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TIPO DE INVESTIGACIÓN Investigación científica aplicada RESPONSABLES TÉCNICOS
INIFAP Nombre: Dr. Héctor E. Villaseñor Mir Teléfono: 015959542877 Ext. 127 Fax: 015959546528 Correo: [email protected] [email protected]
CIMMYT Nombre: Dr. Roberto J. Peña Bautista Teléfono: 0159521900 Ext. 1238 Fax: 5558047558 Correo: [email protected]
DATOS DE LAS INSTITUCIONES: (INIFAP, CIMMYT, UACH y CP) INIFAP
Nombre: Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias.
Dirección: Progreso No. 5, Barrio Santa Catarina, Delegación Coyoacán, México, D.F.
Principal actividad: Generación de líneas uniformes, evaluación de ensayos de rendimiento, liberación de nuevas variedades y monitoreo de razas fisiológicas.
CIMMYT
Nombre: Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo.
Dirección: Km. 45, Carretera México-Veracruz. El Batan, Texcoco CP 56130, Estado de México.
Principal actividad: Introducción de germoplasma, mejoramiento genético de rendimiento y calidad, generación de líneas uniformes, estudios fitopatológicos y monitoreo de razas fisiológicas.
UACH
Nombre: Universidad Autónoma Chapingo.
Dirección: Km. 38.5, Carretera México-Texcoco. CP 56230. Chapingo, Edo. de México.
Principal actividad: Formación de estudiantes de licenciatura a través de estancias y servicios sociales, graduación de estudiantes de licenciatura y maestría, y estudios fitopatológicos.
CP
Nombre: Colegio de Postgraduados.
Dirección: Km 35.5, Carretera México-Texcoco CP 56230. Montecillo, Texcoco, Edo. de México.
Principal actividad: Formación y graduación de estudiantes de maestría y doctorado, y estudios genéticos y fitopatológicos.
PALABRAS CLAVES: Eficiencia, rentabilidad, royas, ensayos de rendimiento, monitoreo de razas, calidad industrial, nuevas variedades, control genético
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GRUPO DE TRABAJO:
No. Investigador Institución Estado
1 Dr. Héctor E. Villaseñor Mir INIFAP México
2 M.C. Leodegario Osorio Alcalá INIFAP Oaxaca
3 M.C. Patricia Pérez Herrera INIFAP México
4 Dr. Julio Huerta Espino INIFAP México
5 Dr. Eliel Martínez Cruz INIFAP México
6 M.C. Ma. Florencia Rodríguez García INIFAP México
7 M.C. René Hortelano Santa Rosa INIFAP México
8 Dr. Ernesto Solís Moya INIFAP Guanajuato
9 Dr. Edgar Espinosa Trujillo INIFAP Guanajuato
10 M.C. Javier Ireta Moreno INIFAP Jalisco
11 M.C. Luís Martín Macías Valdés INIFAP Aguascalientes
12 M.C. Jesus López Hernández INIFAP Durango
13 M.C. Victor Manuel Hernández Muelas INIFAP Chihuahua
14 Ing. Roberto Galván Lama INIFAP Chihuahua
15 M.C. Juan Martínez Macías INIFAP Nuevo León
16 M.C. Ricardo Sánchez de la Cruz INIFAP Tamaulipas
17 Dr. Ramón Gutiérrez Luna INIFAP Zacatecas
18 M.C. René Silva Sáenz INIFAP Coahuila
19 Dr. Pedro Figueroa INIFAP Sonora
20 Dr. Víctor Valenzuela INIFAP Sonora
21 Quim. Gabriela Chávez Villalva INIFAP Sonora
22 Dr. Guillermo Fuentes Dávila INIFAP Sonora
23 Ing. Carlos Patricio Sauceda Acosta INIFAP Sinaloa
24 Ing. Benjamín Hernández Vázquez INIFAP Baja California
25 Dr. Jose D. Molina Galán C.P. México
26 Dr. Ignacio Benítez Riquelme C.P. México
27 Dr. Sergio Sandoval Islas C. P. México
28 Dr. Gerardo Leyva Mir U.A. Chapingo México
29 Dr. Juan Enrique Rodríguez Pérez U.A. Chapingo México
30 Dr. Jaime Sahagún Castellanos U.A. Chapingo México
31 Dr. Roberto Javier Peña Bautista CIMMYT México-Sonora
32 Biol. Héctor González Santoyo CIMMYT México-Sonora
33 Ing. Gabriel Posadas Romano CIMMYT México
34 Ing. Nayeli Hernandez CIMMYT México
35 Dr. Karim Ammar CIMMYT México-Sonora-Guanajuato
36 Dr. Yann Manes CIMMYT México-Sonora-Guanajuato
37 Dr. Ravi Singh CIMMYT México-Sonora-Guanajuato
38 Dr. Etienne Duveiller CIMMYT México-Guanajuato
39 Dra. Susanne Dreisigacker CIMMYT México-Sonora
40 Mejorador México (por ser contratado) CIMMYT México-Sonora-Guanajuato
41 Ing. Rodrigo Rascon CIMMYT Sonora
42 Ing. Fernando Delgado CIMMYT México-Guanajuato
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DURACIÓN DEL PROYECTO: 60 meses (es de continuidad y a largo plazo)
ÁREA: Ciencias agronómicas y veterinarias
DISCIPLINA: Agronomía
SUBDISCIPLINA: Fitogenética, tecnología de alimentos, fitopatología, fisiología
USUARIO DE LOS RESULTADOS Y/O PRODUCTOS DEL PROYECTO:
