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México y el CIMMYT

La relación de colaboración entre México y el CIMMYT abarca más que la producción de cultivos, pues se ha dado también en otros campos, como son la capacitación técnica y la formación de recursos humanos altamente especializados. Cientos de científicos mexicanos han participado desde 1966 en los programas de capacitación técnica del CIMMYT; otros tantos han efectuado sus investigaciones con base en los experimentos y materiales del CIMMYT o han trabajado como investigadores en este Centro. Cerca de 500 mexicanos laboran actualmente en la institución. Es importante señalar que el CIMMYT ha encontrado en México un hogar amable y hospitalario, con estabilidad política y socioeconómica, en el cual ha sido posible realizar investigación internacional durante más de 40 años.

Mejoramiento genético del maíz
En la vida del CIMMYT se distinguen cuatro etapas en cuanto a la investigación de maíz; en la primera, correspondiente a sus organizaciones precursoras (la OEE y el Programa Internacional de Maíz), el CIMMYT se abocó a la colección, caracterización y conservación de muestras de semilla de maíz nativo de México. En esa primera etapa, se inicia también el trabajo de formación de líneas endogámicas y de hibridación.

En la segunda etapa, que inicia en 1966 y que cubre la década de 1970, el Programa de Maíz del CIMMYT estableció en México estaciones experimentales que representan los principales ambientes donde se cultiva maíz de los países en vías de desarrollo. El Programa formó también complejos genéticos de base amplia para zonas tropicales y subtropicales.

En la tercera etapa, a partir del decenio de 1980, se retoma la investigación y desarrollo de híbridos, en respuesta a su creciente demanda. En la década de 1990, el Programa explora la aplicación de la biotecnología al fitomejoramiento y al aprovechamiento de nuevas fuentes de diversidad genética. Otros importantes logros fueron el descubrimiento de fuentes de resistencia a las plagas de grano almacenado y su incorporación a las líneas de mejoramiento.

En la etapa actual, el CIMMYT se considera como una instancia coordinadora de los esfuerzos dirigidos a generar maíces tolerantes al estrés abiótico, lograr la estabilidad de los rendimientos bajo ataque de plagas y enfermedades, elevar la rentabilidad del maíz y obtener variedades de alto valor nutritivo para consumo humano y pecuario (Polanco y Flores 2008).

Una forma sencilla de medir los impactos de las actividades fitotécnicas del CIMMYT es establecer la medida en que el germoplasma generado en el Centro está presente en las variedades registradas por los programas públicos y privados de mejoramiento de maíz en México. De acuerdo con un estudio sobre el impacto del mejoramiento genético de maíz realizado por el CIMMYT (Morris y López-Pereira 2000), sólo el 33% de las variedades liberadas por el sector público entre 1966 y 1997, han incluido germoplasma del CIMMYT. Esto se debe principalmente a que el programa nacional de México tiene acceso directo a muchos de los mismos materiales fuente a partir de los cuales se desarrollaron las principales poblaciones de tierras bajas tropicales del CIMMYT. Por tanto, los fitomejoradores mexicanos no han tenido que recurrir a nuestro germoplasma de ese tipo. Además, muchos de los materiales liberados por el programa nacional mexicano han sido maíces adaptados a ambientes de tierras altas; dada su importancia limitada fuera de México, estos ambientes no recibieron mucha atención por parte del CIMMYT antes de 1985.

El amplio uso de los maíces de tierras bajas tropicales del CIMMYT por parte de otros programas nacionales del mundo en desarrollo se puede atribuir en buena parte a la gran aceptación que han tenido algunos de nuestros materiales. Destacan entre ellos la Población 21 (Tuxpeño) del CIMMYT, un material de baja estatura, madurez intermedia y grano blanco dentado generado a partir de una raza criolla mexicana.

También ha sido ampliamente usado otro material de tierras bajas tropicales, producto directo o indirecto del programa de mejoramiento de maíz del CIMMYT: la variedad tailandesa Suwan-1, desarrollada por el Centro con la colaboración de un grupo de científicos de la Fundación Rockefeller, el Departamento de Agricultura de Tailandia y la Universidad Kasetsart, también de Tailandia.

De 1988 a 1997, la superficie sembrada con maíz en México fue, en promedio, de 8.4 millones de hectáreas; el mismo estudio de impacto (Morris y López-Pereira 2000) indica que, en 1996, el 20.3% de la superficie de maíz estaba sembrada con variedades mejoradas. No obstante, los materiales del CIMMYT representaban gran parte de ese porcentaje, pues el 73% de la semilla de variedades de polinización libre y el 90% de la semilla híbrida contenían germoplasma del CIMMYT (Morris y López-Pereira 2000).

Aunque el uso del germoplasma mejorado de maíz ha aumentado en México, el patrón de adopción ha sido irregular. El uso de dicho germoplasma está concentrado en zonas de producción comercial, mientras que en las regiones caracterizadas por una agricultura orientada al autoconsumo, la mayoría de los agricultores continúan cultivando sus variedades locales.

Cuadro 1. Superficie sembrada con semilla mejorada de maíz en México, 1996.
   
