El gran reto consiste en incrementar la producción de alimentos, de forma acelerada y sostenible, donde la ramificación de los cereales podría ser una posible solución a este problema
Aumentar la productividad de los cereales para disminuir el hambre en el mundo: Triticale Ramificado
Fernando Llera Cid, Francisco Antonio Galea Gragera y María Sonia Pardo Amado
Área de Pastos y Cultivos Forrajeros. Instituto de Investigaciones Agrarias Finca “La Orden-Valdesequera”. Centro de Investigaciones Científicas y Tecnológicas de Extremadura (CICYTEX). Ctra. A-V. km 372. 06187 Guadajira. Badajoz. España.
E-mail de contacto: fernando.llera@juntaex.es; francisco.galea@juntaex.es
23/08/2022Dentro de los cultivos, los cereales siempre han sido referentes en la lucha contra el hambre y son considerados como uno de los cultivos más importantes del mundo, ya que constituyen la principal fuente de energía y proteína en la dieta de las personas y animales domésticos (Rajaram, 1995), desarrollándose numerosos estudios sobre ellos y llegándose a conseguir, a finales del siglo XIX, el primer cereal obtenido artificialmente por el hombre, a partir del cruzamiento del trigo (Triticum spp.) con el centeno (Secale spp.), llamado triticale (x Triticosecale Wittmack).
Introducción
La segunda mitad del siglo XX ha sido una época notable de paz, bienestar y desarrollo económico para la mayoría de la población mundial, si se la compara con épocas precedentes. Los grandes avances en ciencia y tecnología en los distintos ámbitos en los que se ha basado el desarrollo económico, no se hubieran materializado sin el progreso paralelo en la investigación agraria que alivió notablemente el problema del hambre. Una característica notable de la investigación agraria es su bajo coste relativo a los beneficios que genera (Fereres, 2010).
Aunque la civilización ha conseguido grandes avances en los terrenos político, social, económico y tecnológico, no se ha podido resolver uno de los problemas más complejos e importantes de nuestro tiempo: el hambre. En 2021, 828 millones de personas no tuvieron alimentación suficiente. El número de hambrientos aumentó en 46 millones, según el informe de cinco agencias de Naciones Unidas (FAO, IFAD, UNICEF, WFP y WHO, 2022). Además, la pandemia (COVID-19) y la guerra de Ucrania están acelerando y aumentando esta situación y, por si esto fuera poco, la inflación está contribuyendo a que cada vez más población no pueda permitirse una dieta equilibrada. Esto seguirá así hasta que los sistemas agroalimentarios se transformen y ofrezcan alimentos nutritivos, de manera sostenible y a menor coste, que proporcionen una dieta saludable asequible para todos.
Naciones Unidas (2015) en el primero y el segundo de los 17 Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) establece que hay que:
I. Erradicar la pobreza en todas sus formas en el mundo. Para conseguirlo hay que fomentar la resiliencia de los pobres y las personas que se encuentran en situaciones vulnerables y reducir su exposición y vulnerabilidad a los fenómenos extremos relacionados con el clima, otras crisis y desastres económicos, sociales y ambientales.
II. Poner fin al hambre, lograr la seguridad alimentaria y la mejora de la nutrición, y promover la agricultura sostenible. Para ello, entre otras medidas, será necesario asegurar la sostenibilidad de los sistemas de producción de alimentos y aplicar prácticas agrícolas resilientes que aumenten la productividad y contribuyan al mantenimiento de los ecosistemas, fortalezcan la capacidad de adaptación al cambio climático, los fenómenos meteorológicos extremos, las sequías, las inundaciones y otros desastres, y mejoren progresivamente la calidad del suelo y la tierra.
Por todo ello, es necesario mantener la diversidad genética de las semillas, las plantas cultivadas y los animales domésticos y sus especies silvestres asociadas, mediante una buena gestión y diversificación de los Bancos de Germoplasma de semillas y plantas a nivel regional, nacional e internacional. En definitiva, se trata de garantizar el acceso a los beneficios que se derivan de la utilización de los recursos genéticos y los conocimientos tradicionales y su distribución justa y equitativa, como se ha establecido en el Tratado Internacional sobre los Recursos Fitogenéticos para la Alimentación y la Agricultura y en el Protocolo de Nagoya sobre el Acceso a los Recursos Genéticos y al Convenio sobre la Diversidad Biológica.
Juan Ignacio Zoido, parlamentario europeo, comentó recientemente que continuar desarrollando la estrategia de la Granja a la Mesa no es solamente una opción equivocada que sufrirán tanto agricultores como consumidores europeos, sino que también, es una irresponsabilidad que puede acelerar la grave hambruna global presente y futura. Para evitar esto, ha propuesto aumentar la productividad de los cultivos en Europa para “suplir la oferta ucraniana y controlar la inflación del precio de los alimentos”, ya que de lo contrario se reducirá hasta en un 15% la productividad y se encarecerán los alimentos en un 10%, debido a que los costes de producción (gasóleo, fertilizantes, productos fitosanitarios, etc.) se han disparado y no se cubren con los ingresos que se obtienen por la venta de los productos agroalimentarios (trigo, cebada, triticale, avena, maíz, arroz, etc.) (Llera y Galea-Gragera, 2021).
