y Atchley (1986). (c) Shekib et al. (1985). (d) Ballón et al. (1984). (e) Agustín et al. (1981). 151 Minerales En el Cuadro 32 aparecen los contenidos de minerales en la quinua y en otros granos. La quinua aparece con un contenido importante de minerales, sin embargo, no hay información sobre la extracción por disolución del grano durante su preparación para ser consumida. La quinua es importante como fuente de hierro, contiene una concentración equivalente al doble de la cebada y el trigo, tres veces mayor a la del arroz y casi seis veces mayor a la del maíz. Además, estudios con ratas demostraron que la quinua lavada, incorporada en la dieta al 30%, dio un coeficiente de eficiencia de 0,74 determinado como hierro incorporado en hemoglobina por el hierro ingerido, en comparación con un coeficiente de 0,55 obtenido por adición de 0,06 g FeSO4 por 100 g en la dieta básica (Allred et al., 1976). Esta buena disponibilidad biológica del hierro, conjuntamente con su alta concentración en el grano, tendría que contribuir al reconocimiento de la quinua como un valioso alimento complementario. Saponinas Las saponinas son compuestos glicósidos del tipo esterol o triterpenoide, que se encuentra en unos 500 géneros de plantas que pertenecen a más de 90 familias (Basu y Rastogi, 1967; Chandel y Rastogi, 1980). Las plantas pueden contener saponinas en cada una de sus diferentes partes o pueden mostrar partes libres de ellas. Las saponinas son compuestos tóxicos, cuya toxicidad depende del tipo de saponina, el organismo receptor y su sensibilidad y el método de absorción. La dosis letal por ingestión oral puede ser 3 a 1.000 veces más alta que por inyección intravenosa (George, 1965). 152 En roedores, la dosis letal varía entre 1,9 a 6.000 mg/kg peso corporal (George, 1965), es decir que algunas saponinas son casi 3.000 veces más tóxicas que otras. Están por estudiarse los efectos tóxicos de las saponinas de la quinua, hasta hoy desconocidos. El Cuadro 33 muestra los resultados de los análisis del contenido de saponinas en algunas variedades de quinua mediante varios métodos, dos de los cuales utilizaron las propiedades de las saponinas, es decir, la producción de espuma en solución acuosa (método afrosimétrico) y la hemólisis de los glóbulos rojos. Se puede ver que hay algunas diferencias entre los valores reportados para los contenidos de saponinas en las mismas variedades. En particular, algunos de los contenidos de saponinas reportados por Romero (1981) aparecen muy altos. La Sajama, reconocida como dulce, demostró un valor del 1,4% en el estudio de Romero (1981) al contrario del valor 0,07% obtenido por LR mediante el mismo método. También, los resultados de Romero (1981) para los contenidos de saponinas en la Blanca de Juli y Kancolla superan por 27 y casi 10 veces, respectivamente, a los reportados por Reichert et al. (1986) mediante el método hemolítico. Las diferencias reportadas en los contenidos de saponinas pueden relacionarse con los métodos analíticos empleados, pues en el método afrosimétrico Romero (1981) usó digitonina como estándar. Aunque la digitonina es una saponina constituida por cinco residuos glicósidos y una aglucona del tipo esterol (Windholz et al., 1983), no se encontró este tipo de saponina en la quinua, sino saponinas del tipo triterpenoide (Burnouf-Radosevich et al., 1985). Consecuentemente, no es seguro que la digitonina daría el mismo nivel de espuma que la mezcla de las saponinas en la quinua. Por otro lado, en nuestra adaptación del método, se utilizó como estándar la mezcla de saponinas extraídas de la quinua. El análisis sobre la pureza del extracto mostró una contaminación por proteínas del 15%. 153 Cuadro 33. Método Analítico Afrosimétrico Contenido de saponinas variedades de quinua. Variedades Hemólisis Blanca de Juli Kancolla Oxfam Illimani Dorada Pasancalla Nariño Sajama Sajama Perulac Porotoc LR-013 LR-012 Te INIAP-V8 INIAP-San Juan Oca Suca Cromatografía de capa fina Blanca de Juli Blanca de Junín Puno 8-80 Puno 15 Kancolla Cheweca Kancolla Rosanna Real Kaslala Wila Coymini Jnku Kellu Puca Pasancalla Chullpi Amarilla de Junín Real de Puno Blanca de Junín Afrosimétrico Saponinas % por Base de materia seca 4,1 2,2 1,4 1,6 5,6 0,7 0,4 1,4 0,07 0,19 0,81 0,85 0,86 1,10 1,12 0,14 0,15 0,16 0,17 0,19 0,23 0,26 0,46 0,50 0,53 0,54 0,57 0,57 0,58 0,60 0,63 0,73 0,81 0,09 en algunas Fuente Romero R. (1981) Latinreco S.A. Reichert et al., (1986) BurnoufRadosevich Y Paupardin (1983) Aunque las proteínas pueden influir en el desarrollo de la espuma, no tratamos de purificar más el extracto de saponinas por reconocer que durante el análisis afrosimétrico podrían extraerse algunas proteínas también. Se tomó en cuenta la pureza del extracto de las saponinas al hacer la curva de calibración (altura de espuma contra la concentración de saponinas en solución). 154 Cuadro 34. Comestibles Contenido de comestibles. % saponinas en materia seca 0,29 saponinas % saponinas en materia comestible Ajo 0,11 0,10 Arveja 1,10 0,25 Cebolla 0,02 Espárrago 1,50 0,13 Espinaca 4,70 0,55 Fréjol blanco 0,45 0,38 Fréjol rojo 1,60 0,40 Garbanzo 5,60 5,00 3,47 Habas 3,35 0,31 Lentejas 0,42 0,37 2,43 Maní 0,63 0,58 Puerro 0,10 Quinua 0,89 (a) 0,01 Judías 1,30 0,10 Promedio de los 34 valores citados en el Cuadro 33. en algunos Fuente Fenwick y Oakenfull (1983) Smoczkiewicz et al. (1982) Fenwick y Oakenfull (1983) Smoczkiewicz et al. (1982) Fenwick y Oakenfull (1983) Fenwick y Oakenfull (1983) Fenwick y Oakenfull (1983) Fenwick y Oakenfull (1983) Fenwick y Oakenfull (1983) Jood et al. (1986) Fenwick y Oakenfull (1983) Jood et al. (1986) Fenwick y Oakenfull (1983) Smoczkiewicz et al. (1982) Latinreco S.A. Fenwick y Oakenfull (1983) Analizada según nuestro método afrosimétrico, la Sajama (variedad dulce) demostró un contenido de saponinas menor al de la Blanca de Junín (variedad baja en saponinas) mediante análisis por cromatografía de capa fina (ver el Cuadro 33). La concordancia entre estos resultados en relación con el reconocimiento de los niveles relativos de las saponinas en las dos variedades de la quinua confirma que el método afrosimétrico calibrado apropiadamente, sirve bien como método rápido para determinar las concentraciones de las saponinas en quinua. Burnouf-Radesovich et al. (1985) identificaron nueve agluconas del tipo triterpenoide en la quinua: alfa-amirina, beta-amirina, eritrodiol, ácido oleanólico, ácido ursólico, ácido equinocístico, hederagenina, gipsogenina y ácido queretaroico, de las cuales, el ácido oleanólico y la hederagenina presentaron las cantidades mayores (ver también Burnouf-Radesovich y Delfel, 1984), pero también falta información sobre los residuos glicósidos que se enlazan con estas agluconas triterpenoides en la quinua, que interfiere en el cálculo de los pesos moleculares de las saponinas respectivas. 155 Cuadro 35. Efectos del desamargado de la quinua sobre su composición proximal (porcentajes por peso fresco). Perulac Saponinas Proteína Grasa Cenizas Fibra Cruda 0,19 (a) 16,54 (b) 8,70 (b) 3,34 (b) 3,14 (b) Pulida 0,01 (a) 16,88 (b) 7,52 (b) 2,52 (b) 1,80 (b) Real (c) Cruda Pulida 0,50 0,14 Kancolla Rosana (d) Cruda Pulida 0,46 0,14 Mezcla mercado (a) Cruda Lavada 1,57 0,67 13,40 13,30 15,90 16,00 16,11 6,72 6,76 6,03 6,31 3,37 2,40 0,07 2,61 Nacional (e) Kancolla (e) Cruda Lavada Amarga Dulce Cruda Amarga Lavada Dulce 15,98 19,00 18,7 14,5 14 7,71 9,10 6,6 8,8 6,1 6,7 3,52 3,22 5,4 3,1 3,9 2,1 3,18 2,74 3,5 3,2 2,7 2,3 (a) Determinación de Latinreco (b) Determinación de Cooperative Extension Service, University of Georgia (1986), sobre muestras enviadas por Latinreco. (c) Reichert et al (1986): valores para la quinua con 8,5% del grano removido por pulirlo. (d) Reichert et al (1986): valores para la quinua con 6,7% del grano removido por pulirlo. (e) Vela y Cabrera (1984) En el Cuadro 34 aparecen los contenidos de las saponinas en algunos comestibles. Es interesante anotar que se reportaron reducciones en los niveles de colesterol en el plasma sanguíneo humano cuando se comieron garbanzo, lentejas y judías (Oakenfull, 1981), un efecto que se atribuyó a las saponinas. El problema es determinar que niveles de saponinas pueden ser aceptados en los alimentos sin que su sabor amargo interfiera. Claramente, en otros alimentos se aceptan niveles de saponinas dentro del rango del 0,02 al 5% (Cuadro 34), pero no es válido suponer el mismo caso para la quinua, debido a que las saponinas con sus estructuras diferentes, pueden exhibir sensaciones diferentes del amargor y de la toxicidad. 156 El sabor amargo es muy difícil de cuantificar debido a las diferentes sensibilidades de las personas. En las mezclas de harinas de quinua dulces con quinuas amargas se encontró que una mezcla que contenía sólo 0,6% de harina amarga ya fue considerada amarga por los catadores (equivalente a 0,13% de saponinas). Estos resultados demuestran que a las quinuas hay que desamargarlas antes de hacer las mezclas para uso alimenticio. Los efectos sobre la composición química de la quinua de los métodos de lavado y pulido se presentan en el Cuadro 35. Al remover la cáscara por el pulimento se reduce la fibra y las cenizas, mientras que hay algunas pérdidas de proteínas como consecuencia del lavado. Sin embargo, ninguno de los dos métodos tiene efectos significativamente adversos sobre la composición del grano. Hojas de quinua Aunque existen recetas para las hojas de quinua en algunos libros de cocina regional, su uso no es común. En sabor, las hojas de la quinua se parecen a las de la espinaca. Los análisis proximales de las dos se muestran en el Cuadro 36. Las hojas superan a las de espinaca en proteínas, cenizas, fibra y nitratos. El alto contenido de nitratos restringiría el uso de la quinua en la alimentación de los niños debido a su toxicidad (Rowland y Walker, 1983). Las hojas de quinua son dulces por lo cual puede suponerse que su contenido de saponinas es muy bajo. En el Cuadro 37 se presentan algunos análisis de los aminoácidos en las proteínas de las hojas y tallos de la quinua y de las hojas de espinaca. 157 Cuadro 36. Comparación proximal de las hojas de la quinua con las de la espinaca (porcentajes). Latinreco S.A. (12 variedades) Real de Blanca Sajama (a) 87,25 2,2 2,79 3,47 Bolivia (a) 83,57 2,1 2,92 3,59 Real (a) 84,91 1,9 3,57 3,68 Cheweca (a) 84,92 2,0 3,04 3,12 Quinua Tupiza (a) 83,74 2,1 3,31 3,55 Promedios globales 85,2 1,8 3,3 3,3 1,9 4,8 0,4 Rango Promedio Humedad Grasa Proteínas Cenizas Fibra Carbohidratos Nitratos 84,8-89,49 0,26-0,70 1,98-5,71 2,02-3,46 1,07-3,95 2,68-8,23 0,25-0,67 86,57 0,52 3,89 2,61 1,87 4,78 0,43 Saponinas BLD (d) BLD (d) BLD (d) Cornejo de Zvietcovich (1976) Leung y Flores (1961) Determinación de Latinreco S.A. para variedades locales Bajo los límites de detección por nuestro método afrosimétrico, es decir <0,01% Fenwick y Oakenfull (1983) Cuadro 37. Aminoácido Esencial Arginina Fenilalanina Histidina Isoleucina Leucina Lisina Metionina Treonina Valina Comparación de los aminoácidos en las proteínas de las hojas de la espinaca (g aminoácido/100 g de proteína). Sajama (a) Chauca (a) Espinaca (b) 9,0 8,1 3,3 6,1 10,2 8,4 0,5 4,7 7,1 8,8 8,2 3,3 6,2 10,2 7,1 0,2 5,9 7,3 6,4 6,1 2,5 4,8 9,5 7,3 2,1 5,3 6,1 No esencial Alanina 7,7 7,7 6,3 Ácido aspártico 11,7 12,2 9,9 Ácido glutámico 8,0 19,0 11,7 Glicina 7,0 7,0 5,2 Prolina 5,9 5,8 4,8 Serina 5,9 6,4 4,8 Tirosina 0,5 0,2 5,0 Capelo (1980); valores tomados para la Sajama (dulce) y Chauca (amarga) a 75 días a partir de la siembra. FAO (1970). 