Evaluación de la tolerancia al estrés hídrico en genotipos de papa criolla (Solanum phureja Juz et Buk)

Abstract

La papa criolla (Solanum phureja Juz et Buk) es producida a nivel nacional en los departamentos de Cundinamarca, Boyacá y Nariño y, en menor proporción, en Antioquia, Santander, Norte de Santander, Cauca y Tolima (Secretaria de Agricultura y Desarrollo Económico- Gobernación de Cundinamarca, 2009). Es un cultivo de pequeñas extensiones, de economía campesina y baja tecnología (Jaramillo y Botero, 2007). Colombia es el primer productor mundial de papa criolla, producto con amplias posibilidades en el comercio mundial, por lo cual se ha priorizado en la oferta exportable del Gobierno Nacional (MADR, 2013). Actualmente en Colombia existe un amplio interés de la industria por la papa criolla procesada, en forma enlatada o congelada. La población latina en el exterior, gusta de este producto por sus características organolépticas especiales de color, sabor y calidad nutricional, lo cual contribuye a ampliar la demanda por estos productos en países como España, Japón y Estados Unidos (CORPOICA, 2009). El 85% de las áreas de producción de papa en Colombia no disponen de riego, por lo cual la producción está altamente influenciada por el comportamiento del clima, afectando consecuentemente los precios del producto en los mercados. Es relativamente frecuente encontrar diferencias en precios del tubérculo de hasta el 200% entre periodos secos y lluviosos (MADR, 2013). Esta característica aleatoria en el proceso productivo plantea la necesidad del desarrollo variedades tolerantes a las condiciones de déficit hídrico y a su vez presenten rendimientos adecuados. El desarrollo de genotipos adaptados a condiciones hídricas cambiantes son esenciales para contribuir a la seguridad alimentaria de una población creciente que requiere incrementos significativos en la producción de alimentos (Polanía et al., 2009). El mejoramiento convencional y la selección asistida con marcadores ofrecen una oportunidad para incrementar significativamente la generación de nuevos genotipos adaptados a sequía; sin embargo, el uso de marcadores para mejorar características complejas es aún uno de los retos para los mejoradores de cultivos (Sorrells, 2007). Una constante que nunca cambiará es que el progreso en los programas de mejoramiento depende de la selección precisa de los genotipos poco frecuentes que poseen atributos nuevos o mejorados (Sorrells, 2007); esto significa que una precisa caracterización fenotípica seguirá siendo uno de los pilares del mejoramiento. El déficit hídrico es uno de los principales factores limitantes para la mayoría de las plantas cultivadas, debido a que impide que estas alcancen el rendimiento máximo determinado genéticamente (Mitra, 2001). El cultivo de papa es conocido por su sensibilidad a la sequía y su efecto en la productividad depende de la intensidad, duración del periodo de estrés y de la etapa fenológica en la que se presenta, así como del genotipo (Gabriel et al., 2011). Varios estudios han demostrado que un estrés drástico, tiene un efecto en los rasgos morfológicos y fisiológicos de la planta de papa, como el área foliar, número de hojas, longitud de los tallos, tasa de fotosíntesis, número y tamaño del tubérculo y por tanto rendimiento (Dalla Costa et al., 1997). El efecto del estrés hídrico en el rendimiento del tubérculo depende de la suma de procesos morfo-fisiológicos, como la fotosíntesis, la expansión y duración del área foliar, la asignación de asimilados, la iniciación de la tuberización, aumento de volumen y crecimiento del tubérculo. Además, el momento y la duración del estrés durante el período de crecimiento, así como el clima y las condiciones del suelo son factores que afectan este cultivo (Jefferies, 1995). Mamani (2000) encontró que el efecto de la sequía temprana (sequia pre-tuberización) ocasionaba tubérculos más pequeños tanto en variedades sensibles como en tolerantes, en referencia a una sequía tardía (sequia aplicada un mes después de la tuberización). Diferencias varietales de la papa, en respuesta al estrés hídrico han sido reportados, principalmente entre variedades de Solanum tuberosum L. subsp. tuberosum (Martínez et al., 1992; Bonilla, 2009; Gabriel et al 2013). Hasta ahora en papa criolla no se han caracterizado genotipos tolerantes al estrés hídrico que puedan ser usados como fuente de resistencia en el programa de mejoramiento, ni la identificación de caracteres fisiológicos que puedan ser usados de una manera fácil, rápida y que permita el tamizado eficiente de genotipos. La presente investigación se realizó con la colección de trabajo de la especie Solanum phureja de la Universidad Nacional de Colombia, material genético con el que trabaja el programa de mejoramiento genético de papa para el desarrollo de variedades diploides. El trabajo se presenta en tres capítulos, en los cuales se presentan los resultados en forma secuencial, iniciando con la determinación del periodo crítico de estrés hídrico en la etapa de tuberización (días), luego con la evaluación de la colección de Solanum phureja de la Universidad Nacional de Colombia del carácter rendimiento bajo condiciones de estrés hídrico, seguido de la identificación de la características fisiológicas asociadas con la tolerancia a estrés hídrico. En su conjunto el trabajo deja en claro, cuales son los genotipos tolerantes y susceptibles a estrés hídrico y proporciona las primeras bases para la evaluación de este carácter en el mejoramiento genético en la especie.