Norman Borlaug, premio Nobel de la Paz y padre de la denominada Revolución Verde, fue un firme defensor de la idea de que “no podremos construir la paz en el mundo sobre estómagos vacíos”.
De Miguel (2009) indica que para el año 2050 se prevé la necesidad de duplicar la producción actual de alimentos, mientras la disponibilidad de nuevo suelo laborable está, prácticamente, agotada. Si hace 40 años disponíamos de media hectárea de suelo agrícola por persona, en la actualidad esa cifra se ha reducido a la mitad y, dentro de 40 años, dispondremos únicamente de un décimo de hectárea. Por tanto, el reto alimentario del futuro se plantea en términos de incremento de la productividad agraria, pero, además, lo debemos hacer de manera sostenible. Estos objetivos sólo se podrán alcanzar mediante la utilización de las nuevas tecnologías.
Para conseguir un incremento significativo del rendimiento, no sólo hay que trabajar en la mejora genética, sino que además hay que desarrollar la agronomía de los cultivos, debido a que los dos factores más importantes que afectan al rendimiento son los fertilizantes (sobre todo el nitrógeno) y el agua.
Dentro de los cultivos, los cereales siempre han sido referentes en la lucha contra el hambre y son considerados como uno de los cultivos más importantes del mundo, ya que constituyen la principal fuente de energía y proteína en la dieta de las personas y animales domésticos (Rajaram, 1995), desarrollándose numerosos estudios sobre ellos y llegándose a conseguir, a finales del siglo XIX, el primer cereal obtenido artificialmente por el hombre, a partir del cruzamiento del trigo (Triticum spp.) con el centeno (Secale spp.), llamado triticale (x Triticosecale Wittmack).
Con la obtención del triticale se pretendía conseguir un cereal con las mejores características del trigo (elevada producción, alto índice de cosecha y gran número de granos por espiga) y del centeno (rendimientos estables, rusticidad, gran cantidad de biomasa, resistencia a enfermedades, al frío y a la sequía, adaptación a suelos ácidos y mayor contenido en lisina en el grano) (Llera, 2002).
Los comienzos del triticale tuvieron grandes dificultades, ya que existían pocas variedades comerciales y además los agricultores desconocían las técnicas de cultivo (siembra en fechas no adecuadas que provocaba que se viera afectado por las heladas primaverales) (Llera, 2002). Esto provocó que entre los agricultores se divulgara la idea de que “el triticale era un cultivo que no toleraba el frío” y por tanto, que se dejara de sembrar en la mayoría de las zonas cerealistas españolas.
Posteriormente (1980-1987) con la aparición de nuevas variedades (Manigero, Torote, Fascal, Tajuña, Camarma, Misionero, Tentudía, Montánchez y Trujillo), el cultivo tomó un impulso nuevo, sin embargo, la falta de desarrollo de las técnicas de cultivo y sobre todo su divulgación, hicieron que el cultivo de triticale no tuviera el desarrollo e implantación que merecía.
Aunque es un cereal relativamente nuevo, su uso se está expandiendo rápidamente en varios sistemas de producción (Pfeiffer, 1994), considerado como uno de los cereales más prósperos (Riasat et al., 2019), muy usado en la alimentación animal y con un incremento muy interesante en la producción de alimentos (Zhu, 2018). Las nuevas variedades de triticale tienen un contenido de proteínas en el grano que las hace totalmente competitivas con otros cereales y una proporción equilibrada de aminoácidos esenciales, lo que justifica su gran interés en la producción de piensos compuestos como sustituto del maíz y el sorgo.
La obtención de estas nuevas variedades, mejor adaptadas a las condiciones de clima y suelo, proporcionaron un impulso tanto a la cantidad como a la calidad de las cosechas de triticale, mejorando la productividad agraria y teniendo una repercusión importante en las agriculturas regionales.
Extremadura, comunidad agrícola y ganadera, fue una de las regiones españolas pioneras en el estudio sobre el triticale. Los trabajos comenzaron con el Equipo de Cereales del Departamento de Cultivos Extensivos del Servicio de Investigación Agraria (SIA) de la Junta de Extremadura, que dirigido por Jaime Montero de Espinosa, dieron como resultado la Inscripción en el registro de variedades del Instituto Nacional de Semillas y Plantas de Vivero (INSPV) de los triticales “Tentudía” (1988), “Sierra de Villuercas” (1996), “Sierra de Almaraz” (1997), “Sierra de Arroyo" (1997), “Sierra de la Cierva” (1997), “Sierra de Lobos” (1997). En los siguientes años, se continuó trabajando con el triticale, pero la selección se centró en los triticales de doble aptitud (forraje y grano) y 10 años después se registraron el “Montijano” (2007) y “Verato” (2007), variedades muy interesantes para sembrarlas en explotaciones extensivas de dehesa, ya que proporcionan gran cantidad de forraje en invierno y una aceptable cosecha de grano y paja en verano.