158 Espinaca (b) 89,8 0,7 2,8 1,8 0,7 4,9 0,07-0,15 (c) 0,55 (e) La quinua en la alimentación animal Otro uso posible de la quinua es en la alimentación animal. Los granos clasificados como inferiores para la alimentación humana pueden ser utilizados como suplementos en las dietas de aves, cerdos o rumiantes, mientras las demás partes de las plantas pueden servir como forraje o ensilaje para los rumiantes. Conclusiones De la composición química del grano de quinua se ve claramente la buena calidad de su proteína y alto contenido de algunas vitaminas como la riboflavina. Sus proteínas tienen un perfil de aminoácidos con altos valores para lisina. Estas características de la quinua la hacen muy apropiada para mejorar la alimentación de los pueblos andinos que es baja en proteínas, que a su vez son de calidad deficiente. Los cereales, por ejemplo, tienen proteínas bajas en lisina, deficiencias que podrían subsanarse con la inclusión de la quinua. También se ha encontrado en estos países bajas ingestiones de riboflavina que la quinua podría suplir. Las saponinas constituyen la mayor dificultad técnica para el consumo de la quinua, sin embargo, este problema tiene soluciones prácticas, en la aplicación de los tres métodos presentados en esta publicación, que despejan el camino para la utilización casera e industrial. La selección de las quinuas dulces con la ayuda del método de detección de saponinas por medio de la espuma facilitará grandemente el trabajo de las investigaciones agrícolas futuras. Los resultados presentados no son exhaustivos y dejan por aclarar algunos aspectos nutricionales y técnicos, que sin embargo, abren posibilidades hacia nuevas investigaciones que deberán realizarse en un futuro próximo para acabar de consolidar el desarrollo económico de la quinua. 159 Capítulo IX Usos S. von Rütte Introducción La quinua fue alimento de las poblaciones precolombinas que habitaban los Andes. Su consumo fue desplazado fuertemente por alimentos foráneos introducidos durante la colonia. Sin embargo, su uso ha subsistido hasta nuestros días, en especial dentro de las poblaciones campesinas que tienen una economía de subsistencia, siendo muy escaso en la población urbana. El objetivo primordial de Latinreco ha sido recuperar el papel de importancia que tiene la quinua no sólo dentro de la población campesina, sino la que debe tener en la alimentación moderna de la población urbana, por lo cual se han estudiado procesos y se han planteado formulaciones que puedan servir a la industria de alimentos. A continuación se presentan varios platos preparados por las poblaciones autóctonas de los Andes, así como otras formas de consumo desarrolladas por LR. El INIAP ha publicado el Boletín Divulgativo No. 175 (Peralta, 1985b), sobre la quinua como alimento donde se toman algunas recetas y el método casero de desamargado. Existe también el libro “Mil Delicias de la Quinua” de Bethsabe Iñiguez de Barrios (1977), que contiene numerosísimas recetas para preparar la quinua. Desamargado de la quinua Para poder consumir las quinuas amargas es necesario desamargarlas, lo cual puede lograrse por la vía húmeda del lavado con agua o por la seca del pulido. El primer método es el que se usa a nivel casero y una descripción de los métodos existentes, tomada de la publicación del INIAP ya citada, se transcribe a continuación: 163 1. Friccionando el grano en una superficie áspera (piedra, teja, arnero), en abundante agua. Este procedimiento puede ocasionar la pérdida y destrucción de muchos granos. 2. En una bolsa de lienzo se coloca el grano y se cierra herméticamente, luego en una corriente de agua se fricciona como prenda de vestir y así se elimina fácilmente la saponina; con este sistema el grano no se pierde ni se destruye. 3. En una licuadora se coloca una porción de grano en abundante agua y una velocidad media se va eliminando la saponina, se cambia el agua las veces que sean necesarias. Con este procedimiento el grano sufre poco daño. El método húmedo también se puede usar a escala comercial, sólo que presenta algunos inconvenientes económicos y ecológicos, como gran consumo de agua y secado posterior del grano lavado y además la contaminación de las aguas con el desecho de saponinas. El método de pulido perfeccionado por LR, mediante la modificación de equipos existentes para pulir otros granos, da resultados muy promisorios. Este método tiene la ventaja de que el grano no requiere ningún secado ni produce contaminación ambiental. El grano de quinua entero o pulido se conserva sin deterioro organoléptico por períodos superiores a un año, en condiciones apropiadas de almacenamiento. LR ha podido producir mediante métodos de selección, quinuas dulces que existen también en Bolivia, que no requieren desamargado previo a su preparación y por tanto, presentan una gran ventaja para el consumidor o el industrial. 164 Formas de consumo La quinua se consume en diversidad de formas, pero preferencialmente en sopas, o a la manera de los cereales, según se presenta a continuación. Sopa de quinua con maní Ingredientes: 1 taza de quinua lavada o pulida 1 taza de maní queso papas aliños sal Preparación: El maní pelado y molido cocinarlo junto con la quinua. Cuando esta última esté bien cocida, añadir las papas picadas, la sal y los aliños al gusto. Antes de servir, agregar el queso cortado en pedazos pequeños. Sopa de quinua con carne de chancho Ingredientes: 1 taza de quinua lavada o pulida ½ kg de carne de chancho papas aliños sal Preparación: Cocer la quinua con carne de chancho en tres litros de agua. Agregar las papas, aliños y sal al gusto. Sopa de hojas de quinua Ingredientes: Hojas de quinua (tiernas y frescas) Cuero o carne de chancho papas cebollas aliños y sal Preparación: Hacer hervir el cuero o carne de chancho. Agregar, luego, las hojas de quinua lavadas junto con las papas. Preparar el refrito con las cebollas, la sal, los aliños y agregar a la sopa. 165 Quinua graneada con tocino (LR) Ingredientes: gramos Quinua lavada o pulida Aceite o manteca