La evaluación de forrajes y la investigación en mejoramiento que hace el CIAT estarían incompletas si no se hiciera un esfuerzo importante para determinar y documentar la tolerancia que tienen especies de gramíneas y leguminosas clave hacia los principales factores de estrés abiótico en regiones húmedas y subhúmedas del trópico.

El suministro deficiente de nutrimentos es una de las principales limitaciones para la adaptación y producción de forraje en los suelos ácidos tropicales. La adopción generalizada de cultivares forrajeros depende de que éstos puedan adquirir estos nutrimentos en forma eficiente del suelo y utilizarlos para su crecimiento. El crecimiento de las plantas en estos suelos no está restringido tanto por la acidez del suelo (es decir, la actividad de los iones de hidrógeno), sino por la toxicidad de aluminio (Al) y las deficiencias de nutrimentos como fósforo (P), nitrógeno (N) y calcio (Ca). Las plantas de gramíneas y leguminosas forrajeras tropicales adaptadas poseen atributos que están vinculados a las estrategias para adquirir estos nutrimentos en un entorno con bajo pH y alto contenido de Al. Por tanto, comprender estos atributos es principio fundamental para desarrollar procedimientos de selección más eficaces para la evaluación y el mejoramiento de germoplasma, o ambos. Investigaciones anteriores mostraron que tanto las gramíneas como las leguminosas se adaptan al suministro bajo de nutrimentos mediante la distribución de mayor materia seca hacia las raíces, a expensas del crecimiento de las hojas y los brotes. Aparentemente, existe una importante variación genética para esta capacidad en Brachiaria spp. y Arachis pintoi.

Hasta ahora, los estudios indican que las gramíneas y leguminosas adaptadas deben hacer uso eficaz tanto de los nutrimentos que se presentan naturalmente como los que se aplican en forma de fertilizantes para el crecimiento y, en el caso de las leguminosas, para la fijación de N2. Aunque el uso de germoplasma forrajero adaptado reduce la cantidad de fertilizante que se necesita, no elimina la necesidad de aplicarlos.

Una limitación importante para la producción pecuaria en pequeña escala en el trópico subhúmedo es la escasez de forraje durante la estación seca, lo cual lleva al sobrepastoreo. Si los pequeños propietarios han de intensificar la producción en estos entornos, deben tener nuevas opciones de forrajes que toleren estaciones secas prolongadas.

Mecanismos de Resistencia al Aluminio en Brachiaria y Genes Candidatos Relacionados

Hemos diseñados una solución nutritiva de baja concentración iónica que simuló las condiciones de deficiencia de nutrimentos y de toxicidad de Al de las soluciones de suelo que se encuentran en los suelos ácidos. Luego, disecamos el "síndrome de suelo ácido" en componentes individuales que, se asumían, eran los más pertinentes a cultivares de Brachiaria: la toxicidad de Al y las deficiencias de P y N. Mostramos que el nivel de resistencia al aluminio en Brachiaria decumbens es sobresaliente, en comparación con los cultivos de campo. Este alto nivel de resistencia al aluminio no se logra por la exudación de los ácidos orgánicos a través de los ápices radicales, contrario al punto de vista actual de los mecanismos de resistencia al Al. Ahora, el reto es identificar mecanismos fisiológicos específicos que confieren este alto nivel de resistencia al aluminio e identificar los genes candidatos responsables de este alto nivel de resistencia en B. decumbens.

Método de Selección para Identificar Híbridos de Brachiaria con Resistencia al Aluminio

Con base en los avances logrados en la definición de los mecanismos de resistencia al aluminio, desarrollamos un procedimiento de selección rápido y confiable para identificar híbridos de Brachiaria con esa resistencia. Este método utiliza la elongación relativa de la raíz como una medida sencilla para identificar genotipos susceptibles al Al. Adaptamos este método para las estacas caulinares vegetativas y estamos evaluando híbridos de Brachiaria resistentes al salivazo con respecto a su resistencia al Al. También estamos utilizando este método para evaluar una población híbrida de B. decumbens (con resistencia al Al) × B. ruziziensis (susceptible al Al). Esto nos permitirá desarrollar marcadores moleculares para este carácter e identificar genes candidatos con respecto a la resistencia al aluminio.

Evaluación de Campo de Híbridos de Brachiaria con respecto a la Tolerancia de la Baja Fertilidad, los Suelos Ácidos y la Sequía

El desarrollo de híbridos superiores de Brachiaria con mejor tolerancia de la baja fertilidad, los suelos ácidos y la sequía tiene gran potencial para disminuir las necesidades de insumos y los costos de producción, y reducir la degradación del medio ambiente mediante la minimización de problemas de degradación de pasturas. Nos propusimos lograr este objetivo mediante la evaluación de campo de híbridos de Brachiaria con resistencia al Al, que combinan genéticamente la adquisición y el uso eficaces de nutrimentos con la tolerancia a estaciones secas. Se están realizando estudios de campo en las sabanas colombianas y en las laderas costarricenses.

Identificación de Accesiones de Arachis pintoi con Adaptación Mejorada a Suelos de Baja Fertilidad y a la Sequía

Estamos buscando accesiones de Arachis que sean superiores al cultivar comercial A. pintoi CIAT 17434 en cuanto a establecimiento rápido y adaptación a condiciones de baja fertilidad del suelo y sequía, para múltiples propósitos en el trópico. Actualmente realizamos ensayos de campo con respecto a la variación genotípica entre accesiones que son altamente promisorias como leguminosas de cobertura o forrajeras para el piedemonte llanero colombiano.

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