1. Agricultores de trigo de las diferentes regiones productoras del país.
2. Industria harinera nacional
3. Industria panadera nacional
4. Cadena Sistema Producto Trigo
5. Consejo Nacional de Productores de Trigo
OBJETIVOS Objetivo General Liberar variedades de trigo de alto rendimiento y con la calidad que atiendan las necesidades de productividad de los agricultores y la demanda de la industria molinera nacional, y acelerar la producción de semilla básica para su pronta adopción en áreas de riego y temporal de México Objetivos específicos:
1. Identificación de germoplasma con alta calidad industrial para incorporar sus cualidades a las nuevas variedades.
2. Generar variedades para áreas de riego con resistencia a roya de la hoja
y roya amarilla y con eficiencia en el uso del agua y de los insumos y con alto potencial de rendimiento y con la calidad que demanda la industria.
3. Generar variedades para áreas de temporal con resistencia a roya de la
hoja, roya amarilla, fusarium de la espiga, tolerancia a las enfermedades foliares y sequía, con alto potencial de rendimiento y con la calidad que demanda la industria.
4. Fortalecer y mejorar la red interinstitucional de mejoramiento genético
desarrollada durante el periodo 2004-2008, para utilizar eficientemente los recursos de las diferentes instituciones que la conforman.
5. Monitoreo e identificación de las razas fisiológicas de royas a nivel
nacional.
6. Establecer un proceso de rápida multiplicación de semilla básica para la producción expedita de semilla certificada disponible para los productores.
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METAS Disponer de un mosaico genético de variedades mejoradas con adaptabilidad a las diferentes regiones productoras de trigo de riego y temporal del país que permitan minimizar la evolución dinámica de las razas de royas, que atiendan las demandas del mercado y permitan una producción de trigo sustentable. FACTORES CRÍTICOS
1. Incrementar la superficie sembrada con variedades mejoradas a niveles que minimicen las importaciones.
2. Las importaciones del 2009 de 1.8 millones de toneladas reducirlas gradualmente hasta menos de 1 millón de toneladas para el 2016.
3. Evitar el cierre de molinos, al proveerles materia prima de calidad y a precios adecuados que asegure el abasto para su funcionamiento.
4. Disminuir la fuga de divisas al consolidarse la producción nacional de trigo.
5. Disminuir la migración de áreas trigueras a la ciudad. 6. Reducir los daños y pérdidas causadas por las royas y minimizar el uso
de plaguicidas contaminantes PROPOSITO Consolidar y darle continuidad al programa de mejoramiento genético de trigo de INIFAP y CIMMYT, fortalecer la red de evaluación de ensayos nacionales e implementar una estrategia sobre el monitoreo de razas de royas, que en su conjunto permitan generar más y mejores variedades ANTECEDENTES DE LA PROPUESTA: El trigo a nivel mundial ocupa el segundo lugar en producción después del
maíz, de donde alrededor del 75% del volumen de su producción se emplea de
manera directa para consumo humano, el 15% para consumo animal y el resto
se utiliza como semilla. La producción y consumo de trigo se han incrementado
a través del tiempo, la primera con altas y bajas, mientras que el consumo de
forma gradual y consistente, por ejemplo, en 1980 se produjeron cerca de 400
millones de toneladas (MT), en 1989 se lograron producir 500 MT, 10 años
después se cosecharon 600 MT, mientras que en el 2009 la producción fue
cercana a 670 MT, volúmenes que prácticamente se han consumido como
consecuencia del crecimiento de la población. Una estrategia para enfrentar
alguna crisis en la producción mundial ha sido mantener inventarios de reserva
altos, los mismo que durante los 80´s y 90´s fueron en promedio mayores a 170
MT, sin embargo, durante la presente década en promedio han sido de 140
MT, es decir, se tiene trigo almacenado solamente para surtir por tres meses la
demanda de la población mundial, y se estima, de acuerdo con la tasa de
crecimiento de la producción y del consumo, que para el 2020 se tendrá un
déficit de 75 MT (USDA-FAS, 2008).
Los principales países productores en 2007 fueron India (12.3%), Comunidad
Europea (11.9%), Rusia (11.2%), China (10.9%) y Estados Unidos (9.4%). El
rendimiento promedio a nivel mundial se incrementó durante las últimas
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décadas pasando de 1.26 t ha-1 en los 60´s, 1.68 t ha-1 en los 70´s, 2.14 t ha-1
en los 80´s, 2.55 t ha-1 en los 90´s y 2.75 t ha-1 en la presente década. Durante
el periodo 2000/07, en promedio Nueva Zelanda ocupó el primer lugar en
rendimiento de trigo (7.24 t ha-1), le siguió Egipto (6.24 t ha-1) y en tercer lugar
México (5.12 t ha-1) (USDA-FAS, 2008). El mercado internacional de trigo está
dominado principalmente por Estados Unidos, que en promedio participa con el
25.8% de las exportaciones (2000/07), por lo tanto, las ventas al exterior de
este país influyen en la dinámica del mercado; le sigue Canadá (14.3%), la
Comunidad Europea (12.7%), Australia (12.4%) y Argentina (9.2%), que en
total acumulan el 74.4% de las exportaciones mundiales. (USDA-FAS 2008).