Cebolla picada Tocino picado en cubitos Ajo Sal Pimienta negra molida 200,0 30,0 50,0 80,0 5,0 6,0 0,3 Preparación: Lavar y escurrir la quinua. Tostar en el aceite o manteca hasta lograr dorar muy ligeramente, añadir ½ litro de agua y cocinar en olla de presión por 15 minutos a fuego lento a partir del sonido de la válvula. La quinua debe quedar ligeramente graneada. Hacer un refrito ligero con aceite, cebolla, ajo, sal y pimienta y añadir a la quinua, sacudir la olla para que se mezclen bien. Aparte, freír el tocino hasta que se dore y poner en cada plato como adorno en el momento de servir. Se acompaña con carne o con huevo frito. Da para seis porciones. Pito de quinua Ingredientes: 3 tazas de quinua en grano 1 taza de azúcar ½ cucharada de canela molida ½ cucharilla de clavo de olor Preparación: La quinua se lava un día antes, una vez seca, se retuesta, hasta que tome un color café, se deja enfriar, se muele con el azúcar, canela y clavo de olor; esta molienda se hace con piedras especiales en un molino pulverizador. 166 Colada de quinua con leche (LR) Ingredientes: gramos Quinua lavada o pulida 150,0 Leche 1000,0 (1 litro) Azúcar 100,0 Canela (1 raja) 4,0 Preparación: Cocinar la quinua en 3 tazas de agua hasta que se abra y el agua se consuma. Licuar la quinua cocinada con la leche y cernir. Llevar al fuego, agregar el azúcar y la canela y dejar hervir por 10 o 15 minutos, revolviendo continuamente. Servir caliente. Se puede hacer esta misma preparación con harina de quinua. Da de 4 a 6 porciones. La quinua por su alto valor nutritivo amerita su uso en alimentos infantiles, en lo que puede emplearse en mezclas con otros cereales, farináceos y azúcar en la formulación de bebidas para niños (batidos). Por ejemplo, en mezclas con arroz, maíz, trigo avena, harina de yuca o plátano a las que se agregan saborizantes como chocolate, canela, clavo, frutas tropicales, etc. Con la quinua se pueden preparar ensaladas, tanto usando el grano como las hojas. En la publicación del INIAP aparece la siguiente fórmula para una ensalada. Ensalada de quinua (INIAP) Ingredientes: Hojas de quinua tiernas y frescas 1 cebolla paiteña 1 tomate riñón 1 taza de queso rallado 2 huevos cocidos mayonesa, perejil y sal Preparación: Las hojas bien lavadas, enteras o picadas, colocarlas en un plato, decorar con el tomate en rodajas, la cebolla y el perejil finamente picados, el queso rallado y el huevo bien cocido cortado en pedazos pequeños. La mayonesa y la sal al gusto deben agregarse al final. 167 Ensalada de quinua (LR) Ingredientes: gramos Quinua lavada o pulida Aceite para freír la quinua Cebolla picada en cuadritos Tomate picado en cubitos (utilizar tomates duros) Pimiento verde y rojo picado en cuadritos Perejil picado fino Ají rojo desaguado y picado fino (optativo) 200,0 30,0 120,0 300,0 80,0 5,0 10,0 Ingredientes para la marinada: Vinagre Sal Pimienta negra molida Mostaza Aceite 15,0 6,0 0,4 3,0 12,0 Preparación: Cocinar la quinua como para hacer la quinua graneada. Lavar la cebolla dejando caer sobre ella un chorro de agua caliente y luego mezclarla con el tomate, pimiento verde y rojo, perejil y ají, todo esto mezclar con la quinua cocida. Aparte preparar una marinada mezclando: vinagre, sal, pimienta, mostaza y aceite. Para servir la ensalada agregar la marinada y revolver la mezcla. Servir sobre hojas de lechuga. Da 6 a 8 porciones. 168 Apéndice 1: Norma ecuatoriana para el grano de quinua El Instituto de Normalización (INEN) elaboró una norma para el grano comercial que se distingue con el código AG 05.04.412. La parte correspondiente a requisitos y grados se transcribe a continuación: Color La quinua en grano debe presentar un color natural y uniforme, característico de la variedad. Sabor Si el contenido de las saponinas es de 0,11% a inferior, la quinua se considera dulce; y amarga si se sobrepasa ese valor (Prueba de Espuma; ver Apéndice 2). Olor La quinua en grano en un examen organoléptico debe estar libre de olores producidos por contaminación de mohos o por una mala conservación. Proteína El contenido mínimo de proteína de la quinua en grano será de 12% (m/m), (ver INEN AG 05.04-414), sobre la base del 12% de humedad. Humedad El contenido máximo de humedad de la quinua en grano será del 12% (m/m), (ver INEN 1235). Residuos de pesticidas La quinua en grano no debe contener residuos de pesticidas y sus metabolitos en cantidades superiores a las tolerancias máximas admitidas por las regulaciones vigentes. 171 Impurezas El contenido de impurezas totales de la quinua en grano no excederá del 3% (m/m), (ver INEN, AG 05.04-416), y el porcentaje de grano cubierto con perigonio no deberá exceder al 8%. Para efectos de esta norma, “impurezas” comprenden: granos dañados por calor; granos dañados por humedad; granos quebrados y ennegrecidos; granos dañados por insectos; otros granos; excremento de roedores; materiales minerales, vegetales, tóxicos; otros materiales dañados. Grados de quinua La quinua en grano debe cumplir los requisitos establecidos en el Cuadro A1-1. el grado que se asigne al lote será el que corresponda al factor de calidad más bajo de la muestra. Cuadro A1-1. Determinación de los grados de la quinua. Masa hectolítrica (mínima) Porcentajes máximo en masa Tamaño Sachaquinua Granos Excremento del grano y granos de dañados de roedores % (a) otro color 1 64 68 6 0,1 0,1 0,01 2 62 66 9 0,5 0,5 0,01 3 60 64 12 1,0 1,0 0,01 Porcentaje máximo de granos con diámetro menor al 1,8 mm, evaluado en tamiz de orificios redondos. Grado Quinua dulce Quinua amarga Insectos El nivel de infestación por insectos en la muestra de quinua en grano expresada como el número de insectos vivos por kilogramo de muestra tal como se indica en el Cuadro A1-2 (ver INEN AG 05.04-416). 