Mejoramiento Genético de Arroz
Propósito del proyecto
Reducida competitividad del sector productivo e industrial afectado por un incremento progresivo de costos en todas sus etapas, con énfasis en costos energéticos, de gestión y mano de obra. El sector productivo, con 8.0-8.5 T/ha de productividad ha alcanzado una amplia exploración del potencial de producción (aprox 65-70%) lo que per se dificulta el progreso en reducir la brecha biológica o potencial alcanzable (incrementos decrecientes). Sin embargo, históricamente, se mantiene una brecha significativa entre productores (la diferencia entre el promedio que obtienen los productores del tercil superior con respecto al promedio de los productores del tercil inferior es del orden del 40 % (192 bolsas/has vs. 137 bolsas/ha) D. Gonnet, 2011); los de menor productividad están condicionados por menores recursos (materializado en menores áreas de siembra [el segmento de productores con áreas menores a 200 has produce 1 t/ha menos]), en parte por regímenes de tenencia (arrendatarios), y ambiente y uso de recursos naturales. Por ejemplo, en 2016/17, en la región Norte hubo una mayor proporción de “arroz sobre rastrojo de arroz” (63,8 %), seguido por la zona Centro con un 45,3 % y 43.7% en la zona Este, lo cual está reduciendo las diferencias en productividad que se registraban en años previos (fase expansiva del cultivo en región Norte). Así mismo, la intensidad de uso de los suelos en la zona Norte (20% del área son cultivos en secuencia de dos años de arroz o más) interpela la elección del cultivar actualmente en uso en dicha región, INIA Olimar. Por igual parte, la baja disponibilidad de cultivares comerciales no permite maximizar las oportunidades de aprovechamiento de las interacciones genotipo*ambiente. La utilización de cultivares con adaptación específica a siembras tardías (aprox 20% del área en algunos años) permitiría una mayor estabilidad del sistema en su conjunto; genotipos del subtipo Japónica conjugarían dicho carácter así como participación en mercados de mayores precios (por ej. Jap Templado de grano medio y largo-ancho). Esta sería una estrategia posible para superar una vulnerabilidad del sector, altamente dependiente de las condiciones atmosféricas en períodos de preparación de suelos y siembra.
El carácter exportador de la cadena arrocera implica la no participación en la formación de precios y por ende define su dependencia de la toma de los mismos. Sin embargo, se implementan acciones como la identificación varietal, su trazabilidad para la venta, alta calidad en los procesos industriales lo cual ha maximizado los precios que el sector recibe. Se ha consolidado un segmento de mercado de precio mayor (Perú) que demanda específicamente el cultivar INIA Tacuarí, permitiendo el pago diferencial del mismo al productor (+10%); sin embargo, se establece una relativa dependencia del mismo ya que dicha calidad no es ampliamente aceptada en otros mercados. Por igual parte, se exploran otros nichos de mercados de alto precio (+20-30%) en muy baja proporción (2,3%) del área de siembra. Las condiciones ambientales en algunas regiones del país serían propicias para el cultivo de genotipos Japónica Templado, y la combinación de Japónicas templado y tropical orientados a mercados de mayor precio (por ej granos largo-ancho, granos medios).
Los cultivares de origen INIA (incluido El Paso 144) abarcaron en promedio de las dos zafras precedentes el 71% del área de siembra (siendo INOV CL*, un 11% adicional) (*= INOV CL es un cultivar híbrido de la empresa internacional Rice-Tec que tiene a INIA Olimar como parental). Por otra parte, el 45% del área nacional y cultivado con genotipos INIA (56% incluyendo a INOV CL) es área susceptible de daño por Pyricularia oryzae, indicando un espectro de oportunidad para el PMGA de INIA, mediante el desarrollo de cultivares resistentes. En total, en este período el 66% del área comercial se cultivó con genotipos susceptibles. En el segmento "Clearfield" (26% del área total) la participación de INIA es solo 5% (sin contabilizar a INOV CL); un cultivar INIA (CL212) es la única opción con resistencia a Pyricularia oryzae (sembrada en un área minoritaria, 4%). El avance de un genotipo del PMGA, competitivo en términos productivo y resistencia a Pyricularia oryzae será estratégico en posicionar a INIA en dichos ambientes problematizados por la presencia de malezas resistentes a herbicidas y alta intensidad de uso del suelo. La presencia de INIA -también a través de sus cultivares- en dichos sistemas será altamente relevante para proponer, sostener y profundizar la difusión de manejos integrados de malezas, dada la gravedad de la problemática de malezas con resistencia a herbicidas.