Superficie total sembrada en 1996 8,051,000 ha
  Superficie con semilla reciclada por el productor 79.7%
Superficie sembrada con variedades modernas 1,634,000 ha
  Proporción de la superficie con variedades mejoradas 20.3%
  Variedades de polinización libre 1.1%
  Híbridos 19.2%
Superficie sembrada con variedades
provenientes del CIMMYT
1,453,000 ha
  Proporción de variedades con germoplasma del CIMMYT 88.9%

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La colección, preservación y uso de la diversidad genética de maíz de México
Como parte de las actividades de mejoramiento de maíz de la Oficina de Estudios Especiales (OEE), una iniciativa de investigación conjunta de la Fundación Rockefeller y la Secretaría de Agricultura de México que comenzó en la década de 1940 y que más tarde dio origen al CIMMYT, expertos mexicanos y extranjeros emprendieron una importante tarea encaminada a recolectar y catalogar las diversas razas de maíz que había en México (Wellhausen et al. 1952). La evaluación de las 3,000 muestras recolectadas condujo al desarrollo de las primeras líneas y variedades de maíz para el trópico. El germoplasma de características sobresalientes que se identificó por medio de ensayos regionales se distribuyó a diversos lugares y se le utilizó para generar híbridos productivos en las décadas de 1950 y 1960, los cuales dieron origen a la “Revolución Verde” del maíz en México. Como uno de los grandes logros de la OEE se cuentan la difusión de las actividades de mejoramiento y preservación del maíz en Centroamérica, por conducto del Programa Interamericano de Maíz (PIM).

Asimismo, la OEE compartió las colecciones con el Instituto Nacional de Investigación Agrícola de México (hoy INIFAP) y el PIM, y mandó muestras a los investigadores de maíz en el mundo que las solicitaron. Al paso del tiempo, esta semilla llegó también a formar parte de las primeras colecciones del banco de germoplasma del CIMMYT, donde actualmente se conservan y periódicamente “se regeneran”, ya que al re-sembrar las colecciones antiguas se obtiene semilla nueva y viable.

Como parte de un proyecto colaborativo a nivel regional liderado por el CIMMYT para rescatar y preservar las valiosas colecciones de diversidad del maíz, a menudo en peligro de extinción, provenientes de las Américas, el CIMMYT ha trabajado con científicos mexicanos desde principios de los años 1990, con financiamiento de la Agencia Estadounidense para el Desarrollo Internacional (USAID), el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA) y el Japón, en la regeneración de unas 5,000 muestras de semilla de variedades que incluyen razas criollas y parientes silvestres. A estas muestras se les llama "accesiones", es decir, artículos inventariados. En el banco de germoplasma del CIMMYT existe un respaldo de las colecciones y la diversidad que existe en las razas criollas ha sido debidamente analizada y documentada (Taba 2005); se envían ciertos subconjuntos de la colección a quien los solicite. Desde 1997, el CIMMYT ha trabajado también con el INIFAP-Oaxaca para recolectar y mejorar muestras de las razas de Zapalote Chico, Bolita y Olotón. La semilla obtenida de esas actividades se ha puesto a disposición de los agricultores locales. Esta clase de colección y conservación, junto con el mejoramiento participativo de las razas que los agricultores prefieren, ha aumentado, y en 2007 se lanzó un proyecto colaborativo con CONABIO destinado al estudio de la diversidad del maíz en la región de la Huasteca en México, sobre todo de versiones de grano blanco y amarillo de la raza Tuxpeño.

En la labor conjunta que realiza con colaboradores mexicanos, el CIMMYT contribuye a la recolección, caracterización, preservación y utilización de la riqueza de la diversidad genética del maíz en beneficio de los productores de maíz de México y el resto del mundo, ahora y en el futuro.

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Impacto económico del mejoramiento genético del maíz en México
El INIFAP asumió el compromiso institucional de dar seguimiento permanente a la adopción de sus tecnologías y productos, y evaluar sus impactos. Con ese fin, realiza anualmente estudios sobre el impacto económico de las tecnologías desarrolladas (IICA 2003).

González-Estrada (González-Estrada y Wood 2006) coordinó la realización de los estudios del impacto económico de los productos de investigación del INIFAP. En esta sección se reproducen los resultados resumidos correspondientes al mejoramiento genético del maíz; en secciones subsecuentes los correspondientes al mejoramiento genético del trigo, así como a la tecnología del sistema de siembra del trigo en camas convencionales. En los dos primeros casos hubo contribución del CIMMYT a través de la utilización de su germoplasma mejorado, a la tercera tecnología el CIMMYT contribuyó con diferentes acciones en sus inicios.

Los indicadores utilizados en las evaluaciones fueron los siguientes: el valor actual neto, la relación beneficio-costo y la tasa interna de retorno. El valor actual neto es la suma de los flujos netos del proyecto actualizados a la tasa de interés social. La relación beneficio-costo se obtiene dividiendo la suma del flujo de beneficios actualizados entre la suma del flujo de costos totales actualizados. La tasa interna de retorno reduce a cero el flujo corriente de beneficios netos del proyecto (González-Estrada y Wood 2006).