El precio internacional del trigo es muy cambiante y su variación está
fuertemente influenciada por la oferta-demanda y los inventarios de los países
exportadores, de tal manera que en los últimos 15 años se ha cotizado entre
los 150 a 412 dólares la tonelada. Con esos precios, un trigo comprado en
Chicago y procesado en la región centro de México, en donde se paga en
promedio un costo de 62 dólares vía flete, tendría un valor entre $2775 hasta
$5950 la tonelada, de tal manera que en general procesar trigo importado en
México no es más conveniente que el trigo nacional producido en zonas
aledañas a los centros de molienda. Durante el 2009 el precio medio del trigo
importado fue de 228 dólares la tonelada, que se traduce a un precio de
molienda de $3625, el que es atractivo para el agricultor y para el industrial, ya
que en la región centro de México el costo medio de servicio-flete por tonelada
es de $300, de tal manera que el productor estaría vendiendo la tonelada en el
campo a $3325.
La producción de trigo nacional y las importaciones a nuestro país han
mostrado variantes en la última década. La producción nacional descendió de
3.5 a 2.8 MT del 2000 al 2004, sin embargo, a partir del 2005 ha repuntado y
para 2008 se cosecharon 4.2 MT, entre otras causas, debido a la mayor
productividad de las nuevas variedades.Durante el 2002 al 2007 se importaron
a México más de 3 MT, llegando este volumen a 3.7 MT en el 2005;
afortunadamente, el incremento en la producción nacional ha permitido reducir
las importaciones de Estados Unidos de 3.5 MT a 2.4 MT y de Canada de 1.2
MT a 350 mil toneladas.
Es importante conocer dentro de nuestro escenario como país importador de
trigo, principalmente de los Estados Unidos, siendo este país el principal
protagonista del mercado internacional de este cereal, y que su grano es
altamente demandado por razones económicas, políticas, sociales y culturales,
no será el granero abastecedor de los países importadores como México, ya
que sus indicadores no son alentadores, como a continuación se indica:
durante los últimos 10 años la superficie sembrada se ha reducido en 20%, el
rendimiento medio se ha incrementado tan sólo en 10% y sus inventarios en
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promedio se han reducido de aproximadamente 20 millones de toneladas (1991
al 2001) a 15 millones de toneladas (2002 a 2009), de tal manera, que sería
erróneo pensar que Estados Unidos es la solución para que México surta su
demanda de trigo.
Producción nacional y valor de la producción
En México, el trigo representa el 21% del consumo de granos básico, ubicado
en el segundo lugar después del maíz, con 52 kg consumo per cápita por año y
con un volumen de ventas de la industria que estará creciendo entre 1% y 2%.
Cinco estados, Sonora, Guanajuato, Baja California, Michoacán y Chihuahua,
concentraron el 65% de la superficie sembrada con trigo en el 2009 que fue de
802 mil ha, destacando Sonora con el 35% del área. La producción en el 2009
fue de 4.01 MT (4.6 t ha-1) y tuvo un valor que superó los 15 mil millones de
pesos. Las regiones de Mexicali y Sur de Sonora producen aproximadamente
el 55% del volumen nacional y consumen tan sólo el 12%; la principal zona
consumidora de trigo en México es la región centro-sur que demanda casi el
60% del total nacional. Movilizar aproximadamente 1.5 MT de Mexicali o del
Sur de Sonora a la región centro es realmente incosteable, porque el costo por
tonelada de Mexicali es de $600 y del Sur de Sonora es de $450, mientras que
el flete del trigo producido en El Bajío o Los Valles Altos Centrales a los
molinos de estas regiones varía de $190 hasta $300. Solamente recordar que
el trigo importado tiene un costo por concepto de flete de 62 dólares.
En México quedó constituida la Cadena Sistema Producto Trigo (CONASIST)
en octubre del 2004, dentro de la cual quedan tres eslabones bien
diferenciados, el Consejo Nacional de Productores de Trigo (CONATRIGO), la
Cámara Nacional de la Industria Molinera del Trigo (CANIMOLT) y la Cámara
Nacional de la Industria Panadera (CANAINPA). Actualmente, en la industria
molinera existen 49 empresas que cuentan con 92 plantas de molienda de
trigo; de éstas, 65 plantas están asociadas a la CANIMOLT y representan el
78% de la producción en el país; para el año 2009 la capacidad instalada de
cada molino oscila de las 40 a las 1600 toneladas diarias y la capacidad total
de molienda anual es de 8.5 MT.
Gracias a que se constituyó CONASIST, la relación entre productores e
industriales ha ido mejorando significativamente, lo cual ha contribuido a la
implementación exitosa del programa de Agricultura por Contrato, que es la
operación por la que el productor vende al comprador antes de cosechar su
producto, a través de la celebración de contratos de compra-venta bajo
condiciones específicas de precio, volumen, calidad, tiempo, lugar de entrega y
condiciones de pago, entre otros. Este programa de apoyo a la producción a
sido benéfico, ya que durante el ciclo 2005/06 se firmaron 434 mil toneladas,
mientras que para el ciclo 2008/09 la cifra llegó a 2.1 millones de toneladas,
estrategia que ha permitido que los dos sectores mejoren sus ingresos y se
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fortalezca la producción nacional. Para enfrentar la problemática de desabasto
nacional de trigo panificable, México debe incrementar la producción de trigos
fuertes en el altiplano durante el verano y trigos suaves en El Bajío en el
invierno. Esta producción debe ser firmada a través de Agricultura por Contrato,
impulsando mayores inversiones dirigidas a incrementar la productividad,
abatimiento de costos de producción y la adecuación del ingreso objetivo, lo
que permitirá que se logre prácticamente la autosuficiencia nacional.