Desafíos Específicos:
Identificación de cultivares (variedades e híbridos) de alta productividad y mayor adaptación a ambientes de alta intensidad de uso del suelo y diversidad de sistemas de producción.
Superación de “talón de Aquiles” del actual sistema: Mayoría del área cultivada con cultivares de relativa vulnerabilidad a un patógeno de creciente actividad en la región. Adicionalmente, existe una importante uniformidad genética en el cultivo, que multiplica su ponderación al considerar la similitud con áreas arroceras de la región, con potencial impacto en la dinámica de enfermedades.
Explorar mercados de mayor valor del producto, mediante el ajuste de la oferta a nuevos requerimientos de calidad, trazabilidad e inocuidad. Obtención de cultivares de alta productividad y adaptación local para nichos de mercados de alto valor, que estimulen el desarrollo de corrientes comerciales en dichos segmentos.
Oportunidades:
La producción de arroz tiene aún una franja para continuar explorando su rendimiento medio estimada en 3 t/ha (G. Carracelas 2015, Rendimiento potencial=14.7 T/ha, Rendimiento explotable=11.5 T/ha, Rendimiento medio actual=8.5 T/ha). Sin embargo, se deberán hacer esfuerzos en la divulgación/difusión de las vías de reducir la brecha con el potencial realizable; así como la brecha interna entre productores de alta productividad y los que obtienen rendimientos inferiores. El proyecto de Mejoramiento Genético puede contribuir a través de lograr genotipos de mayor productividad, diversidad suficiente para maximizar la interacción genotipo por ambiente, vehiculizar herramientas químicas de control total de malezas, alta resistencia a patógenos, y productos de alta calidad industrial y culinaria.
Resumen ejecutivo
El desarrollo de germoplasma de arroz con adaptación local ha demostrado ser una herramienta palanca de la reciente evolución de indicadores de productividad del sector. La contribución del sector público de investigación (INIA, MGAP-CIAAB previamente) ha sido muy relevante en los últimos 30 años -desde la liberación de la variedad El Paso 144 (1986) y cultivares posteriores-. De modo reciente, (zafra 2016/17) aprox. el 87% del área estuvo sembrada con genotipos INIA u obtenidos en alianzas (incluye 13% de área del hibrido Inov CL resultante del acuerdo INIA-RiceTec). Esta importante penetración en el área de siembra es complementada por la alta productividad obtenida por el sistema en su conjunto (producción media del país de 8.4 t/ha en los últimos 5 años) y la maximización productiva alcanzada por INIA Merín (el más reciente cultivar lanzado, 9.3 t/ha en 2% del área), superando a las variedades de más data en producción.
Sin embargo, en la actual coyuntura de baja competitividad del sector arrocero es necesario sumar nuevos aportes estratégicos.
La evolución de la productividad media nacional alcanzada en los últimos 6 años indica un plateau de rendimiento con una media de 8.4 t/ha (rango 8.1-8.7 t/ha), ubicando al cultivo en el país como el de mayor rendimiento a nivel regional, y en escala global siendo superado por países o regiones con ambientes climáticos de mayores recursos (Australia, California). Esta media comercial se ubica en aprox. 70% del rendimiento potencial alcanzable (11.5 t/ha, G Carracelas 2015), lo cual permite estimar en aprox. 3 t/ha la franja de rendimiento a ser comercialmente explorada. Resultados experimentales recientes indican la posibilidad de ampliar el rendimiento comercial en más de 10% con prácticas culturales que combinaron nuevos cultivares y manejos (Proyecto RTR, E. Deambrosi, 2016); en estos casos la contribución de nuevos cultivares (INIA Merín e INIA Parao) fue muy significativa. Por otra parte, el potencial productivo del germoplasma elite del PMGA evaluado en experimentos de fecha de siembra óptima fue 15% superior al comercial en igual período (9.98 vs 8.4 t/ha). Es así que la expansión del potencial de rendimiento presenta un desafío adicional para el PMGA, en el cual se deberán conjugar estrategias genéticas basadas en cultivares varietales e híbridos. Por otra parte, la estabilidad productiva del sistema arrocero esta basada en la interacción genotipo-ambiente; en particular las siembras en fechas no óptimas -aprox. 20% del área- reducen la productividad media nacional. La incidencia de las condiciones ambientales asociadas a las mismas puede ser atenuado mediante el uso de cultivares con mayor adaptación a estreses abióticos (bajas temperaturas en estadio reproductivo), por ej. ciclos cortos y germoplasma del subtipo Japónica Tropical y Templado.
