A Map of the World for Wheat Breeding

Los mejoradores de trigo del CIMMYT tienen un mapa del mundo distinto del que conoce el resto de nosotros.

Su mapa representa diversos ambientes de cultivo, cada uno con características distintas que influyen en la producción de trigo.

La gama de operaciones de la mayoría de los mejoradores de trigo es bastante estrecha, pero los que están en el CIMMYT mejoran trigo para todo el mundo en desarrollo. Ésta es una misión enorme: se cultiva trigo en alrededor de 110 millones de hectáreas en más de 70 países en desarrollo y los mejoradores del CIMMYT deben conocer cómo varían factores tales como la temperatura, la precipitación, las enfermedades y las plagas. Tienen que saber cuáles características son esenciales en las variedades de trigo destinadas a partes específicas del mundo y también deben conocer cómo es probable que resulten afectadas variedades individuales de trigo —y en última instancia la producción del cereal— por las condiciones de cultivo en los diversos ambientes.

En los años 80, los mejoradores de trigo del CIMMYT comenzaron a codificar su visión de las zonas de cultivo del trigo en el mundo en desarrollo en un conjunto uniforme de macroambientes. Se definieron los macroambientes conforme a factores que influyen en la producción de los cultivos (temperatura, precipitación, luz solar, latitud, altitud, características del suelo y enfermedades), las preferencias de los consumidores (el color del grano y cómo será usado) y el hábito de crecimiento del trigo (véase “Hábitos de cultivo de variedades muy productivas de trigo”). interior de la contracubierta). Los investigadores identificaron seis macroambientes para los trigos de primavera, tres para los facultativos y tres para los de invierno (véase el cuadro). La mayor parte del trigo cultivado en los países en desarrollo es trigo de primavera, si bien China, Turquía y partes de Asia Central, por ejemplo, tienen grandes zonas de trigo de invierno y facultativo.

Los mejoradores de trigo del CIMMYT planean las cruzas entre variedades teniendo en cuenta los distintos macroambientes. Al concentrarse en las características fundamentales para cada macroambiente, los mejoradores pueden alcanzar sus objetivos con más eficiencia. Por ejemplo, los agricultores de los ambientes con precipitación elevada necesitan trigo que resista hasta ocho enfermedades, mientras que son menos y distintas las enfermedades importantes para sus colegas en las zonas de sequía.

Una vez que ha concluido el proceso real de mejoramiento, los trigos experimentales destinados a ciertos macroambientes son puestos a prueba en esas condiciones. Son seleccionados para un mejoramiento adicional sólo cuando pueden soportar los factores desfavorables particulares que predominan en el macroambiente en cuestión. En consecuencia, los macroambientes ayudan a los mejoradores del CIMMYT a establecer prioridades para su investigación, lo cual es importante cuando deben servir a una zona tan grande.

Los resultados de este método han sido impresionantes. las variedades de trigo vinculadas con el CIMMYT se siembran en más de 64 millones de hectáreas en los países en desarrollo, que representan más de las tres cuartas partes de la superficie sembrada con variedades modernas de trigo en esos países. En otras palabras, los mejoradores de trigo del CIMMYT han tenido mucho éxito al desarrollar trigo para múltiples ambientes.

Con el advenimiento de los sistemas de información geográfica (GIS), los investigadores han obtenido un instrumento para visualizar esos importantes ambientes de cultivo con más detalle, si bien no es sencillo trazar un mapa de los macroambientes. Jeff White, jefe de los GIS y el Laboratorio de Modelado de los Cultivos del CIMMYT, revisó recientemente la clasificación de los macroambientes, usando básicamente datos del clima (véase see map).

“Definir las clasificaciones de los macroambientes para cada sitio exigió varias rondas de consulta con científicos de trigo”, dice White. “No es sorprendente que determinar los sitios precisos fuera un reto; los nombres de los sitios de la investigación a veces no tienen ninguna relación con poblaciones o ciudades cercanas. Sin embargo, con esta base de datos podemos abordar el reto de definir los macroambientes como regiones sobre la base de criterios cuantitativos concernientes a las condiciones climáticas y del suelo”.