Mejora y selección del triticale en Extremadura
El programa de mejora del triticale (Figura 1) partía de dos tipos de materiales: el material segregante que llegaba en F2 y el material avanzado que llegaba en F6, F7 y F8, ambos procedente del CIMMYT (Méjico) y también del Centro Internacional de Investigación Agrícola en Zonas Semiáridas (ICARDA-Siria). Del primer material (F2) y tras diez años de selección se obtenían los materiales que eran enviados al registro, y las líneas seleccionadas del segundo (F6, F7 y F8) se unían a la F8 del primer grupo y seguían juntos hasta el final del proceso de selección.
Los criterios de selección de estos materiales eran fundamentalmente tres: alto rendimiento, alto contenido en proteínas del grano y alto peso específico. Por otra parte las líneas que llegan a material avanzado (TPP1, TPP2 y TP) eran resistentes al encamado, a las enfermedades más habituales (royas, septoria, oidio...), al frío y a la sequía.
Mezcla heterogénea
Aunque el triticale está considerado como una especie autógama, posee un porcentaje de fecundación cruzada (alogamia) derivada del centeno, que es una especie totalmente alógama. Debido a esto, algunos triticales tienen cierto grado de alogamia, que provoca que la pérdida de estabilidad varietal sea más rápida que en otros cereales, como el trigo o la avena, por lo que se recomienda no abusar de la reutilización de la semilla. Otro factor, que incide en este aspecto, es la inestabilidad citológica de la especie, originada por fallos en el apareamiento cromosómico durante la meiosis, debido a que como ya se señaló, el triticale es producto de una combinación de dos géneros botánicos diferentes (Triticum (trigo) y Secale (centeno). Cuando hay problemas de inestabilidad por pérdida de algún cromosoma, los univalentes son principalmente cromosomas de centeno (Briggle, 1969). Este fenómeno genético dificulta que en el triticale se pueda conseguir el grado de uniformidad varietal observado en el trigo y otros cereales de invierno, a la vez que facilita que sea más frecuente la aparición de plantas fuera de tipo, sobre todo en relación con la forma de la espiga y la altura de la planta (Fotografía 1). Debido a esto, en el control sobre las multiplicaciones, para la identificación de una variedad de triticale en el campo, en el que se trata de determinar que la variedad objeto de control sigue siendo distinta, homogénea y estable (DHE) y que mantiene las mismas características morfológicas que cuando se registró, surgen problemas.
Esta mezcla de líneas de triticale, a la que se le denominó Sijuela, manifiesta una magnífica adaptación a casi cualquier tipo de clima, suelo, altitud, época de siembra, etc. como consecuencia fortuita de haber sido seleccionada en ambientes tan distintos. En la tabla 1 y figura 1 se presentan los resultados de un trabajo cuyo objetivo fue determinar el efecto de la fecha de siembra (FS) (1ª FS = primeros de octubre, 2ª FS = primeros de noviembre y 3ª FS = primeros de diciembre) y del genotipo (G) (Montijano, Verato y Sijuela) sobre el rendimiento del forraje y grano del triticale. Los resultados constatan que la mezcla es más interesante que los genotipos individuales.
En la tabla 1 se observa como la materia seca del forraje estuvo influida significativamente por el genotipo, consiguiéndose el mayor rendimiento (2.328 kg/ha) con la mezcla Sijuela, que también resultó la mejor en el rendimiento en grano, aunque en este caso, no se observaron diferencias significativas. Para las 3 fechas de siembra, el análisis del rendimiento en forraje no mostró diferencias significativas, sin embargo, para el rendimiento en grano la segunda fecha consiguió el mejor resultado, mostrando una diferencia altamente significativa con respecto a las otras dos, hasta el punto de que duplicó al rendimiento de la tercera fecha. Estos resultados ponen de manifiesto que no es conveniente retrasar la fecha de siembra más allá de primeros de noviembre, sobre todo si se va a pastorear el cultivo en el ahijado (estado 30 de la escala de Zadocks (Zadocks et al., 1974)). En la figura 2 se muestra la interacción G x FS que resultó significativa para el rendimiento en grano. Se aprecia como en la primera fecha de siembra (4.916 kg/ha) hay diferencias entre los genotipos, siendo la mezcla Sijuela la que mayor rendimiento obtuvo, ya que los otros dos genotipos se vieron afectados por las heladas primaverales. En la segunda fecha de siembra se consiguió el mayor rendimiento (6.871 kg/ha), sin advertirse diferencias significativas entre los 3 genotipos. En la tercera fecha de siembra, el rendimiento fue el menor (3.376 kg/ha) debido a que el espigado se produjo muy tarde y a las escasas precipitaciones y altas temperaturas que provocaron una reducción importante del período de llenado del grano, además, no se observaron diferencias significativas entre los 3 genotipos.