Híbrido intervarietal HV-313. El híbrido HV-313 es una cruza intervarietal que se formó por el cruzamiento de la Población 49 (progenitor hembra) y el sintético Lucio Blanco (progenitor macho). La Población 49 fue formada por el CIMMYT y el sintético Lucio Blanco fue liberado por la UAAAN.

En la estimación de costos y beneficios brutos de la investigación aportados por el híbrido HV-313, sólo se consideraron los gastos de investigación erogados en el proceso de formación, evaluación y validación de la cruza, debido a que los progenitores se formaron en el CIMMYT y la UAAAN. El híbrido se ha mantenido en uso desde su liberación en 1985 y se espera que esté vigente hasta el año 2010.

El impacto financiero a nivel agricultor de esta variedad consiste en tres beneficios:

  • Aumenta en 250 kg/ha los rendimientos medios.
  • Disminuye en 300 pesos por ha los costos de producción.
  • Es un híbrido de temporal para ambientes de mediana y buena productividad.

La generación de la variedad intervarietal de maíz HV-313 se llevó a cabo durante seis años, con un gasto total de 62.7 millones de pesos a precios del año 2002.

Indicadores de impacto. Los beneficios económicos brutos en valores presentes inducidos por la investigación agrícola que generó la variedad HV-313 suman la cantidad de 390.9 millones de pesos del año base 2002.

Considerando una superficie de 100,000 ha, el valor actual neto del flujo anual de beneficios netos inducidos por la variedad HV-313, generada por el INIFAP, es de 328.2 millones de pesos al año 2002. Esta es la contribución neta del INIFAP al desarrollo económico de México, a través del híbrido intervarietal HV-313. Los beneficios económicos netos de esta aportación tecnológica representan aproximadamente una tercera parte del gasto anual del INIFAP en su conjunto.

La relación beneficio-costo es de 6.2, lo cual significa que por cada peso invertido en la generación y difusión de esta variedad, el país obtuvo 6.2 pesos en beneficios económicos.

La tasa interna de retorno es del 19%, la cual supera claramente tanto la tasa real de interés, 9.5%, como la tasa de rentabilidad social del capital libre de riesgo en México: 15.7% (González-Estrada y Wood 2006).

La gradual eliminación de los aranceles y cuotas a las importaciones de maíz reduce el precio interno, lo que representa beneficios para los consumidores por la cantidad de 88.2 millones de pesos en valores presentes, por lo que respecta al consumo de la producción de maíz obtenida en las 100,000 ha sembradas con la variedad HV-313. Estos beneficios, como es obvio, no son imputables a la variedad evaluada aquí, sino a la política de liberalización comercial de México. Sin embargo, el uso de la variedad ha hecho posible que los beneficios al consumidor que surgen de la baja del precio, no se den a costa de los productores, sino del impacto de la variedad.

Cuadro 2. Indicadores del impacto de la variedad HV-313 en México, 2002=100.
   
Gastos en investigación, difusión y extensión (millones de pesos) 62.7
Beneficios actualizados (millones de pesos) 390.9
Valor actual neto (millones de pesos) 328.2
Relación beneficio-costo 6.2
Tasa interna de retorno (%) 19.0

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Maíz para valles altos
En los países en desarrollo, se siembran alrededor de 6.2 millones de hectáreas de maíz de valles altos (altitudes superiores a 1,800 msnm; Beck y Torres 2003), incluyendo cerca de 2.0 millones de hectáreas en México, principalmente en los estados de México, Puebla, Tlaxcala e Hidalgo (Elías-Calles et al. 2003); el nivel de rendimiento de maíces de valles altos es muy bajo (alrededor de 2 t/ha). Los programas públicos de mejoramiento en México, en especial el INIFAP, han venido trabajando en el desarrollo de híbridos para valles altos por seis décadas (Espinosa et al. 1998), habiendo obtenido el primer híbrido en 1950. Desde entonces los maíces de altura son extremadamente susceptibles a la endocría, teniendo dificultades para obtener generaciones avanzadas en líneas endogámicas. Hasta años recientes, muchos de los híbridos de altura provenían de generaciones tempranas (S2-S3). A partir de 1985 el CIMMYT ha puesto mayor énfasis en el mejoramiento para maíces de valles altos en México utilizando nuevas metodologías, como el germoplasma exótico con tolerancia a la depresión por endocría, combinada con un sistema de selección recurrente que incluye la endogamia, lo que aumentó la probabilidad de extraer líneas endogámicas vigorosas de poblaciones adaptadas a valles altos. La capacidad combinatoria de estas líneas resultó buena, como se determinó en investigaciones para obtener híbridos, en colaboración entre el CIMMYT y el INIFAP. Los híbridos resultantes fueron más tolerantes al frío que los híbridos formados únicamente con líneas del CIMMYT y más resistente al acame que los híbridos formados solamente con líneas del INIFAP (Eagles y Lothrop 1994).

El CIMMYT ha estado utilizando algunas generaciones avanzadas de líneas endocriadas con el procedimiento descrito, por lo que, a diferencia del germoplasma de valles altos desarrollado por otras instituciones, el desarrollado por el CIMMYT contribuye a obtener los niveles altos de heterosis observados en cruzas entre estas líneas.

