Programa Mejoramiento Genético de Sorgo

Publicado el: 16/5/2017
Autor/es: Laura Maria Giorda , con la colaboración de Maximiliano Ludueña, Daniel Alverani, Mathias Camilloni y Walter Batisoco. Argentina

Profesionales del INTA, participantes del Módulo Red Nacional de Sorgo coordinado por la Ing. Agr. María Gabriela Díaz (EEA Paraná) del Proyecto Red de evaluación de germoplasmas inéditos y cultivares comerciales de Cereales y Oleaginosas (PNCyO 1127046) coordinado por el Ing. Agr. Facundo Quiros (EEA Balcarce), visitaron el día 3 de marzo la EEA Manfredi para realizar una capacitación en el programa de mejoramiento genético de sorgo a cargo de la Ing. Agr. Laura M.Giorda, Ph.D.

El Director de la EEA. Manfredi Ing. Agr. Eduardo Orecchia, dió la bienvenida al grupo informándoles sobre las actividades que se realizan en la Unidad y Territorios de la Experimental, su importancia y transferencia; a su vez que resaltó la trayectoria en las investigaciones y resultados obtenidos en sorgo, con materiales en el mercado nacional y países limítrofes a través de un convenio de vinculación tecnológica.

El objetivo de la visita fue lograr un ámbito de interacción técnica entre los profesionales encargados de llevar a cabo los ensayos locales de la red nacional de sorgo, ver el programa de mejoramiento y conocer las nuevas líneas de mejoramiento del cultivo. Asimismo analizar en conjunto las oportunidades de utilización del cultivo en las distintas regiones y manejo del mismo para facilitar la expresión de su potencial productivo contribuyendo a la sustentabilidad y sostenibilidad de los diferentes sistemas productivos.

Previo a la visita al Criadero se realizó un taller interactivo, donde se resumieron conceptos del mejoramiento genético de sorgo tanto forrajero, granífero, para escoba y bioenergía y los objetivos de las investigaciones que se realizan en el módulo Sorgo, del Proyecto Nacional Específico PNCYO 1127043.

Se analizó la situación del cultivo de sorgo en diferentes regiones, necesidades y utilización, enfatizando sobre el manejo del cultivo según ambiente y destino de uso.

Se presentaron los nuevos desarrollos que se están obteniendo y en proceso de registro y se discutieron distintos aspectos de su manejo, incluyendo implantación, control de malezas, fecha de siembra, densidades, enfermedades, y la importancia del ambiente y su manejo en la expresión de la productividad del cultivo. El análisis e intercambio técnico continuó en la jornada a campo, visitando el Criadero de Mejoramiento Genético de Sorgo de la EEA Manfredi.

 

Síntesis del Programa de Mejoramiento Genético de Sorgo

El programa de mejoramiento genético de INTA Manfredi cuenta con un germoplasma base, que requiere del proceso continuo de mejoramiento para la generación de cultivares que respondan a las nuevas demandas. Estos materiales utilizados en forma sustentable (manejo correcto) permiten el aprovechamiento animal y agroindustrial y preservar/recuperar suelos degradados.

Mediante tecnologías convencionales, biotecnológicas y mutagénesis , se desarrollan líneas, variedades e híbridos de sorgo granífero, forrajero y para bioenergía (bioetanol y biogas) de alta productividad y calidad con resistencia a las principales enfermedades y tolerancia a estrés hídrico y suelos salinos sódicos y alcalinnos. De de esta manera se asegura la disponibilidad de nuevos y diferentes tipos de materiales en forma continua y bajo diferentes situaciones coyunturales.

El programa Sorgo de la Estación Experimental Agropecuaria Manfredi tiene como objetivo desarrollar nuevas tecnologías que contribuyan a maximizar el potencial de rendimiento del cultivo dando seguridad de cosecha, optimizar el aprovechamiento del sorgo tanto en agroindustria como en alimentación humana y animal (permitiendo estabilizar las reservas forrajeras en regiones marginales), y propender a la sustentabilidad de los sistemas de producción agrícola-ganadero.