Triticale ramificado
En otoño del 2018 se sembró de nuevo esta mezcla “Sijuela” en la finca La Orden (CICYTEX) y se llevó a cabo una selección por fecha de espigado para intentar obtener los genotipos individuales, que formaban la mezcla, y se obtuvieron 12 líneas distintas que espigaron en un rango de fechas desde 1/4/2019 hasta 8/5/2019. Estas 12 líneas se volvieron a sembrar en otoño de 2019 y en 2020 se seleccionaron 15 líneas que espigaron entre el 20 de marzo y el 10 de mayo. En otoño de 2020 se sembraron las 15 líneas seleccionadas y en abril de 2021 comenzaron a aparecer espigas ramificadas (Fotografía 2), sobre todo en cuatro parcelas de la línea que había espigado el año anterior, el 22 de abril de 2020. También apareció una parcela con espigas ramificadas que había espigado el año anterior, el 1 de abril de 2020.
Pues bien, en 2022 se llevó un control exhaustivo para comprobar las parcelas que tenían espigas ramificadas y se obtuvo el siguiente resultado (Fotografía 3):
- Ensayo Normal: Aparecieron 4 parcelas con espigas ramificadas.
- Ensayo Ramificadas: Aparecieron 16 parcelas con espigas ramificadas.
- Ensayo Posibles Ramificadas: Aparecieron 12 parcelas con espigas ramificadas.
Conclusiones
La mayor parte de los trabajos de mejora del triticale se han centrado en el rendimiento, entre otros parámetros, consiguiendo un gran aumento del mismo, con el objetivo de proporcionar alimentos a la población mundial creciente, sobre todo a los países en desarrollo.
Es necesario que la agricultura produzca más alimentos y de una manera más eficiente y sostenible, mediante el uso eficiente de los fertilizantes, sobre todo de los nitrogenados, del agua y que la mejora genética siga avanzando en la consecución de mayores rendimientos, ya que el conflicto entre una población creciente y la falta de alimentos es el mayor problema al que se puede llegar a enfrentar la humanidad.
La falta de tierras para cultivar es el principal problema que tiene la Agricultura moderna. El gran reto consiste en incrementar la producción de alimentos, de forma acelerada y sostenible, donde la ramificación de los cereales podría ser una posible solución a este problema, ya que aumentaría el rendimiento del cultivo sin necesidad de disponer de más superficie de tierra y garantizando la conservación de los recursos naturales y del medio ambiente.
Al haber aparecido líneas de mejora con tendencia a la ramificación y comprobándose la heredabilidad de este carácter en los ensayos de las dos últimas campañas, sería muy conveniente perseverar en esta línea de investigación.
Bibliografía
Briggle, L. 1969. Triticale-A review. Crop Science 9:197-202.
De Miguel Gordillo, Ernesto. 2009. La Paz y el estómago. Periódico HOY (edición del 17 de octubre de 2009). https://www.hoy.es/20091017/opinion/estomago-20091017.html
FAO, IFAD, UNICEF, WFP y WHO. 2022. In Brief to The State of Food Security and Nutrition in the World 2022. Repurposing food and agricultural policies to make healthy diets more affordable. Rome, FAO. 260 pp. https://doi.org/10.4060/cc0640en
Fereres Castel, E. 2010. Norman Borlaug, padre de la Revolución Verde. Revista CIC Network nº 7 (10 de mayo de 2010).
Llera F. (2002). Triticale: El cereal del futuro. Nuevas perspectivas y variedades: grano, forraje y doble aptitud (H.D. nº 6/02). Secretaría General de la Junta de Extremadura. 56 pp. Badajoz (España).
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Pfeiffer W.H. (1994). Triticale: Potential and research status of a manmade cereal crop. Background Material for the Germplasm Improvement Subprogram. External Review. Cd. Obregón, Son. Wheat Program. p. 82-92. 1994. México, D.F. CIMMYT.
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Riasat M.; Kiani S.; Saed-Mouchehsi A. y Pessarakli M. (2019). Oxidant related biochemical traits are significant indices in triticale grain yield under drought stress condition. Journal of Plant Nutrition 42(2): 111-126.
Zadocks J.C., Chang T.T. y Konzak C.F. (1974) A decimal code for the growth stages of cereals. Weed Res., 14, 415-421.
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