Hasta la fecha, el CIMMYT ha liberado 32 CML (líneas endogámicas de maíz del CIMMYT) adaptadas a valles altos. Estas líneas CML participan, muchas veces en combinaciones con germoplasma del INIFAP u otras instituciones mexicanas, en no menos de 30 híbridos comercialmente vendidos a agricultores en valles altos de México. El desarrollo de excelentes líneas que toleran la endogamia y que están adaptadas a valles altos, representa un importante logro que contribuye a mejorar la producción de maíz en México.

El Proyecto Oaxaca: conservación de la diversidad del maíz

Descripción del proyecto. En los Valles Centrales de Oaxaca, México, el CIMMYT, en colaboración con el INIFAP, llevó a cabo un proyecto dirigido a determinar la posibilidad de aumentar la productividad del maíz y, al mismo tiempo, conservar o mejorar la diversidad genética. Por medio del proyecto, los agricultores tuvieron acceso a la diversidad de variedades criollas (o locales) de maíz que existe en la región; además, recibieron capacitación en técnicas de manejo y selección de semilla, y aprendieron a aplicar principios que los ayudarán a conservar las características de las variedades que consideran valiosas.

Para la ejecución del proyecto se escogieron los Valles Centrales, donde los agricultores cultivan maíz desde hace miles de años y conservan, hasta la fecha, la diversidad de sus variedades criollas. Estos materiales tienen un valor considerable para la agricultura, más allá de los Valles Centrales, dado que han contribuido a la generación de variedades mejoradas tolerantes a la sequía, muy apreciadas en otras partes de México.

La región, heterogénea desde el punto de vista agroecológico, tiene una gran diversidad étnica. Las comunidades continúan dando especial importancia a su cultura indígena, incluyendo las distintas formas de preparar el maíz, pero no existe garantía de que los agricultores seguirán interesándose por conservar la diversidad de sus variedades de maíz. Por lo tanto, se determinó explorar opciones que sustenten este interés, como por ejemplo, investigaciones científicas que respondan a los intereses, necesidades y limitaciones de los agricultores.

El proyecto estuvo conformado por tres componentes: (1) diagnóstico, (2) realización y evaluación de las intervenciones, y (3) evaluación de su impacto.

En la fase de diagnóstico, los investigadores recolectaron muestras de las variedades locales consideradas representativas de la diversidad del maíz en los Valles Centrales. Para evaluar el comportamiento agronómico y la diversidad morfológica de las variedades recolectadas, se sembraron ensayos en campos de agricultores bajo el manejo de los científicos (enfoque contractual).

Con base en los datos de la evaluación agronómica y los votos de los agricultores, se seleccionaron, para las “intervenciones”, 16 variedades criollas y una variedad mejorada. En los Valles Centrales, el diagnóstico reveló que los agricultores aprecian muchas características de sus variedades, sobre todo las relacionadas con el consumo.

Se determinó que las características que más aprecia la mayoría de los agricultores en una variedad son: tolerancia a la sequía, resistencia a las plagas de grano almacenado y la capacidad de producir aun en los años menos favorables. Debido a los limitados recursos del proyecto, sólo fue posible tratar de mejorar estas características mediante prácticas más eficientes de almacenamiento y de selección de semilla.

Para evaluar la heterogeneidad de las familias campesinas en las comunidades y comprender mejor sus metas, recursos y limitaciones, así como la variabilidad espacial y temporal que afecta sus actividades agrícolas, se efectuó un registro de la taxonomía local del suelo y de los tipos o variedades de maíz, de la clasificación local de los agricultores, del clima y del nivel de riqueza.

El diagnóstico mostró que las prácticas utilizadas por los agricultores no satisfacían sus necesidades y que la capacitación podía contribuir a modificarlas. Las intervenciones consistieron en: (1) dar a los agricultores acceso a la diversidad de variedades criollas existentes en la región (los 17 materiales seleccionados en los días de campo), (2) capacitarlos en las técnicas de selección y manejo de semilla, y (3) enseñarles principios que les ayuden a conservar las características de las variedades que ellos consideran valiosas.

Se establecieron parcelas de demostración en las seis comunidades y se organizaron días de campo; los agricultores que así lo deseaban compraron semilla de los materiales que les interesaban. El objeto de darles acceso a esta diversidad era facilitar su experimentación con las variedades criollas.

Se estableció una serie de experimentos con un subgrupo de agricultores escépticos, pero muy motivados. Se impartieron en sus comunidades cinco sesiones de capacitación, iniciando con una evaluación de sus conocimientos de la reproducción del maíz y de cómo se mejora este cereal. En las siguientes sesiones se les transmitió los principios básicos de la reproducción del maíz, los principios de la selección de semilla en el campo y en el hogar (incluyendo ejercicios prácticos en el campo), y los principios y técnicas para almacenar semilla y grano. Se presentaron diversas tecnologías de almacenamiento y algunas fueron bien acogidas por muchos agricultores.