El jefe de mejoramiento de trigo harinero en el CIMMYT, Maarten van Ginkel, trabajó en estrecha colaboración con White para revisar los macroambientes. Van Ginkel aprecia el potencial de las técnicas de los GIS para ayudar a los mejoradores a desarrollar variedades con las características precisas que quieren los agricultores y consumidores. “Con los GIS, podemos ir más allá de los mapas clásicos basados en límites políticos, la precipitación y la temperatura. Por ejemplo, podemos visualizar la extensión geográfica de las tendencias en los cambios climáticos, las vías previstas para las enfermedades del trigo transmitidas por el viento, las tendencias demográficas y de la migración que afectan el consumo de trigo, las divisiones en zonas urbanas y rurales y, tal vez, hasta las nuevas preferencias de los consumidores”, dice.

En los últimos 40 años, los mejoradores de trigo del CIMMYT han perfeccionado cada vez más sus metas de mejoramiento sobre la base de su amplio conocimiento de las condiciones existentes en el mundo en desarrollo. Ahora las técnicas de los GIS ofrecen una forma de poner a prueba algunos de los supuestos que sustentan las metas del mejoramiento. “Queremos hacer algo más que simplemente confirmar lo que ya sabemos”, dice van Ginkel. “Espero que el empleo de los GIS nos enseñará algunas cosas que ignoramos o nos permitirá identificar supuestos incorrectos, de tal modo que podamos hacer mejor nuestra tarea”.

Descripción de macroambientes del mundo. Los criterios climáticos se basan en las condiciones observadas durante los tres meses consecutivos más fríos, más cálidos o más húmedos en el año y en las medias o totales anuales.

Macroambiente	Descripción	Sitios representativos

Trigo de primavera
Trigo de primavera MA1: Favorable, precipitación escasa, irrigado. Superficie estimada: 36 millones de ha.	Regiones con precipitación escasa, bien irrigadas. Las condiciones durante el ciclo de cultivo varían entre un clima templado y el calor excesivo tardío, en especial cuando se posterga la siembra. Se siembra principalmente en invierno en las zonas tropicales a subtropicales. Rara vez se siembra en primavera en las regiones frescas a templadas. Predominan los tipos de granos blanco.	Valle del Ganges, India; Valle del Indo, Pakistán; Valle del Nilo, Egipto; Valle del Yaqui, México.

MA2: Precipitación elevada. Superficie estimada: 8 millones de ha.	Regiones donde los cultivos no sufren carencia de humedad o es poca la escasez de agua.

MA2A: Tierras altas, lluvias estivales. Superficie estimada: 2 millones de ha.	Regiones de tierras altas tropicales o subtropicales donde se producen los cultivos con las lluvias estivales. Tipos de grano rojo, excepto en Etiopía, donde se cultiva el de grano blanco.	Kulumsa, Etiopía; Toluca, México.

ME2B: Tierras bajas, lluvias invernales. Superficie estimada: 6 millones de ha.	Zonas de tierras altas de regiones subtropicales y cálidas o templadas, donde se producen los cultivos con las lluvias invernales. Red grain type.	Izmir, Turquía; Pergamino, Argentina.

ME3: Precipitación elevada, suelo ácido. Superficie estimada: 2 millones de ha.	Similar a MA2, pero para regiones con suelos ácidos. En general se prefiere el grano rojo, excepto en los Himalayas.	Passo Fundo, Brazil; Mpika, Zambia.

ME4: Precipitación escasa. Superficie estimada: 14 millones de ha	Se reconocen como subambientes tres tipos de zonas con carencia de humedad, según la etapa del desarrollo en que se produce la escasez de agua.

ME4A: Lluvias invernales o clima de tipo mediterráneo. Superficie estimada: 8 millones de ha.	Regiones de clima mediterráneo, con escasez de humedad y típico calor excesivo después de la floración. Puede haber heladas a fines del ciclo. Se prefiere el grano blanco.	Aleppo, Siria; Settat, Marruecos.

ME4B: Sequía invernal o precipitación del tipo de la del Cono Sur. Superficie estimada: 3 millones de ha.	Asociados con carencias de humedad antes de la floración. Se prefiere el grano rojo para reducir la germinación.	Marcos Juárez, Argentina

ME4C: Humedad almacenada. Superficie estimada: 3 millones de ha.	Se siembra después de las lluvias monzónicas, lo cual da como resultado una sequía continua, del tipo de la del subcontinente de la India. Sólo se acepta el grano blanco.	Dharwar, India.

ME5: Cálido.