INTA mantuvo desde su inicio como línea de trabajo el desarrollo de líneas, variedades e híbridos para distintos usos y adaptados a las distintas regiones ecológicas del país, preservando la disponibilidad de este germoplasma nacional como herramienta estratégica de conservación de este recurso.

Entre los logros alcanzados se pueden mencionar 30 nuevos cultivares de sorgo tanto granífero como forrajero para pastoreo, silaje y escobero, de los cuales en los últimos 10 años 12 fueron liberados y transferidos al medio mediante distintos Convenios de Vinculación Tecnológica (CVT); entre estos nuevos cultivares se mencionan los Híbridos forrajeros Pastizal Plus INTA, Poderoso INTA, Kuntur INTA Pemán, SILERO INTA Pemán y las variedades Minú II y Antel INTA Pemán; asimismo los híbridos graníferos INTABLANCO, ProINTA 341, Nehuen INTA Pemán, Pakari INTA Pemán; el híbrido para bioenergía Biosilero INTA Pemán y los sorgos escoberos Escobero INTA (planta color castaño) y Petaco INTA. Otros materiales incluye SileroBlanco INTA, la variedad Cuyen INTA y el cultivar rojo sin tanino, ALCA INTA (bmr) Además, se desarrollaron cultivares del tipo “Pisingallo” (“Pop Sorghum”) como el Exp.05-42/52. de rendimiento similar a la de un sorgo común, producto crocante, suave, con muy buen sabor y de calidad similar al de maíz.

Cabe mencionar que con anterioridad, se desarrolló conjuntamente con la Universidad de Texas, la línea de sorgo blanco sin tanino A/BTxARG1 para la elaboración de productos específicos en la industria alimenticia y empleado en el inicio del desarrollo de materiales híbridos en Africa..

Actualmente se encuentra en proceso de registro para 2017: un híbrido forrajero bmr para pastoreo directo, de alta productividad y digestibilidad, dos híbridos graníferos, uno blanco sin taninos condensados y un doble propósito bmr de alta productividad y digestibilidad ; un híbrido para silaje; tres nuevas variedades de sorgo, una de las cuales con tolerancia a suelos salinos y tres líneas/variedades tipo sudan con y sin nervadura marrón.

Variedades de Sorgo Sudan. Criadero EEA.Manfredi, 2017. Foto: L.M.Giorda

Respecto a las variedades de sorgo para alimento humano, aunque su difusión es incipiente, tiene las ventajas de ser no transgénico, de poder producirse en área marginales al cultivo de maíz, proveniente de un cultivo producido con baja carga de pesticidas que lo acercan a la producción orgánica y la carencia de gluten del grano que le abre las puertas al mercado de alimentos para celíacos, entre otras alternativas.

De esta manera el INTA a través de su programa de mejoramiento genético vegetal de la EEA. Manfredi, a cargo de la Ing. Agr. Laura M.Giorda, genera materiales con distinta aplicación agroindustrial y alimenticia (humana y animal) adaptados a diferentes regiones con énfasis para zonas extrapampeanas.


Calidad para nutrición animal

En este aspecto se están seleccionando y desarrollando líneas parentales para la obtención de variedades e híbridos de sorgo granífero/forrajero de alta calidad nutritiva, digestibilidad (bmr) y productividad de materia seca por hectárea y tolerancia a factores bióticos y abióticos, para su utilización en pastoreo directo o elaboración de silos.

En las últimas campañas se esta enfatizando la obtención de líneas, y variedades sudán y tipo sudán bmr de alta digestibilidad y comunes no bmr, además de híbridos forrajeros bmr (nervadura marrón) para pastoreo directo.

Asimismo se realizan investigaciones sobre la extracción de macro y micronutrientes y su distribución y concentración en distintas partes de la planta, en genotipos con distinta fenología , estructura de planta y potencial de rendimiento en grano y biomasa. Estos trabajos son de gran importancia para el manejo sustentable del cultivo, con énfasis en silaje de calidad, y para la recuperación y manejo de suelos.

El mercado ya cuenta con híbridos graníferos doble propósito y forrajeros comerciales de distintos tipos y en proceso de registro arriba mencionados.