Resultados. Los resultados indican que los agricultores desean se les dé acceso a la diversidad y, especialmente, a tipos de maíz escasos; los agricultores valoran distintas características de sus variedades, especialmente las relacionadas con el consumo. Entre las mujeres hay una especial demanda de maíces de colores, sobre todo de los de colores más raros. Es evidente que la diversidad aumenta cuando se tienen en cuenta estas preferencias. Las actividades de capacitación revelaron que en cuanto se les proporciona conocimiento, al menos algunos productores muestran interés en probar nuevas técnicas de manejo para la reproducción del maíz.

Los resultados del proyecto produjeron gran cantidad de información sobre: (1) los medios de subsistencia de los pequeños productores de maíz; (2) las prácticas locales de selección y manejo de semillas; (3) los conocimientos de los agricultores en materia de la reproducción del maíz; y (4) la importancia de las costumbres de consumo. Asimismo, la investigación contribuyó sustancialmente a entender mejor los mecanismos de manejo de los recursos genéticos de especies locales, así como lo que motiva a las personas que los manejan y los retos que éstas enfrentan.

El proyecto ayudó a los investigadores del CIMMYT a identificar características clave que podrían ser objeto de futuros programas genotécnicos. Los agricultores mencionaron numerosos aspectos deseables del maíz, como por ejemplo: características agronómicas (estabilidad de rendimiento, tolerancia a sequía y resistencia a plagas y enfermedades); de consumo (calidad para la elaboración de alimentos como tortillas y bebidas); y económicas (características de grano que satisfacen las demandas del mercado).

Impacto del Proyecto Oaxaca
La evaluación de los impactos del proyecto incluye la encuesta base y el monitoreo de una muestra de los agricultores que participaron en cada intervención. El monitoreo consistió en entrevistar sistemáticamente a los agricultores de la muestra. En las entrevistas se habló de su participación y de las ventajas y desventajas que ésta conlleva. Los científicos y los agricultores establecieron una serie de indicadores de impacto. Por último, todos los participantes fueron clasificados según su nivel económico (clasificación según el nivel de riqueza) a fin de evaluar la distribución de éstos y de los impactos según su estatus socioeconómico. El monitoreo más reciente se llevó a cabo en el 2006, con los componentes que se describen a continuación.

Variedades de maíz. En 2006, el 27.5% de productores en el área todavía sembraba maíz derivado del proyecto. El 44% de aquellos que todavía tenían este material había participado en el proyecto; además, el 5.8% de los productores que no participaron también reportó que tenía maíz obtenido del proyecto, indicio de una difusión natural de productor a productor.

Hoy día, muchos agricultores todavía siembran variedades de maíz obtenidas de cruzas ocurridas en el campo o de mezclas entre criollos y selecciones del CIMMYT. Las selecciones del CIMMYT eran variedades locales que habían sido seleccionadas por los agricultores durante el proyecto. Las ventajas de tales selecciones, percibidas por los agricultores, se relacionan con el consumo, un mayor número de tipos de maíz disponible para ellos y mayores rendimientos.

Tecnología postcosecha del maíz (silos). El 17.5% de agricultores tiene por lo menos un silo; más de la mitad de los que compraron sus silos lo hizo gracias a un proceso facilitado por el CIMMYT. Los silos fueron adoptados debido a que son bastante fáciles de usar, no son muy caros y sustituyen bien las prácticas locales. Por otra parte, responden a las necesidades más inmediatas de los agricultores de reducir las pérdidas de semilla y asegurar el consumo de forma económica. Los silos se convirtieron en una opción que contribuye a la seguridad alimentaria de los pobres. Su difusión constituye, además, un interesante modelo de adopción de agricultor a agricultor, pues fueron los agricultores más jóvenes, con mayor nivel educativo, y los que están bien informados sobre los programas de apoyo, quienes adoptaron los silos.

Desarrollo de capacidades. Los participantes en el proyecto recibieron capacitación, principalmente en temas como la polinización abierta, diferentes tipos de maíz criollo, métodos alternativos de almacenamiento de semilla y el uso de agroquímicos. Cabe señalar que las técnicas de selección en campo aprendidas durante el proyecto fueron aplicadas en grado moderado, ya que la práctica requiere mucha mano de obra, comparada con las prácticas tradicionales.

Diversidad de maíz. En 2006, la mayor parte de agricultores todavía prefería cultivar maíz blanco por su tolerancia a la sequía, y por sus ventajas en la comercialización y el consumo. Los agricultores no reportaron grandes pérdidas de poblaciones de maíz en la última década. Una variedad del proyecto fue considerada como buena, tanto para el consumo humano como para forraje. El maíz mejorado es cultivado sólo en la comunidad más avanzada. La adopción de selecciones del CIMMYT fue más frecuente en la comunidad más remota y menos conectada al mercado, donde la mayoría de los agricultores son pobres.

Así, los impactos cuantificados del proyecto fueron, en algunos aspectos, muy positivos (silos) o positivos (la adopción de variedades de maíz); en otros aspectos fueron variables (los efectos de la capacitación). A éstos, deben añadirse el impacto no cuantificado, pero positivo, y los beneficios adicionales aportados por la generación de conocimientos acerca de la diversidad del maíz y los métodos de investigación participativa desarrollados para la comunidad científica.