EL MEJORAMIENTO GENÉTICO DE TRIGO EN MÉXICO, ESTRATEGIAS,
LOGROS Y APORTACIONES.
El mejoramiento genético de trigo en México, desde sus inicios a mediados de
los 40´s del siglo pasado a la fecha, ha trabajado durante dos ciclos agrícolas
al año en ambientes ampliamente contrastados; además, ha tenido como
característica ser emprendedor e innovador en sus técnicas empleadas, en sus
enfoques, en el uso continuo de germoplasma y en la incorporación de genes
favorables, entre otros indicadores, lo que permite resumir sus aportaciones
como a continuación se indica:
La selección de líneas segregantes en el invierno y verano con diferentes
fotoperiodos (Borlaug, 1969) permitió la expresión y la selección de los genes
Ppd1 y Ppd2 (Rajaram, 1995) involucrados con la insensibilidad al fotoperiodo,
dando como resultado la obtención de variedades con amplia adaptación en
diversas partes del mundo. La roya del tallo se controló genéticamente en 1955
gracias al efecto del gene Sr2 derivado de la variedad Hope (Borlaug, 1968),
que incluso a la fecha sigue siendo efectivo. La fuente de enanismo de Norin
10 permitió incorporar en los trigos mexicanos los genes Rht1 y Rht2 que
causaron reducción en la altura, y que al combinarse positivamente con los
genes responsables de la insensibilidad al fotoperiodo (Rajaram, 1995),
permitieron durante la década de los sesenta liberar cerca de 15 variedades
semi enanas y enanas que superaron la barrera de las 4.5 t ha-1 en el Noroeste
y llegar en ocasiones hasta a 8 t ha-1 (Borlaug, 1969). Durante los años setenta
y ochenta la introducción de germoplasma y la recombinación genética a través
de retrocruzas entre trigos de hábito de primavera por los de hábito de invierno
(IxP), así como las recombinaciones entre trigo y Secale cereale, permitió
mejorar simultáneamente adaptación, estabilidad, rendimiento y resistencia a
enfermedades, gracias a la translocación 1BL/1RS, que acarreo genes
favorables como Lr26, Sr31, Yr9 y PM8 (Villareal, 1995).
Durante los años ochenta el método de pedigrí siguió utilizándose, se dio más
énfasis a la evaluación de poblaciones segregantes en diferentes ambientes y
se intensificó aún más la recombinación del trigo con especies compatibles
como por ejemplo: Triticum tauschii, Thinopyrum spp. y Triticum dicoccoides
(Villareal, 1995). También durante los ochenta se trabajó fuertemente para
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lograr la resistencia horizontal o durable a la roya de la hoja, para lo cual se
fueron identificando genes menores de efectos aditivos; uno de los primeros
genes fue el complejo Lr13 derivado de Frontana (Rajaram et al., 1988), otro
gen importante fue Lr34 derivado de Jupateco (Singh, 1992) y posteriormente
el gen Lr46 derivado de Pavón que en su conjunto confieren resistencia durable
(Huerta y Singh, 2000).
En los últimos años se ha trabajado más sobre el control genético de la roya
amarilla y sobre el mejoramiento de la calidad. En roya amarilla Singh y
Rajaram (1995) encontraron resistencia moderada en planta adulta en Pénjamo
62, Lerma Rojo 64, Nacozari 76 y esta resistencia es atribuida al gen Yr18 que
está estrechamente ligado al Lr34 ; Singh et al. (2000) identificó el gen Yr28,
mientras que Willian et al. (2003) identificaron el gen Yr 29 que está ligado al
gen Lr46 y que al igual que el Yr18 y Yr28 confieren resistencia durable a la
enfermedad.
En cuanto a calidad se han estudiado los patrones de calidad de los trigos
mexicanos, con especial énfasis en las proteínas de reserva (gluteninas y
gliadinas) que confieren mejora en la calidad, identificándose las mejores
combinaciones de gluteninas de alto peso molecular (Glu-APM) y se han
logrado avances importantes en la identificación de las gluteninas de bajo peso
molecular (Glu-BPM) y gliadinas (Gli), lo que ha permitido un mejor
direccionamiento de los cruzamientos y una selección eficiente aplicando
herramientas moleculares y no moleculares para mejorar aún más la cantidad y
la calidad de las proteínas de los trigos mexicanos (Peña et al. 2002; Peña et
al., 2004; Trethowan et al., 2001).
Los resultados del programa de mejoramiento genético de trigo en México se
pueden resumir en la liberación de 224 variedades que han sido la plataforma
de la producción nacional, misma que en su momento ha sido la base del
desarrollo de las industrias harinera y panadera. Por otra parte, las variedades
generadas por el programa mexicano durante los 60´s y 70´s fueron las
precursoras de la Revolución Verde que tantos beneficios causó en diversos
países del mundo y que culminó con el otorgamiento del Premio Nobel de la
Paz al Dr. Norman E. Borlaug. Finalmente, se estima que en la actualidad en
aproximadamente el 50% de la superficie sembrada con trigo en el mundo se
utiliza de alguna forma germoplasma generado por los programas de
mejoramiento de trigo que operan en México.