172 Cuadro A1-2. Nivel de infestación Libre Ligeramente infestado Infestado Niveles de infestación por insectos en la quinua en grano. Número de insectos vivos en 1 kg de producto Primarios Secundarios 0 2 Mayor de 2 0 2 Mayor de 2 No. Total de insectos permitidos primarios y secundarios 0 3 Mayor de 3 Entre los requisitos complementarios se pueden señalar los siguientes: El material de envase debe ser resistente a la acción del producto de manera que no altere su composición química y su calidad organoléptica. La comercialización del producto cumplirá con lo dispuesto en las Regulaciones y Resoluciones dictadas, con sujeción a la Ley de Pesas y medidas. El muestreo se efectuará de acuerdo a la Norma INEN 1233. 173 Apéndice 2: Desarrollo del método para determinar el contenido de saponinas en la quinua. M.J. Koziot Introducción En la cáscara de los granos de quinua están localizadas las saponinas, compuestos amargos, que deben ser removidos antes del consumo. Para la fabricación de productos alimenticios con base en la quinua y también en la selección de variedades de quinua dulce (bajo contenido de saponinas) se necesita disponer de un método rápido y sencillo que pueda utilizarse en las fábricas o en el campo para estimar el contenido de saponinas en los granos de quinua. Debido a esta necesidad se desarrolló en Latinreco un método físico basado en la propiedad tensoactiva de las saponinas. Cuando se disuelven en agua y se agitan, las saponinas dan una espuma estable, la altura de la cual está correlacionada con el contenido de saponinas en los granos. Materiales y métodos Extracción de saponinas de quinua para uso como estándares Se extrajeron bajo reflujo las saponinas de quinua desengrasada usando metanol 80%. Debido también a que se extrajeron algunos pigmentos por la solución metanólica, el extracto seco se disolvió en una mínima cantidad de butanol: etanol: agua (1:1:1 por volumen) para ponerlo en una columna de cromatografía con óxido de aluminio. Las saponinas fueron eluídas desde la columna por 250 ml de butanol: etanol: agua (1:1:1 por volumen); luego se evaporó el solvente para obtener las saponinas. La preparación de las saponinas fue almacenada en un desecador. Un análisis sobre esta preparación mostró un contenido de cenizas del 3,8% y de proteínas el 15,0% (Kjeldahl Nx6,25). 175 Figura A2-1. Curva de calibración. Cada punto representa el promedio de 4 ensayos, ± los límites de 95% confiabilidad. Ecuación de regresión desde 0 hasta 2 mg saponinas/5 ml: Y=1,582X+0,179 (r=0,993). Por comparación, la preparación de saponinas vendida por Merck mostró un contenido de proteínas del 1,6%. Se tomó en cuenta la pureza de la preparación de saponinas en la elaboración de la curva de calibración. 176 Curva de calibración La Figura A2-1 muestra la curva de calibración para la altura de espuma por concentración de saponinas en solución. Para elaborar esta curva se siguió el método dado a continuación, usando soluciones de las saponinas extraídas en lugar de hacerlo con granos de quinua. Se obtiene una correlación lineal sólo en concentraciones de saponinas menores a 2,0 mg/5 ml, lo que limita la aplicación del método. Estimación del contenido de saponinas en granos de quinua Materiales: Tubos de ensayo con tapones de rosca; longitud de 160 mm y diámetro de 16 mm. Probeta de 10 ml Cronómetro (reloj) Balanza sensible al 0,01 g Regla sensible al 0,1 cm Agua destilada Portatubos Método normal 1. Colocar 0,50 ± 0,02 g de granos enteros de quinua en un tubo de ensayo. 2. Añadir 5,0 ml de agua destilada y tapar el tubo. Poner en marcha el cronómetro y sacudir vigorosamente el tubo durante 30 segundos. 3. Dejar el tubo en reposo durante 30 minutos, luego sacudir otra vez durante 20 segundos. 4. Dejar en reposo durante 30 minutos más, luego sacudir otra vez durante 30 segundos. Dar al tubo una última sacudida fuerte, igual a las sacudidas que se usan con termómetros orales. 5. Dejar el tubo en reposo 5 minutos, luego medir la altura de la espuma al 0,1 cm más cercano. 177 Figura A2-2. 178 Se observan dos muestras de quinua dulce (sin espuma) y una muestra amarga (con espuma). Cálculos 0,646 x (altura de espuma en cm)-0,104 mg saponinas/g peso fresco = --------------------------------------------------------- (1) (peso de muestra en g) 0,646 x (altura de espuma en cm)-0,104 % saponinas = ---------------------------------------------------------------------(peso de muestra en g)x(10) (2) Por ejemplo, si una muestra de quinua de 0,51 g dio una altura de espuma de 1,5 cm, los cálculos son: (0,646 x 1,5)-0,104 mg saponinas/g peso fresco = ------------------------------------------- = 1,70 0,51 (0,646 x 1,5) – 0,104 % saponinas = ----------------------------------- = 0,17 (0,51) x (10) Por lo tanto, la muestra de quinua contiene 1,70 mg de saponinas por gramo de peso fresco o 0,17% saponinas por peso. 179 Tiempo que se necesita para el análisis: Pesar la muestra e iniciar el análisis Sacudir el tubo Tomar la lectura y calcular el resultado Tiempo de espera Tiempo total 5,0 minutos 1,5 minutos 1,5 minutos 65,0 minutos 73,0 minutos Resultados y discusión Los resultados de los análisis de 50 muestras de granos de quinua mostraron un promedio de 9,57% de humedad con límites de 99% confiabilidad de más o menos 3,92%. Como el peso de muestras a ser analizadas por este método de espuma ha sido fijado en 0,50 g, los límites de 99% confiabilidad se traducen en límites de tolerancia de más o menos 0,02 g en el peso de la muestra. Otras investigaciones mostraron que no habían diferencias significativas en las alturas de espuma dentro de rango de pesos de muestras del 0,48 hasta 0,52 g. Como 99% de la variación en porcentaje de humedad encontrada en los granos de quinua se incluye dentro de los límites de tolerancia de más o menos 0,02 g en el peso de muestras a ser analizadas, pueden hacerse directamente análisis rápidos del contenido de saponinas en granos de quinua sin tomar medidas de humedad. En el método de espuma se usó un tiempo de 60 minutos para dar suficiente oportunidad para que se produjera la extracción de las saponinas desde las cáscaras de los granos de quinua, y 5 minutos de espera para dar a la espuma tiempo para estabilizarse. Al tiempo de la toma de las lecturas de altura, la espuma se caracterizó normalmente como compacta con pequeñas burbujas de aire. El Cuadro A2-1 muestra los resultados del análisis del contenido de saponinas en doce muestras de quinua por el método de espuma desarrollado en LR. Se hicieron también evaluaciones organolépticas para averiguar el sabor de los granos. 