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Maíz con alta calidad proteínica (QPM)
En 1963, en la Universidad de Purdue se descubrió, entre un conjunto de razas andinas de maíz, una muestra con un gene peculiar que aumentaba considerablemente las concentraciones en grano de lisina y triptófano, aminoácidos componentes esenciales de las proteínas en el ser humano, las aves de corral y los cerdos. El gene fue llamado opaco-2 porque confiere a los granos una apariencia opaca y amilácea.

El genotipo original del maíz portador del gene opaco-2 estaba asociado con rendimientos bajos y sensibilidad a muchas plagas y enfermedades.

En 1970, un joven científico, originario de la India, inició trabajos en el laboratorio de calidad de proteína de cereales del CIMMYT con el objetivo de desarrollar genotipos de maíz que tuvieran el gene opaco-2 pero con características agronómicas aceptables y buena calidad de grano. De 1970 a 1990, con el apoyo del Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo (PNUD), Surinder K. Vasal y la química mexicana Evangelina Villegas utilizaron novedosas técnicas de selección en el campo y el laboratorio con el fin de incorporar una serie de genes especiales que contrarrestaban los efectos secundarios indeseables del gene opaco-2. Villegas y su grupo analizaban cada año el contenido de aminoácidos de unas 20,000 muestras de grano. Entre 1982 y 1983, mediante el empleo de genes modificadores, estos científicos lograron cambiar por completo la apariencia del grano de maíz con el gene opaco-2, mejorar su rendimiento, solucionar los demás problemas agronómicos y, al mismo tiempo, mantener la calidad de proteína. Así se generó un producto nuevo llamado maíz con calidad de proteína (QPM, por sus siglas en inglés).

El maíz QPM es semejante al maíz normal en sus características agronómicas, su rendimiento y la calidad física de su grano, pero tiene casi el doble de lisina y triptófano y un contenido de aminoácidos generalmente más equilibrado, lo cual aumenta su valor nutritivo. El maíz QPM es especialmente adecuado para los agricultores muy pobres cuya principal fuente de nutrientes es el maíz. También tiene buen potencial como ingrediente en las fórmulas alimenticias para los cerdos y las aves de corral.

En el último decenio, con el patrocinio de la Fundación Nipona, el CIMMYT y sus colaboradores han generado y promovido las variedades e híbridos QPM, que hoy día se siembran en 25 países en desarrollo.

A fines de los años 80 y 90, los mejoradores del CIMMYT Magni Bjarnason y Kevin Pixley se basaron en la labor de Villegas y Vasal para desarrollar variedades de QPM con alto rendimiento. Más recientemente, el mejorador del CIMMYT Hugo Córdova y sus colegas generaron híbridos de QPM con alto potencial de rendimiento, los cuales han ensayado y promovido por todo el mundo. El aumento en el rendimiento de los nuevos híbridos de QPM (en promedio 10% más que el de los híbridos comerciales locales) ha captado la atención de los mejoradores y los encargados de formular políticas en muchos países en desarrollo (Córdova 2001).

Antecedentes del desarrollo de maíz QPM para México
En México, los trabajos orientados a desarrollar maíz QPM, se han realizado desde 1996, gracias a la estrecha colaboración entre el CIMMYT y el INIFAP (Espinosa et al., 2005). Los objetivos de estos trabajos fueron: formar maíces QPM para contribuir a reducir el problema de la desnutrición, particularmente entre la población rural, y mejorar la dieta de aves y ganado de la creciente industria pecuaria del país. En 2001, se obtuvo una primera generación de híbridos de cruza simple, trilineal y varietal, así como variedades de polinización libre, con alto potencial de rendimiento, buenas características agronómicas y amplia adaptación a diversas regiones. Esta primera generación se comparó con materiales comerciales de endospermo normal en cuanto a los aspectos físicos y nutrimentales del grano. Asimismo, se comparó la aptitud de estos materiales sometiéndolos al proceso de nixtamalización y examinando las propiedades físicas y sensoriales de la tortilla elaborada con ellos.

Otro esfuerzo importante del INIFAP ha sido generar información sobre la adaptación de maíces QPM tanto del INIFAP (los ya mencionados, más nuevas cruzas trilineales experimentales) como de empresas privadas en las principales regiones maiceras del país (Polanco y Flores 2008).

Aportación tecnológica de los maíces QPM
La creación de una nueva variedad de cualquier especie requiere una gran inversión económica y al menos 12 años de constante selección, derivación de líneas, formación de híbridos, evaluación y selección de mejores materiales. Se necesitan otros años más para la validación comercial, incremento de progenitores, producción de semilla y distribución comercial del producto final. En resumen, para ver los resultados de estos esfuerzos deben pasar por lo menos 20 años. Por ello, el haber obtenido, desarrollado y promovido el uso extenso de más de 30 maíces QPM, liberados entre 1999 y 2001, es una aportación tecnológica extraordinaria, lograda por numerosos científicos del CIMMYT, quienes generaron las líneas progenitoras y las combinaciones de todos los híbridos que ahora están disponibles en México.