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IMPACTO DEL MEJORAMIENTO GENETICO DE TRIGO EN MÉXICO Germoplasma de trigo El rendimiento del trigo en México se ha incrementado considerablemente, de 740 kg ha-1 en 1940 a 4,480 kg ha-1 en el 2004 debido al continuo desarrollo de variedades mejoradas (González y Wood, 2006) con alto rendimiento, resistencia a enfermedades y buena calidad industrial que han permitido mayores ingresos para los productores (Lantican et al., 2005) Actualmente, el énfasis del mejoramiento genético se concentra en la combinación de genes de alto rendimiento, resistencia a enfermedades diversas, la reducción del estrés causado por factores ambientales y la calidad industrial del grano (Espitia et al., 2003). Por otro lado, la incorporación acumulada de 3-4 genes menores que confieren resistencia duradera a royas, continúa siendo el instrumento más utilizado para el control de los patógenos causantes de enfermedades en México. (González y Wood, 2006); una gran proporción del trigo cristalino cultivado en México se comercializa en el mercado de exportación, mientras que el trigo harinero es cada vez más competitivo con el trigo harinero que la industria importa. En México, el INIFAP utilizando líneas mejoradas desarrolladas por el CIMMYT, liberó 202 variedades de trigo durante el periodo 1942-2002 (González y Wood, 2006) y el número a la fecha es de 226 variedades. Las variedades modernas de trigo han contribuido con incrementos promedio de 54 kg ha-1 anualmente (un 0.64% de incremento) al rendimiento del trigo en el Valle del Yaqui en Sonora durante el periodo 1962-2002 (Nalley, 2007), mientras que para la región de El Bajío bajo riego es de 57 kg ha-1 durante el periodo 1966-2004 y para los Valles Altos bajo temporal es de 27 kg ha-1 en este periodo (Villaseñor et al., 2004). Impacto económico El mejoramiento genético de trigo en México vivió una etapa de desarrollo y consolidación entre 1945 y 1980, gracias al apoyo económico y técnico incondicional que se brindó (González, 1992), y que lo convirtió en una actividad altamente rentable que indujo beneficios por 460 millones de dólares anuales en este periodo (Hanson et al., 1985). González y Wood (2006) coordinaron la realización de los estudios de impacto económico de algunas las variedades liberadas por el INIFAP, cuyos resultados se indican a continuación. Variedad Salamanca S75. Liberada en 1975 para siembras de riego en El Bajío. Se ha sembrado durante 30 años en una superficie que supera los 2.5 millones de hectáreas. El valor actual neto (VAN) de los beneficios económicos inducidos por el uso de esta variedad es de 38 mil millones de pesos. Los beneficios económicos netos inducidos por esta aportación tecnológica representan 42 veces el presupuesto fiscal del INIFAP durante el año 2003. Ese monto equivale también a un tercio del presupuesto federal destinado al campo en el mismo año. La relación beneficio-costo, B/C, es de 84.2. La tasa interna de retorno (TIR) es 42%. La buena resistencia a las royas de Salamanca S75 evitó la aplicación de fungicidas en una superficie equivalente a 2.5 millones de hectáreas que representó un ahorro de 2000 millones de pesos.
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Júpare C2001. Liberada en el 2001 como una respuesta a la gran emergencia causada por la epifitia de una nueva raza de la roya de la hoja que venció la resistencia de todas las variedades de trigo cristalino liberadas con anterioridad al año 2000. En un esfuerzo sin precedentes y bien coordinado entre CIMMYT, INIFAP y el Patronato de agricultores de Sonora, en tiempo record fue posible generar suficiente semilla de Júpare C2001, para reemplazar las variedades susceptibles de este cereal. El costo total de generación y promoción de la variedad es de 41.0 millones de pesos del 2002. El valor actual neto (VAN) de los beneficios económicos totales inducidos por la variedad es de 511.9 millones de pesos del año 2002, cantidad equivalente a la mitad del presupuesto anual del INIFAP en el año 2004. La relación beneficio-costo, B/C, es 13.50; La tasa interna de retorno es 26.9%. Con la resistencia de esta variedad hubo ahorros por el no uso de fungicida por 350 millones de pesos durante el 2003 al 2008. Saturno S86. La variedad Saturno S86 se liberó en 1986 para la región de El Bajío como un complemento a la variedad Salamanca S75, y además, con 5% más de rendimiento, más tolerante al acame y con resistencia a la roya de la hoja. La generación de esta variedad tuvo un costo total actualizado de 163.1 millones de pesos a precios del año 2002. El valor actual neto (VAN) de los beneficios económicos de esta variedad en la región del Bajío es de 1,239.3 millones de pesos del año 2002. La tasa beneficio-costo, B/C, es 8.6. La tasa interna de retorno (TIR) es 16.7%. En el Cuadro 1 se presentan los impactos de la variedades Salamanca S75, Júpare C2001 y Saturno S86, en donde se aprecia que en los tres casos la TIR supera, tanto a la tasa real de interés 9.5%, como a la tasa de rentabilidad social del capital libre de riesgo en México: 15.7% (González y Wood, 2006). Los indicadores calculados por el INIFAP, tanto para la investigación y desarrollo, como para la transferencia tecnológica del trigo, son indicativos de una alta rentabilidad, de tal manera que se confirma que el mejoramiento genético de trigo en México es una actividad altamente rentable, al grado que una sola variedad, como lo es Júpare C2001 liberada para el sur de Sonora para controlar genéticamente la raza BBG/BN, es capaz de evitar pérdidas anuales por más de hasta 320 millones de pesos (Herrera-Foessel et al., 2003).