El área cultivada en el país aún se realiza en un 70% con cultivares altamente susceptibles a brusone, enfermedad causada por el hongo Pyricularia oryzae, la principal enfermedad del arroz en el mundo y con significativa importancia en el país y la región. Su manejo actual se basa en uso de fungicidas lo que resulta desafiante en su efectividad de control, así como en sus impactos económico, ambiental e comercial (inocuidad del producto). En igual sentido, dicha área es cultivada con genotipos de alto parentesco (por ej El Paso 144, INIA Olimar, INIA 212 CL, INOV CL), lo que podría resultar en un factor de riesgo biológico. Por otra parte, la inestabilidad climática caracterizada por la ocurrencia cada vez más frecuente de eventos extremos conspira contra la obtención del potencial de rendimiento de los principales cultivares. La diversificación varietal efectiva, incluyendo un número acotado -pero diverso en su constitución genética- de cultivares podría contribuir a la homeostasis productiva del sistema en mediano y largo plazo. En una etapa intermedia del desarrollo de nuevos genotipos deberán al menos asegurar una respuesta de alta resistencia genética a los principales estreses bióticos (brusone) y abióticos (bajas temperaturas en etapa reproductiva).
Por otra parte, el mantenimiento de mercados consolidados (Perú, Irán), así como la exploración de nuevos destinos de exportación implica el mantenimiento de altos estándar de calidad molinera, culinaria e inocuidad. En la actualidad, la trazabilidad varietal es un componente esencial en la estrategia comercial de la cadena arrocera. Con ella se asegura una calidad uniforme en el producto ofrecido y da garantías de identidad varietal a la demanda. En función de ese objetivo primordial, la viabilidad de la gestión del procesamiento y almacenamiento industrial depende del manejo logístico de un bajo número de “macro-variedades”. De modo incipiente ha comenzado a generarse información experimental que podría consolidar una estrategia alternativa basada en la “trazabilidad molinera/culinaria” de modo de establecer familias de cultivares de calidad similar (Proyecto Red Tecnológica para la calidad, LATU-INIA-ACA-GMA). Estos grupos de cultivares podrían compartir estructuras de almacenamiento y comercialización -idealmente de procesamiento industrial-, pero de modo sustancial contribuir a diversificar el área de siembra, disminuyendo riesgos biológicos y maximizando la explotación de la interacción genotipo-ambiente.
Una vía adicional para contribuir a la homeostasis productiva del sistema en mediano y largo plazo es a través de ampliar la oferta varietal para diversos mercados según su demanda de una calidad específica; dicha diversidad de objetivos comerciales debe encontrar su sustento productivo en cultivares locales de alta resiliencia, productividad y comportamiento sanitario. La exploración de mercados específicos de mayor valoración del producto es un concepto conocido en la cadena productivo- industrial (por ej INIA Tacuarí en Perú) que debe fortalecerse mediante nuevos cultivares (por ej. granos medios, largo-ancho, aromáticos).
Equipo técnico INIA
IGNACIO AGUILAR
MARIA BONNECARRERE
JULIO CARRACELAS
SEBASTIAN MARTINEZ
FEDERICO MOLINA
FERNANDO PEREZ
JUAN ROSAS
Equipo técnico externo
Adam Famoso
Carlo Minoia, Laura Casella
Edgar Torres
Gonzalo Rovira, Maurico Martínez
James Carabali
María Noel Sanguinetti
Martín Píriz
Massimo Biloni
Mauricio FIscher
Raul Uraga, Daniel Gonnet
Yamid Sanabria
Instituciones participantes
ACA
BASF
CIAT/FLAR
Coopar S.A.
GMA
HIAAL
Horyzant & AcquaVerdeRiso
IRGA
LSU
RiceTec Sementes Ltda.
SA.PI.SE.