Los materiales liberados por el INIFAP para su uso en México incluyen híbridos simples, híbridos trilineales, variedades sintéticas e híbridos varietales. Aunque la mayoría son de grano blanco, también se cuenta con tres materiales de grano amarillo y una variedad que puede usarse como forrajera para ensilar. En el año 2000, se sembraron con estos materiales 70 mil hectáreas en 20 estados de la República Mexicana (Espinosa et al. 2005).

Adaptación de los materiales QPM
La estrategia de convertir líneas básicas de maíz normal a QPM se ha llevado a cabo en los estados de Sonora, Veracruz, Guanajuato, Chiapas y Guerrero. A la vez se han derivado nuevas líneas QPM a partir de sintéticos o de los híbridos de la primera generación; además, se ha buscado convertir variedades nativas regionales y se han obtenido variedades QPM de Pepitilla, Bolita, Zapalote Chico, Olotón, Comiteco, Tuxpeño supertardío, V-531 y VS-535. El INIFAP ahora dispone de productos intermedios para valles altos. Los nuevos materiales descritos contienen en promedio 70% más lisina y triptófano que el maíz normal y mejores características agronómicas que sus versiones originales (Polanco y Flores 2008).

Se pretende que los materiales convertidos a QPM sean semejantes a los utilizados por el agricultor, con rendimientos similares o superiores y con buena calidad proteínica (Espinosa et al. 2005).

Perspectivas de la producción comercial de los maíces QPM
Más de 40 años después del descubrimiento del gene opaco-2, cada día se avanza en diversos países en el cultivo de materiales QPM, que ofrecen a la población maíz con mejor calidad proteínica y ventajas agronómicas.

En la actualidad, se incorpora el esquema de androesterilidad y capacidad restauradora a los progenitores de híbridos QPM, con el propósito de facilitar la producción de semilla, promover las pequeñas empresas de semilla y apoyar las asociaciones de productores. Asimismo, se desarrollan nuevos híbridos y variedades con ventajas sobre la primera generación de materiales QPM (Espinosa et al. 2005).

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Impacto del maíz QPM en México
Pese a que no se ha llevado a cabo un estudio formal y detallado del impacto del maíz QPM, que tiene poco tiempo de estar disponible, se presentan aquí dos evaluaciones de impacto, llevadas a cabo en dos de las zonas más pobres del país, localizadas en los estados de Hidalgo y Guerrero. Los resultados hacen evidentes las ventajas del uso del maíz QPM para aliviar la pobreza y desnutrición en este tipo de regiones en nuestro país.

Evaluación del maíz QPM en la Huasteca Hidalguense. A partir del año 2004, el INIFAP lleva a cabo un proyecto denominado “Impacto del maíz QPM en la producción, en la nutrición humana y animal en la Huasteca Hidalguense”. A continuación se reproduce un resumen de la evaluación del proyecto efectuada por Pérez Camarillo et al. (2007).

El estado de Hidalgo cuenta con una superficie de 2,098,700 ha, de las cuales 618,532 son destinadas a las actividades agrícolas, lo que representa el 29.5% del área total. De la superficie agrícola se establecen con maíz 253,016 ha (40.9%), de las cuales el 89.7% (227,021 ha) se siembran en el ciclo primavera-verano y el resto (10.3%) en otoño-invierno.

La región de la Huasteca Hidalguense tiene suelos de fertilidad moderada tendientes a la acidez y una precipitación pluvial que varía entre 1,500 y 1,750 mm anuales. Se siembran con maíz un total de 31,154 ha, lo que representa el 13.7% de la superficie dedicada a este cultivo en el estado. En esta región, el maíz se siembra totalmente bajo condiciones de temporal. El rendimiento promedio es de 1.95 t/ha, debido a que el nivel tecnológico es limitado. Los productores sólo utilizan semillas criollas y bajas densidades de siembra, no aplican fertilizantes químicos y hacen poco uso de abonos orgánicos. Además, su manejo de herbicidas e insecticidas es deficiente y la cosecha se realiza manualmente.

Aunado a ello, las comunidades enclavadas en esta región se caracterizan por ser de alta o muy alta marginación, y los problemas de desnutrición infantil son de importantes a severos. Por lo anterior, el gobierno del estado, con el objetivo de disminuir esta problemática, ha implementado programas que incluyen productos como la soya y el amaranto, entre otros, sólo que estos productos no fueron del agrado de la gente. Por consiguiente, los maíces de alto contenido proteínico (QPM) son una opción viable para la nutrición humana y animal por la calidad de aminoácidos que posee. El objetivo del trabajo realizado fue evaluar las ventajas del maíz QPM en la producción, y en la nutrición humana y animal en la Huasteca Hidalguense, donde se realizaron las actividades descritas enseguida.

Validación de parcelas de maíz QPM. En este estudio, realizado en la escuela secundaria técnica de Metztitlán, Hgo., se evaluaron los híbridos QPM H-519C y H-553C, y la variedad de grano amarillo VAC-600, con base en las variables agronómicas y el rendimiento de grano ajustado al 14% de humedad.