Cuadro 1. Indicadores de impacto de tres variedades de trigo en México, 2002.
Indicadores Salamanca
S75 Júpare C2001
Saturno S86
Gastos en investigación, difusión y extensión (millones de pesos)
457.7 41.0 163.1
Beneficios actualizados (millones de pesos)
38,549.5
552.9 1,402.4
Valor Actual Neto (millones de pesos)
38,091.8 511.9 1,239.3
Relación Beneficio-Costo 84.2 13.5 8.6
Tasa Interna de Retorno (%) 42.0 26.9 16.7
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BREVE DESCRIPCIÓN DE LA PROPUESTA El INIFAP y el CIMMYT han llevado la responsabilidad de la formación de variedades de trigo en México. Desde la década de los cincuenta sus instituciones antecesoras han trabajado estrechamente en esta noble labor y a la fecha han puesto a disposición de los agricultores mexicanos más de 220 variedades que han sido fundamentales en la producción nacional y en muchas partes del mundo. La presente propuesta de investigación tiene como base el proyecto de mejoramiento genético denominado: “LIBERACIÓN DE VARIEDADES DE TRIGO DE ALTO RENDIMIENTO, EFICIENTES EN EL USO DEL AGUA, CON TOLERANCIA A ENFERMEDADES Y DE BUENA CALIDAD EN MÉXICO” financiado a través de la convocatoria Fondos Sectoriales CONACYT-SAGARPA-COFUPRO convocatoria 2005 con número de Folio 12163, el mismo que permitió integrar la investigación que realizaba el INIFAP, CIMMYT y C.P. Resultados del indicado proyecto fue integrar una Red Nacional de Evaluación de Ensayos de Rendimiento, misma que marcó una estrategia de investigación que dio como resultado la liberación de 10 variedades evaluadas durante tres años hasta en 100 sitios diferentes. Sería desacertado pensar que a través del tiempo se han liberado muchas variedades y mucho menos contemplar que el problema ha sido resulto, ya que el principal problema del trigo en México y en el mundo se debe a la constante aparición de nuevas razas de royas que rompen la resistencia de las variedades. Este fenómeno es entendible, ya que los mejoradores se enfrentan a poblaciones de patógenos (royas de la hoja y amarilla principalmente) que son de tamaño inmenso que a través de mutaciones a una tasa de 10-7 y de recombinación genética en su fase sexual, tiene la capacidad de generar razas más virulentas; además, las futuras variedades deben de ser de mayor productividad, con alta eficiencia a uso de los insumos, con tolerancia al estrés abiótico, con mejor calidad tecnológica y con mejores cualidades nutricionales. La nueva raza de roya del tallo UG99, una amenaza para la producción mundial y nacional. La roya del tallo es la más agresiva y devastadora de las royas de los cereales; en trigo causó grandes pérdidas en México durante las décadas de los 30´s y 40´s del siglo XX, a tal grado que fue la causa de la intervención de científicos norteamericanos para lograr su control, el que afortunadamente se logró a mediados de los 50´s gracias al efecto del gene Sr2 que aun sigue efectivo en nuestro país. En 1999, una nueva raza de roya del tallo se identificó en Uganda y se denominó Ug99. Esta raza tiene la capacidad de vencer la resistencia del gene Sr2 y de volver susceptible a poco más del 80% de las variedades sembradas en el mundo, de tal manera que su diseminación debe de considerarse como una amenaza para la producción mundial.
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La raza Ug99, también conocida como o TTKSK, fue identificada inicialmente en Uganda en 1998. En la Figura 1 se puede observar como para el 2005 ya se había diseminado hacia el noreste del continente africano, de ahí se pronosticaba (2006) su movimiento al continente asiatico y posteriormente a la Ex-URSS y Europa. El CIMMYT ha realizado acciones importantes para conocer la magnitud del problema, conqué tipo de germoplasma se cuenta y qué germoplasma puede resolver el problema, para lo cual se ha trabajado intensamente en Kenya en los últimos cinco años; sus resultados son alentadores y han identificado líneas con resistencia como Kingbird “s”, sin embargo, está nueva raza es un componente más que se suma a los inumerables que deben de reunir las nuevas variedades.
Figura 1. Aparición y diseminación de la raza Ug99. En la Figura 2 se observa la dispersión de la Ug99 a Yemen, Sudan, Irán,
norte de África, Medio Oriente y al sureste de Asia, debido al movimiento
natural del aire, porque se siembran variedades susceptibles y porque
prevalecen condiciones favorables para el establecimiento del patógeno. Esto
ha ocasionado que muchos países productores de trigo estén en alerta,
principalmente en las áreas de mayor riesgo.