180 Aunque podrían distinguirse diferencias en el contenido de saponinas entre las variedades de quinua amarga en base a la altura de espuma, no pueden calcularse los valores del contenido de saponinas a una altura de espuma mayor a 3,0 cm (Figura A2-1). Sin embargo, este método de espuma tiene validez como un método semicuantitativo para distinguir entre la quinua dulce y amarga. Por ejemplo, las muestras de quinua que mostraban una altura de espuma de 0,6 cm más o menos se clasificaron por degustación como dulces mientras que aquellas que mostraban una altura de espuma de 1,4 cm o más se clasificaron como amargas (Cuadro A2-1; Fig. A2-2). Cuadro A2-1. Muestra Quinua Dulce Sajama-1 Sajama-2 Sajama-3 Perulac-pulida Quinua Amarga Perular–entera Porotoc LR-013 LR-012 Te LR-012 V8-INIAP (1) V8-INIAP (2) San Juan-INIAP Determinación del contenido de saponinas en granos de quinua por el método de espuma. Altura de espuma-cm X S mg saponinas por g peso fresco % saponinas por peso 0,1 (a) 0,4 0,6 0,2 0,1 0 0,1 0,1 BLD (b) 0,31 0,57 0,05 BLD 0,03 0,06 0,005 1,4 5,6 (c) 5,8 5,9 7,5 (d) 7,6 7,2 7,9 0,4 0,6 0,4 0,3 0,5 0,2 0,7 0,2 1,60 SLD (e) SLD SLD SLD SLD SLD SLD 0,16 SLD SLD SLD SLD SLD SLD SLD Los valores son los promedios de 4 ensayos con excepción de (a) n=6 y (c) n=21 (X=promedio, S=desviación estándar). (b) (d) (e) 181 Por debajo de los límites de detección de este método. Según las ecuaciones dadas, no se puede estimar contenidos de saponinas cuando la altura es menor a 0,2 cm. Espuma con grandes burbujas de aire, que es atípica de la espuma de las demás quinuas. Nivel de espuma supera a los límites de detección de este método porque sale de la correlación lineal entre la altura de espuma y la concentración de saponinas en solución. Figura A2-3. Alturas de espumas obtenidas usando varias mezclas de granos de Sajama (quinua dulce) y LR-012 (quinua amarga). Cada punto representa el promedio de 3 ensayos. Los punteados representan las mezclas de Sajama y LR-012 tomadas en degustaciones para determinar el punto de inflexión entre las quinua dulce y amarga. Cuadro A2-2. Resultados de degustaciones con mezclas de harinas de Sajama (quinua dulce) y LR012 (quinua amarga). % de LR-012 en la mezcla 0,4 0,6 1,0 1,6 Contenido de saponinas en la mezcla de harinas 0,08 0,10 0,11 0,13 Altura de espuma correspondiente en cm % notas positivas 0,8 0,9 1,0 1,2 26 48 42 71 En las degustaciones, un nota positiva indicó que el sabor de la mezcla de harinas de Sajama y LR-012 era más amargo que el de una harina de referencia hecha con Sajama. 182 Se hizo una investigación usando varias mezclas de granos de dos variedades de quinua, Sajama (dulce) y LR-012 (amarga), para determinar donde se halla el punto de inflexión entre la quinua dulce y amarga. La Figura A2-3 muestra la altura de espuma obtenida en las mezclas; en todos los casos el peso final fue de 0,50 g. En base a estos datos, se prepararon mezclas de harinas de Sajama y LR-012 en las siguientes proporciones de harina de LR-012: 0,4%, 0,6%, 1.0% y 1,6% que deberían dar contenidos de saponinas de 0,8%, 0,10%, 0,11% y 0, 13%, y alturas de espuma correspondientes a 0,8, 0,9 1,0 y 1.2 cm, respectivamente. Para degustaciones se hicieron pastas de estas mezclas de harinas añadiendo 32 ml de agua destilada a 20 g de harina. Se pidió a los participantes indicar cuales muestras tenían un sabor más amargo que la pasta de referencia hecha con harina de Sajama. Para ser clasificada como amarga en este estudio, una mezcla de harinas debería recibir más del 50% de notas positivas en la serie de degustaciones. El Cuadro A2-2 muestra que según este criterio pudo clasificarse como amarga sólo a la mezcla de harinas que contuvo 0,13% de saponinas. Los sabores de las mezclas de harinas que contenían 0,10% y 0,11% de saponinas eran casi iguales. Por lo tanto, puede considerarse como dulce la quinua que contiene saponinas al 0,11% o menos y como amarga la que contiene saponinas por encima del 0,11%. Este contenido de saponinas se relaciona a un altura de espuma de 1 cm o menos para la quinua dulce y alturas superiores a 1 cm para la quinua amarga. Método rápido Normalmente, se realizó la determinación del contenido en un lapso de 73 minutos, según este método de espuma. Pero, para hacer determinaciones más rápidas puede tomarse la lectura de la altura de espuma después de una agitación de 30 segundos, esperando unos 10 segundos más para que se estabilice la espuma. 