 

Resistencia/Tolerancia a las principales enfermedades

La Dra Giorda, en la EEA Manfredi realiza investigaciones en identificación, evaluación, selección y desarrollo de germoplasma con resistencia/tolerancia a distintas enfermedades (mildiu, virosis, bacteriosis, y otras enfermerdades foliares como mancha en cadena-Cercospora fusimaculans-, helmintosporiosis, antracnosis afectando follaje y grano otras emergentes), de la panoja (enmohosado y ergot fundamentalmente) y vuelco..

Asimismo, se trabaja en desarrollo de estrategias para el manejo integrado de las diferentes enfermedades según ambiente, incluyendo la caracterización epidemiológica, control químico y cultural de las principales como ergot del sorgo (C.africana); además se llevaron a cabo estudios biomoleculares y biológicos de Fusarium moniliforme “sensu lato” para la identificación de cepas de mayor agresividad para la selección de fuentes de resistencia para enfermedades de panoja.

El permanente monitoro de plagas y enfermedades, que se realiza en el Criadero de la EEA. Manfredi y distintas localidades bajo la supervisión de la Dra Giorda, permitió la identificación y caracterización reciente de nuevas enfermedades en Argentina, como la mancha en cadena (Cercospora fusimaculans) y nuevos patotipos (3 y 4) de Peronosclerospora sorghi, causal del mildiu, seleccionándose fuentes de resistencia no sólo a estas variantes del patógeno sin también a la nueva enfermedad, en genotipos de sorgos con distintos tipos de utilización.

Asimismo el trabajo conjunto permitió la identificación en la AER Las Toscas(Santa Fe), en ensayos realizados por el Ing Aldo Wuthrich y colaboradores, de enfermedades emergentes como la Mancha de Hollin o Mancha por Ramulispora (Ramulispora sorghi) y una nueva variante del patógeno causal de antracnosis (Colletotrichum graminicola) con un efecto destructivo en algunos híbridos comerciales.

Es continuo el monitoreo de enfermedades y el trabajo de selección de fuentes de resistencia a las principales enfermedades con el posterior desarrollo de líneas, variedades e híbridos con resistencia/ tolerancia a las mismas. Por ello es fundamental el trabajo interdisciplinario y la interacción con todos los participantes en las diferentes regiones/territorios del país.

 

Tolerancia a condiciones abióticas

Otras líneas de trabajo están relacionadas con la evaluación y selección de genotipos, líneas parentales e híbridos con tolerancia a condiciones de salinidad y estrés hídrico. Al respecto en INTA ya se estan desarrollando tecnologías innovativas que originan variabilidad genética para caracteres específicos mediante mutagénesis. Estas investigaciones se estan realizando con profesionales biotecnólogos de la EEA.Marcos Juárez (L.Lombardo, C.Ghione y M.Nisi)., habiéndose seleccionado 50 líneas con potencial agronómico y 9 de ellas con buen comportamiento suelos salinos sódicos/alcalinos; asimismo se esta desarrollando una población de mapeo por asociación para distintos caracteres,

 

Ensayos para selección de sorgos bajo condiciones de suelos salinos sódicos-alcalinos en la zona de SAIRA (Cuenca de Garione- Córdoba).

Con tolerancia a condiciones de estrés hídrico, se inscribieron el híbrido granífero PROINTA 341, la variedad Minú II INTA de alta productividad, y se estan evaluando otros materiales promisorios para su registro.

Se continúa con el proceso de generación de ideotipos y tecnologías de manejo para nuevos sistemas productivos que permitan una mayor eficiencia en la utilización de nutrientes y energía.

 

Desarrollo de cultivares de sorgos escoberos

A pesar de la modernidad y el uso intensivo del plástico, el sorgo de escoba mantiene su importancia en la actualidad en diversos países, incluyendo Argentina. Por su alto volumen de fibras, tiene otros usos en la manufactura de papel, cartón, aglomerados, paneles, etc., además de su empleo en la fabricación de escobas y el hecho de ser un producto biológico degradable.