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Una nueva variante de la Ug99, denominada TTKST, se identificó en Kenya en
el 2006, venció ahora la resistencia del gene Sr24, causó una severa epidemia
en varias regiones de Kenya durante el 2007 y venció la resistencia de casi la
mitad de las líneas que se habían identificado con resistencia a Ug99, lo que es
aún más preocupante porque el hongo está evolucionando a formas (razas)
más agresivas
Figura 2. Diseminación de la raza Ug99 durante el 2008 hacia zonas importantes en la producción mundial de trigo. Por la forma como se ha diseminado la Ug99, se pronostica que muy pronto estará presente en las regiones productoras de Europa; las corrientes de vientos durante el invierno de este continente hacia norte América serían la causa para que llegara a México, situación sumamente preocupante, porque todas las variedades sembradas en la actualidad son susceptibles, de tal
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manera que los daños de esta enfermedad podría causar crisis en el abasto nacional de trigo. La propuesta de investigación El presente proyecto considera fortalecer y consolidar la integración de los programas de mejoramiento de INIFAP (NO-riego, Bajío-riego y Temporal) y CIMMYT, y la incorporación del Colegio de Postgraduados y la Universidad Autónoma Chapingo en sus disciplinas de fitopatología y genética, al que hacer del mejoramiento de trigo en México, para que a través de la aportación de líneas para la formación de ensayos bajo riego y temporal evaluados en años y sitios a nivel nacional, se determine en base a criterios agronómicos, fitopatológicos y de calidad, que líneas deben liberarse para cada región. Con el proyecto convocatoria 2005 Fondos Sectoriales CONACYT-SAGARPA-COFUPRO (vigencia 2006-2008) se logró consolidar la Red de Evaluación de Ensayos Nacionales, misma que a la fecha sigue vigente. Esta red es de suma importancia en la generación de variedades, y se pretende fortalecer a través del presente proyecto; los ensayos se establecerán hasta en 15 estados y 35 ambientes de temporal en el verano y hasta en 12 estados y 32 condiciones de riego en el invierno, y se vinculará la investigación estrechamente con productores e industriales miembros de la Cadena Sistema Producto Trigo, lo que permitirá implementar un sistema de evaluación participativo que cuando mucho en tres años permita determinar las líneas a liberar. Otro componente importante dentro del proyecto, será el monitoreo e identificación de razas fisiológicas de royas de la hoja y amarilla que prevalecen en el país, lo que permitirá entender mejor la problemática y liberar nuevas variedades con mayor vida comercial. Paralelamente al mejoramiento genético y monitoreo de razas de royas, se abordarán investigaciones vinculadas con el mejoramiento de la calidad, estudios fisiológicos relacionados con el estrés abiótico y estudios fitopatológicos de las enfermedades foliares y la fusariosis. Por último, también será de importancia implementar estrategias de producción y abasto de semilla, y de transferencia y difusión de tecnología, ya que el impacto del mejoramiento genético no se mide con el número de variedades generadas, sino en la adopción e impacto que éstas tengan en la producción y abasto nacional. Resultados esperados del proyecto: En los próximos cinco años liberar alrededor 15 variedades de trigos cristalinos (T. durum) y de trigos harineros (T. aestivum) de alto rendimiento, tolerantes a enfermedades, eficientes en el uso del agua y de buena calidad tecnológica, para que en conjunto con las variedades exitosas vigentes en las diferentes regiones productoras, se formen patrones varietales que permitan el control genético de las royas. Paquetes tecnológicos actualizados referentes a la recomendación de las variedades más adecuadas para cada región productora del país. Incorporar a la base de datos del Consejo Nacional Sistema Producto Trigo los integrantes de la red nacional de mejoramiento genético.
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Formación de jóvenes investigadores, ya sea mediante su contratación como personal de INIFAP o mediante la estancia en la formación de estudiantes de licenciatura y postgrado, para fortalecer la plantilla de investigadores de la Cadena Trigo. IMPACTO ESPERADO Tecnológico: Las actividades de investigación propuestas en el presente proyecto, permitirán integrar paquetes tecnológicos para las diferentes regiones productoras de trigo de riego y de temporal. La innovación tecnológica que se contempla realizar con las variedades del siglo XXI es hacia la eficiencia, medida en el menor suministro de agua de riego y mejor aprovechamiento del agua de lluvia, y el control de las enfermedades mediante la resistencia genética, pero sin descuidar los buenos rendimientos y la producción de grano con la calidad demandada por la industria nacional. Con la siembra de las variedades generadas, bajo riego se pretende mantener la productividad actual (5.3 ton/ha) con menores costos de producción, mientras que en temporal se pretende incrementar el rendimiento medio de 2.2 a 2.8 ton/ha. Económico: Las importaciones realizadas del 2001 al 2008, en el mejor de los casos, se han reflejado en fugas de divisas de cuando menos de 6,000 millones de pesos por año; además, en grandes regiones productores de trigo como el Valle del Yaqui la economía se ha visto seriamente afectada por la baja en la siembra del cereal. Las variedades generadas permitirán que la siembra de trigo se fortalezca en las principales áreas de riego y temporal, ya que serán menos exigentes en insumos, lo que conllevará a que el productor incremente su rentabilidad, a lograr incrementos en la producción nacional, a que la industria disponga de grano de calidad a precio accesible y a reducir las importaciones del extranjero. Ambiental: La crisis en la producción nacional del trigo bajo riego se debe, entre otras causas, a la escasez de agua y a la presencia de enfermedades. Con el cambio climático global se espera que se incremente el problema de disponibilidad de agua, aunado a aumentos de temperatura que puedan poner en condición de estrés al cultivo, Los bajos niveles del agua almacenada en las presas y la incosteable extracción de agua por bombeo han propiciado la baja en la producción de trigo; esta situación se puede remediar, si de origen a las variedades obtenidas a través del presente proyecto se les suministran dos tercios del gasto hídrico tradicionalmente utilizado. Con esta modalidad (riego limitado) se podrá hacer mejor uso de este vital recurso y se podrá mantener el área actualmente sembrada. El control genético de las enfermedades con la siembra de las variedades resistentes o tolerantes evitará la aplicación de fungicidas, productos que en su
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momento causan daños irreversibles al ambiente, como lo pueden ser la aplicación de agroquímicos mercuriales, entre otros. En general el presente proyecto ofrece anticiparse a posibles efectos negativos asociados al cambio climático, proponiendo el comenzar inmediatamente un programa de mejoramiento de trigo que permita generar variedades más eficientes en el uso de los recursos naturales y los nutrientes en general y con adaptabilidad más específica a condiciones agro climatológicas que caracterizan las diferentes áreas productoras de trigo.