183 La ecuación de correlación entre lecturas de alturas de espuma tomadas después de agitación de 30 segundos y las tomadas normalmente al fin de 73 minutos es: altura final = 0,683 x (altura de espuma después 30s) + 0,163 (3) la sustitución de la ecuación (3) en las ecuaciones (1) y (2) da: 0,441 x (altura de espuma después 30s en cm) + 0,001 mg saponinas/g peso fresco = ------------------------------------------------------------(peso de muestra en g) 0,441 x (altura de espuma después 30s en cm) + 0,001 % saponinas = ----------------------------------------------------------------------------(peso de muestra en g) x (10) (4) (5) Con este método rápido se relaciona a una quinua dulce con una altura de espuma de 1,2 cm o menos. Conclusiones El método de espuma tiene validez para determinar el contenido de saponinas en granos de quinua dentro de un rango de concentraciones que va desde 0,01% hasta 0,37%, valores que se relacionan a alturas de espuma que va desde 0,2 hasta 3 cm. Fuera de este rango, por una parte, las concentraciones están por debajo de los límites de detección y por otra, se sale de la correlación lineal entre las concentraciones de saponinas y las alturas de espuma. Dentro de los límites de tolerancia de más o menos 0,02 g en el peso de muestras a ser analizadas esta incluido el 99% de la variación de humedad encontrada en granos de quinua. Por lo tanto, puede determinarse el contenido de saponinas, sin tomar medidas de porcentaje de humedad. Hay dos variantes de este método de espuma. 184 El normal requiere 73 minutos para análisis y el rápido unos 7 minutos. Puede utilizarse ambas variantes para distinguir entre la quinua dulce y la amarga. Según el método normal, se clasifican como dulces las quinuas que muestran niveles de espuma de 1,0 cm o inferiores; según el método rápido, las que muestran niveles de 1,2 cm o inferiores. 185 Glosario AFALON (Linuron). Herbicida usado para controlar malezas de hoja ancha y gramíneas anuales. (Fabricante: HOECHST). ALFARILLO Spergula arvensis, maleza herbácea de clima frío. ALELOS Uno de los genes de un par o una serie que por estar situado en el mismo locus en cromosomas homólogas están sujetos a herencia alternada. ALOGAMIA Fenómeno que tiene efecto cuando el polen llega al estigma procedente de otra flor, tanto si ésta pertenece al mismo pie como si corresponde a otro ejemplar de la misma especie. ASHPA QUINUA (Sacha quinua). Especies silvestres de quinua que corresponden a las características de: Chenopodium album, Ch. hircinum o Ch. quinoa var. millanum. AUTOPOLINIZACION Fusión de los gametos masculinos y femeninos del mismo individuo. BENLATE (Benomyl). Fungicida benzimidazolico, con propiedades preventivas, curativas, sistémicas y ovicidas contra ácaros. (Fabricante: DUPONT) BETANAL (Phenmedipham). Herbicida postemergente, usado para controlar malezas en remolacha. (Fabricante: SCHERING). BRAVO 500 (Daconil W75; chlorotalonil). Fungicida de amplio espectro. CHOCHO 187 (Fabricante: DIAMOND SHAMROCK) Lupinus mutabilis, leguminosa originaria de los andes sudamericanos. Sinónimo: tarwi. CLOROSIS Estado patológico de las plantas, que se manifiesta por el color amarillento que toman sus partes verdes. CONCAVO En la cosechadora de quinua el cóncavo va montado debajo del cilindro. Los dos elementos son responsables para la acción de trilla. CONIDIOFORO Que trae conidios, las hifas especializadas para producir esporas asexuales; fase conidiófora. CULTIVAR Plantas de la misma especie o variedad que se cultivan con fines agrícolas. (Oxicloruro de cobre). Fungicida cúprico de amplio espectro, no sistémico. (Fabricante: BAYER). CUPRAVIT 2,4-D (Ácido 2,4-diclorophenoxy acético). Hormona sintética usada como herbicida sistémico para controlar malezas de hoja ancha. DUAL 720E (Metolochlor 72%). Herbicida postemergente. (Fabricante: CIBA-GEIGY). ECOTIPO Subunidad de la ecoespecie, no sujeta a pérdida de fertilidad por recombinación genética con otras unidades similares dentro de su ecoespecie; ecoespecie significa una población adaptada a medio determinado. ENTRADAS Unidades (cultivares, genotipos, variedades) sujetos a ensayo u observación. EPISPERMA Cubierta seminal compuesta generalmente de dos capas: la testa y la endopleura. EPTAM 7E (EPTC). Herbicida pre-emergente que controla malezas de hoja angosta y ancha. (Fabricante: STAUFFER). 188 ERADICANE 6.7E Incrementa la tolerancia del maíz a los herbicidas tiocarbamatos. (Fabricante: STAUFFER). ESPORANGIO Dícese de cualquier recipiente en que se contengan esporas. ESPORANGIOFORO Cualquier soporte del esporangio o de los esporangios. ESTADO DE MASA Estado inmaduro del grano, que precede a la madurez completa, y en el cual puede ser hundido o aplastado sin que se produzca eliminación de líquidos. ESTOMA Diminuta abertura, fraguada en la epidermis de los órganos verdes de las plantas superiores, que pone en comunicación el sistema de ocreamiento con el aire circundante, y se abre y cierra en determinadas condiciones. FENOLOGIA Estudio de los fenómenos biológicos acomodados a cierto ritmo periódico, como la brotación, la florescencia, la maduración de los frutos, etc. FENOTIPO Apariencia externa de los caracteres que percibimos en un individuo, los cuales son resultantes de la más o menos interacción compleja entre las condiciones del medio y del genotipo (su “materia genética”). FITOTOXICIDAD Daño causado a las plantas expuestas a ciertos productos químicos. FRANCO Textura del suelo , caracterizado por tener sus fracciones (arena, limo y arcilla) en iguales proporciones. FURADAN (Carbofuran). Insecticida acaricida y nematicida de acción sistemática. (Fabricante: FMCCORP). 189 FUSILADE (Fluazifop-butil). Herbicida que controla gramíneas anuales y perennes. (Fabricante: ICI). GENOTIPO La composición genética que hereda el individuo, expresada y latente. GERMOPLASMA Plasma germinativo; plasma de las células germinales. GOLTIX (Metamitron). Herbicida del grupo de las trioazinonas, usado para controlar malezas de hoja ancha. (Fabricante: BAYER). HETEROCIGOTICO Que tiene alelos diferentes en uno o más loci (en oposición a homocigoto): su fórmula es Gg, en la que G y g son dos formas de un gen. HIALINO Transparente como si fuera de cristal, o por lo menos diáfano; membrana hialina. HOMOCIGOTICO Que tiene alelos iguales en loci correspondientes a cromosomas homólogos; su fórmula es GG o gg. Un organismo puede ser homocigótico en uno, varios o en todos los loci. KIKUYO Pennisetum clandestinum, gramínea originaria de Africa Oriental, perenne, rizomatosa, de follaje bajo y compacto; se propaga vegetativamente. LAZO (Alachlor). Herbicida pre-emergente de acción similar a propachlor, pero con una larga acción residual. (Fabricante: MONSANTO). Raza homocigótica en todos los loci, obtenida generalmente por sucesivas autofecundaciones en la mejora genética de las plantas. Punto o lugar del cromosoma en que está situado un gen; en plural, loci. (Chlorpyrifos). Insecticida, de amplia acción por contacto, ingestión y vapor. (Fabricante: DOW). LINEA PURA LOCUS LORSBAN 190 MALATHION Insecticida acaricida no sistémico, de breve o moderada persistencia. (Fabricante: AMERICAN CYNAMID) MANEB Fungicida ditiocarbámico, recomendado para varias enfermedades, particularmente mildiú. MANZATE Ver MANEB. MASA HECTOLITRICA Masa de grano por unidad de volumen, expresada en kilogramos por hectolitro (100 litros). MASHUA Tropaeolum tuberosum, planta herbácea, erecta o semipostrada, originaria de los andes sudamericanos, que produce tubérculos comestibles. Sinónimo: isaño. MELLOCO Ullucus tuberosus, planta herbácea, compacta o rastrera, originaria de los andes sudamericanos, que produce tubérculos comestibles. Sinónimo: ulluco. METASISTOX (Demeton S-metil). Insecticida acaricida sistémico y de contacto. (fabricante: BAYER). MICELIO Talo de los hongos, formado por células reunidas en filamentos llamados hifas, que constituyen una maraña, no pudiendo hablarse de un verdadero tejido sino de un pseudo tejido o falso tejido. MICOPLASMAS Constituyen un grupo heterogéneo de microorganismos compuesto por especies que pertenencen todas al género Micoplasma. Son los microorganismos más pequeños capaces de crecer extracelularmente en un medio libre de células. MICOTOXINAS Sustancias segregadas por hongos con efectos tóxicos a otros organismos. 191 MILDIU Enfermedad causada por hongos de la familia Peronosporaceae. MOLINETE Las tabletas del molinete montado sobre la barra de corte giran contra la cosecha, en pie para retenerle hasta que el material sea cortado. Luego la tableta coloca el material dentro del sinfín. MONITOR (Methamidophos). Insecticida de amplia acción sistémica. (Fabricante: CHEVRON). NUVACRON (Monocrotophos). Insecticida sistémico y de contacto, de amplia acción. (Fabricante: CIBA-GEIGY). OCA Oxalis tuberosa, planta herbácea, originaria de Sudamérica, que produce tubérculos comestibles. Sinónimo: cubio. PECIOLO Pezón o rabillo que une la lámina de la hoja a la base foliar o al tallo. PERICARPIO Parte del fruto que rodea la semilla, es casi tan delgado como una membranita. Parte de la flor que rodea a los órganos sexuales (en la quinua, rodea al grano maduro). PERIGONIO PERISPERMA En algunas semillas, tejido reservante de origen nuclear. PERSIANAS Sobre el ventilador de limpieza está montada la persiana, la cual permite controlar la cantidad de aire producido por el ventilador. PICNIDIO En los ascomicetes, dícese de un tipo colateral de reproducción, y recibe también el nombre de espormogonio; un receptáculo esporífero, generalmente globoso o ampuliforme. PICNIOSPORA Dícese de cada una de las diminutas esporitas que se forman en los espormogonios o picnidios. 192 POLYRAM Fungicida sistémico. PYRAMIN (Chloridazone 64%). Herbicida pre- y post-emergente que controla malezas de hoja ancha. (Fabricante: BASF). RIDOMIL COMPLETO (Metalaxyl-Mancozeb). RO-NEET (Cycloate 720 g/l). Herbicida preemergente que controla malezas de hoja angosta y ancha. (Fabricante: PROCIDA). SACHA NARANJILLA Solanum marginatum, planta solanacea, arbustiva, originaria de Africa, cuyos frutos se usan para extraer sustancias útiles en farmacología. SAPONINAS Compuestos glicósidos de terpenoides o esteroles cuyos caracteres más importantes son su sabor amargo y su capacidad de dar con agua dispersiones de fuerte poder espumante. SELECCIÓN SEPTADO TAMARON MASAL ditiocarbámico, no Forma de selección de plantas individuales que luego se propagan en la siguiente generación a partir del conjunto de todas sus semillas. Provisto de septos; tabicado. Ver MONITOR TRIBUNIL (Metabenzthiazuron). Herbicida prepost-emergente que controla gramíneas y muchas malezas de hoja ancha. (Fabricante: BAYER). VARIEDAD Cada uno de los grupos en que se dividen algunas especies y que se distinguen entre sí por ciertos caracteres muy secundarios, aunque permanentes. VITAVAX (Carboxin). Fungicida sistémico usado como protector de semillas. (Fabricante: UNIROYAL). 193 VUELCO ZARANDÓN 194 Sinónimo de acame; caída de las plantas al suelo por causas internas (debilidad del tallo, raíz) o externos (fuertes lluvias, vientos, etc.). El movimiento oscilatorio hace que el grano caiga entre los orificios del mismo y la paja es transportado hacia atrás. Bibliografía AINSWORTH, G.C. 1961. Ainsworth & Bisby´s. Dictionary of Fungi. C.M.I., Kew, England. P. 547. ALANDIA, S. et al. 1979. Enfermedades. In: Quinua y Kañihua, Cultivos Andinos, M. Tapia, H. Gandarillas, S. Alandia, A. Cardozo, A. Mujica, R. Ortiz, V. Otazo, J. Rea, B. Salas y E. Zanabria (autores). Centro Internacional para el Desarrollo, Bogotá, Colombia. Pp. 137-148. ALLRED, L.. MAHONEY, A.W. y HENDRICKS, D.G. 1976. The avaibility of iron in quinoa. Nutritional Reports International, 14: 575-579. AUGUSTIN, J., BECK, C.B. KALBFLEISH, G. y KAGEL, L.C. 1981. Variation in the vitamin and mineral content of raw and cooked commercial Phaseolus vulgaris classes. Food Technology, 35: 75-76. BALLON, E., SALCEDO, C.A., CUESTA, A. y MONTES DE GOMEZ, V. 1984. Contenido de minerales en grano, harina y salvado de variedades de quinua. 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PRIMERA TRANSCRIPCIÓN A DIGITAL: Lcda. Sofía Ayala REVISIÓN: Ing. Eduardo Peralta I. FECHA: Marzo de 2002 SEGUNDA REVISIÓN Y EDICIÓN DIGITAL: Ing. Eduardo Peralta I. FECHA: 5 de abril de 2011 PAGINACIÓN: Las páginas que faltan, son páginas en blanco en la impresión original. Lós números de página son los mismos del texto impreso.