ME5A: Cálido, húmedo. Superficie estimada: 8 millones de ha.	Regiones cálidas, húmedas, de tierras bajas tropicales a subtropicales.	Joydebpur, Bangladesh; Encarnación, Paraguay.

ME5B: Cálido, seco. Superificie estimada: 1 millón de ha.	Regiones tropicales a subtropicales cálidas, semiáridas a áridas.	Kano, Nigeria; Wad Medani, Sudán.

ME6: Latitud alta (> 45° N o S). Superficie estimada: 50 millones de ha.	Regiones templadas o frías de América del Norte, Europa y Asia, donde se siembra el trigo en primavera porque los inviernos son demasiado severos para la supervivencia hasta del trigo de invierno.

ME6A: Precipitación elevada.	Regiones húmedas del oeste y el centro de Europa y el este de Asia, con condiciones invernales demasiado severas para el trigo de invierno.	Harbin, Heilongjiang, China.

ME6B: Semiárido.	Regiones áridas del centro y el este de Asia y las llanuras septentrionales de Canadá y EUA, con condiciones invernales demasiado severas para el trigo de invierno.	Astana, Kazajstán.

Trigo facultativo
ME7: Favorable, frío moderado, irrigado.		Zhenzhou, Henan, China.

ME8: Precipitación elevada (>500 mm), frío moderado		Temuco, Chile; Corvallis, Oregon, USA.

ME9: Semiárido, frío moderado, escasa precipitación.		Diyarbakir, Turquía; Vernon, Texas, EUA

Trigo de invierno
ME10: Favorable, frío, irrigado.		Beijing, China.

ME11: Precipitación elevada, frío.		Cambridge, Reino Unido; Krasnodar, Rusia.

ME12: Semiárido, escasa precipitación, frío.		Ft. Collins, Colorado; Manhattan, Kansas, USA.

Hábitos de cultivo de
variedades muy productivas de trigo

Casi todos conocen las dos principales clases de trigo —trigo harinero y trigo duro— pero pocos saben que el trigo también tiene tres hábitos diferentes de cultivo: primavera, invierno y facultativo. El hábito de crecimiento de una variedad limita su supervivencia a ciertas zonas geográficas, definidas principalmente por la latitud, y es por esto que el hábito de crecimiento es fundamental para la clasificación que hace el CIMMYT de los ambientes de cultivo del trigo.

Los trigos con hábito de primavera tienen un ciclo continuo de crecimiento, sin período de inactividad. En las zonas donde los inviernos son severos, como el norte de Kazajstán o Canadá, se siembra el trigo en primavera cuando ya no hay peligro de heladas. En las zonas con inviernos muy moderados, como la India o Australia, se siembra el trigo de primavera en otoño y el cereal crece durante el invierno.

Los trigos con hábito de invierno evolucionaron para soportar temperaturas invernales bajas, como las que prevalecen en Corea del Norte o el noroeste de Europa. Para florecer, necesitan la exposición al frío durante su desarrollo temprano. Los trigos de invierno se siembran en otoño y comienzan a crecer antes de que se inicie el invierno, cuando permanecen inactivos. Las plantas reanudan el crecimiento rápido en la primavera, cuando se elevan las temperaturas.

Los trigos con hábito facultativo toleran el frío más que los trigos de primavera y menos que los trigos de invierno, pero no necesitan una exposición prolongada a temperaturas frías para reproducirse. Se encuentran estos trigos en las zonas de transición entre las regiones de trigo de primavera y de trigo de invierno.

Como estos tipos de trigo se han adaptado a condiciones climáticas contrastantes, cada uno ha desarrollado resistencia o tolerancia a los factores desfavorables frecuentes en estas condiciones. Estas clases de trigo probablemente también tengan genes diferentes para un rendimiento alto y estable. En ciertos casos, las ventajas genéticas especiales de un tipo de trigo pueden ser útiles en otros tipos del cereal. Por ejemplo, algunos de los trigos de más alto rendimiento del CIMMYT son el resultado de cruzas entre trigos de primavera y de invierno, en las que se explotaron la capacidad de rendimiento y las resistencias/tolerancias a los factores desfavorables de ambos tipos de trigo. “Este método de mejoramiento reúne genes en combinaciones completamente novedosas”, dice van Ginkel. “Los genes ya estaban ampliamente presentes, pero se encontraban en lugares geográficos distintos, a menudo distantes”.