CUADRO 2. Actividades de investigación y presupuesto solicitado para el primer año (2010).
Actividad/Experimento Presupuesto
Introducción y evaluación de germoplasma 600,000
Grupo de progenitores 400,000
Recombinación genética 1,000,000
Selección en generaciones segregantes tempranas (F1-F3)
1,400,000
Selección en generaciones segregantes avanzadas (F4-F5)
1,400,000
Selección de líneas avanzadas tempranas (F6-F7) 1,200,000
Caracterización de progenitores por caracteres genéticos que determinan la calidad (electroforesis, marcadores moleculares, química, bioquímica, reología y panificación)
400,000
Selección de líneas segregantes y avanzadas por parámetros de calidad ( F6-F7)
800,000
Prueba Preliminar de Rendimiento (PPR) 1,000,000
Vivero de Selección Trigo Riego ( VISTRI) 1,200,000
Vivero de Selección Trigo Temporal ( VSTHT) 1,200,000
Ensayo Nacional Trigo Riego (ENTRI) 1,400,000
Ensayo Nacional Trigo Temporal (ERTHT) 1,400,000
Establecimiento de Viveros Trampa 300,000
Recolección de muestras de razas de royas 300,000
Evaluación en invernadero de muestras de razas de royas recolectadas
350,000
Evaluación en plántula y en planta adulta de la resistencia a royas de líneas y variedades
350,000
Estudios especiales para determinar la influencia de la variabilidad genética en caracteres de calidad industrial e identificación de trigos de alta calidad tecnológica
1,000,000
TOTAL 15,700,000
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CUADRO 3. Actividades de investigación y presupuesto solicitado durante la vigencia del proyecto (cinco años).
ACTIVIDAD Y/O EXPERIMENTO
PRESUPUESTO EN PESOS
2010 2011 2012 2013 2014 Introducción y evaluación de germoplasma
600,000 630,000 661,500 694,575 729,304
Grupo de progenitores 400,000 420,000 441,000 463,050 486,203
Recombinación genética 1,000,000 1,050,000 1,102,500 1,157,625 1,215,506
Selección en generaciones tempranas (F1-F3)
1,400,000 1,470,000 1,543,500 1,620,675 1,701,709
Selección en generaciones avanzadas (F4-F5)
1,400,000 1,470,000 1,543,500 1,620,675 1,701,709
Selección de líneas uniformes (F6-F7)
1,200,000 1,260,000 1,323,000 1,389,150 1,458,608
Evaluación de progenitores por su calidad (electroforesis, marcadores moleculares, química, bioquímica, reología y panificación)
400,000 420,000 441,000 463,050 486,203
Selección de líneas segregantes y avanzadas por su calidad ( F6-F7)
800,000 840,000 882,000 926,100 972,405
Prueba Preliminar de Rendimiento (PPR)
1,000,000 1,050,000 1,102,500 1,157,625 1,215,506
Vivero de Selección Riego (VISTRI)
1,200,000 1,260,000 1,323,000 1,389,150 1,458,608
Vivero de Selección Trigo (VSTHT)
1,200,000 1,260,000 1,323,000 1,389,150 1,458,608
Ensayo Nacional Riego (ENTRI)
1,400,000 1,470,000 1,543,500 1,620,675 1,701,709
Ensayo Nacional Temporal (ERTHT)
1,400,000 1,470,000 1,543,500 1,620,675 1,701,709
Establecimiento de Viveros Trampa
300,000 315,000 330,750 347,288 364,652
Recolección muestras de razas de royas
300,000 315,000 330,750 347,288 364,652
Evaluación en invernadero de muestras de razas de royas recolectadas
350,000 367,500 385,875 405,169 425,427
Evaluación en plántula/planta adulta de la resistencia a royas
350,000 367,500 385,875 405,169 425,427
Estudios especiales para identificar trigos de alta calidad tecnológica
1,000,000 1,050,000 1,102,500 1,157,625 1,215,506
TOTAL 15,700,000 16,485,000 17,309,250 18,174,713 19,083,448
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LITERATURA CITADA
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