INTA Manfredi es uno de los pocos Centros de Investigación en Sorgo que desarrolla trabajos de mejoramiento de este tipo de material genético. A partir de poblaciones introducidas de diversos países existentes en la EEA.Manfredi, se realizaron cruzamientos y selecciones, obteniéndose líneas avanzadas y dos variedades ya mencionadas,“ESCOBERO INTA”, caracterizada por una alta calidad industrial, hebras redondeadas y finas con una longitud de 80 centímetros aproximadamente, con formación de granos en el tercio superior de la panoja y 1,70 m de altura a la base de la panoja, planta de color castaño. La otra variedad fue obtenida conjuntamente con la EEA. Colorado donde fue seleccionada registrándose como PETACO INTA por su característica baja altura, que le da resistencia al vuelco y facilita su cosecha, además de su calidad industrial.

De esta manera el INTA propende al desarrollo de pequeñas y medianas empresas a nivel regional, suministrando materiales para ese objetivo.

Por otra parte, este grupo taxonómico se menciona como más tolerante a suelos salinos. por lo que otra actividad de investigación que se esta desarrollando en el programa de mejoramiento de la EEA. Manfredi es la selección por mayor biomasa sobre estos grupos taxonómicos e introgresando estos genes para desarrollo de materiales para otros usos.

 

Viabilidad del Sorgo Granífero, Azucarado, Forrajero y de Alta Lignina en Argentina para la producción de bioenergía (bioetanol y biogas)

Sorgo es un cultivo energético de alto potencial de uso para la obtención sustentable de distintas bioenergías y una alternativa interesante ya que no compite por ejemplo como el maíz, directamente, en la producción de alimento.

Del cultivo de sorgo se puede obtener bioetanol y biogas, según el tipo de sorgo y el proceso de conversión energético aplicado. Asimismo según la cadena de procesos utilizado puede obtenerse una producción combinada de bioetanol y biogas, con residuos que pueden reutilizarse para energía o eventualmente como fertilizantes.

En el programa de Mejoramiento Genético de Sorgo en la EEA. Manfredi, con participación de otras Unidades de INTA como la EEA. Paraná, EEA. Reconquista (AER Las Toscas), EEA. Colorado y las Breñas, y el apoyo de profesionales del Lab de Calidad de Alimentos, Suelos y Agua (LCASyA) de EEA.INTA Pergamino (Alegre, M. y colaboradores), se esta realizando selección y desarrollo de líneas, variedades e híbridos de sorgo con distintos ciclos a floración y altura con tolerancia a vuelco y factores abióticos con diámetro mayor a 3 cm con caracteristicas agroindustriales para bioetanol y biogas, incluso materiales con lignina de utilización - según el proceso que se emplea- para la obtención de bioetanol/biogas. Asimismo con la Dra Alegre (INTA Pergamino) se esta contribuyendo a la búsqueda de materiales de sorgo con alta productividad de biomasa, donde la planta entera o residuos (rastrojo, bagazo) sean de más fácil degradación en procesos de tecnologías de 2da generación para obtención de bioetanol.

Sorgos para Bioenergía (biomasa para tecnologías de 2da generación). Criadero EEA.INTA Manfredi, 2017

Se indicaron los ideotipos de sorgo y alternativas para un mayor rendimiento y eficiencia de producción, con posibilidades tanto para la región pampeana como extra pampeana, favoreciendo en este caso economías regionales en un marco de sustentabilidad.

 

Conclusiones de la jornada

Como propuesta de integración laboral entre los dos proyectos/territorio se definió como una alternativa de trabajo incorporar los materiales precomerciales del programa de mejoramiento de sorgo de INTA para ser evaluados en todos los ambientes que abarca la Red Nacional de Cultivares y en base a su comportamiento productivo y sanitario agilizar su incorporación en el mercado.

Asimismo, se enfatizó la importancia del manejo del cultivo de sorgo y una capacitación conjunta con profesionales de ambos proyectos, incluyendo ecofisiología y manejo de enfermedades como parte de la interacción genotipo/ambiente que es fundamental conocer ya que varia según las regiones de implantación de este cultivo y variedad o híbrido utilizado.

 

Colaboradores:

Maximiliano Ludueña, Daniel Alverani, Mathias Camilloni y Walter Batisoco

 
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