Módulo de Seguimiento a la Nutrición de Niños en El Moreno, Huejutla, Hidalgo. El INIFAP, en coordinación con la Secretaría de Salud de Hidalgo, la SAGARPA y el Instituto Tecnológico de Huejutla, Hgo. (ITH), puso en marcha este módulo el 2 de diciembre del 2004. El módulo dio seguimiento a un total de 78 niños; de éstos, 32 consumieron maíz QPM y 46 consumieron maíz normal. Los niños se dividieron en dos estratos: los menores de cinco años y los que tenían de cinco a diez años. Se distribuyeron los dos tipos de maíz mes con mes. El impacto nutricional en los niños se observó por medio de las mediciones de peso y talla efectuadas mensualmente. Estos datos fueron capturados en una hoja de cálculo que permitió evaluar el porcentaje de desarrollo de cada niño y su cambio de grado.

Evaluación del impacto en la ganancia de peso en animales de traspatio. Esta evaluación, con una duración de 90 días, se efectuó en la unidad porcina del ITH bajo la supervisión del INIFAP. Se utilizó un total de 16 lechones con un peso vivo promedio de 11 kg y una edad promedio de 45 días. Se analizó la ganancia de peso, empleando dos tratamientos: se alimentaron cinco hembras de la raza Landrace y tres machos de la cruza Yorkshire x Landrace con maíz QPM e igual número de animales de esas características con maíz normal. En ambos tratamientos, se les suministró diariamente el maíz a los animales y se les dio libre acceso a él.

Impactos. Los tres estudios antes descritos produjeron, respectivamente, los siguientes impactos:

  • Los genotipos evaluados de maíz QPM mostraron tener un mejor rendimiento en comparación con el testigo; sobresalió el híbrido H-519C, con un rendimiento de 7,400 kg/ha.
  • En dos años de evaluación del 2004 al 2006 en el módulo de seguimiento a la nutrición de niños, se obtuvieron resultados significativos. De un total de 32 niños que consumieron maíz QPM, 13 (40.6%) lograron pasar de un grado mayor de desnutrición a un grado menor; para el estrato de menores de cinco años, se obtuvo un impacto de un 62.5% y, para el estrato de 5 a 10 años, un impacto del 19%.
  • Los lechones alimentados con maíz QPM obtuvieron una ganancia de peso de 4.15 kg; los alimentados con maíz normal sólo aumentaron 1.36 kg. Estas cifras denotan que la ganancia de peso de los lechones que consumieron el maíz QPM fue superior en un 22.75%. Asimismo, los lechones alimentados con maíz QPM mostraron mejor comportamiento, menores problemas sanitarios y un mejor desarrollo muscular.

Evaluación del maíz QPM en el estado de Guerrero

Híbrido H-537 C (QPM), bajo labranza de conservación en zonas de ladera y aplicación de biofertilizantes. La lucha de los productores por subsistir en las zonas rurales marginadas del estado de Guerrero, propició la búsqueda de alternativas para lograr incrementar los rendimientos de maíz y su calidad nutricional. En estas zonas, catalogadas como de bajo a mediano potencial productivo, los agricultores practican su agricultura tradicional y siembran principalmente para el autoconsumo.

El híbrido de maíz QPM H-537 C ha sido adoptado en las regiones de Costa Chica, montaña, centro y norte del estado de Guerrero. La tecnología fue transferida a partir del año 2003 por la empresa denominada Servicios de Consultoría en Agronegocios Integrales, S.C.

En el año 2005, adoptaron la tecnología 590 productores de las diferentes regiones, caracterizados por un bajo poder adquisitivo, pocas fuentes de empleo, bajo nivel de escolaridad y alto grado de analfabetismo. Los productores se agruparon en sectores de trabajo y en conjunto completan 1000 ha. El establecimiento de parcelas demostrativas y capacitación especializada para el manejo de la tecnología fue apoyado por la Fundación Produce Guerrero.

Impactos

  • Se obtuvieron rendimientos de 4.5 t/ha, es decir, 3 toneladas más que el rendimiento del sistema tradicional (1.5 t/ha).
  • Se capacitaron los productores adoptantes en el manejo de la tecnología y se especializaron ocho técnicos.
  • Se cosechó maíz con mayor calidad nutricional para el autoconsumo.
  • Si el productor adoptante Tipo (autoconsumo con superficie menor a una hectárea) vendiera los excedentes de cosecha obtenidos por haber adoptado la tecnología en una superficie equivalente a una hectárea, obtendría ingresos adicionales hasta de $5,000 MN.

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Prólogo

Resumen ejecutivo

Introducción

El CIMMYT en el contexto mundial


México y el CIMMYT

Mejoramiento genético de maíz

La colección, preservación y uso de la diversidad genética
de maíz de México

Impacto económico del mejoramiento genético del maíz en México

Maíz para valles altos

El Proyecto Oaxaca: conservación de la diversidad del maíz

Maíz con alta calidad proteínica (QPM)

Impacto del maíz QPM en México

Mejoramiento genético de trigo

Referencias