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FORMULARIO PREPARACIÓN DE PROPUESTAS FINALES CONVOCATORIA EXTRAORDINARIA 2008 INFORMACIÓN BÁSICA DEL CONSORCIO PARTICIPANTE

A. Título de la propuesta

Desarrollo de genotipos de Brachiaria spp. adaptados a suelos con drenaje deficiente para aumentar producción bovina y adaptar sistemas de pastoreo al cambio climático en América Latina

B. Organismo ejecutor líder: Nombre completo, siglas e información de contacto de la organización responsable de la ejecución del Proyecto con quien se firmaría el Convenio. Indicar el nombre de la persona que firmaría el Convenio.

Nombre y cargo: Dr. Geoffery Hawtin, Director General Organización: CIAT Dirección: A. A. 6713, Cali País: Colombia Tel.: 57-2-445-0000 Fax: 57-2-445-0073 Email: [email protected]

C. Investigador líder: Nombre e información de contacto del investigador líder del Proyecto (y de su asistente) al que se dirigirían las comunicaciones oficiales sobre la ejecución del Proyecto.

Investigador líder Asistente Nombre: Dr. Idupulapati Rao Cargo: Plant Nutritionist/Physiologist Organización: CIAT Dirección: A. A. 6713, Cali País: Colombia Tel. directo: 57-2-445-0000 Fax: 57-2-445-0073 Email: [email protected]

Nombre: Julia Gómez Cargo: Asistente Administrativa Organización: CIAT Dirección: A. A. 6713 País: Colombia Tel. directo: 57-2-445-0000 Fax: 57-2-445-0073 Email: [email protected]

D. Administrador del Proyecto: Nombre e información de contacto de la persona que se encargaría de la administración financiera del Proyecto.

Nombre: Dr. Geoffery Hawtin Organización: CIAT Dirección: A. A. 6713, Cali País: Colombia Tel.: 57-2-445-0000 Fax: 57-2-445-0073 Email: [email protected]

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E. Integrantes del Consorcio (Organismos co-ejecutores y asociados): Nombre (es) completo (s) e información de contacto de la (s) organización (es) o entidad (es) colaboradoras y asociadas en la ejecución del Proyecto y nombres de los investigadores principales involucrados en el proyecto.

Persona de contacto: Dr. Pedro Argel Organización: CORPOICA Posición o título: Investigador Principal Dirección: Corpoica, C. I. Turipaná, Km 13, Vía Montería- Cereté País: Colombia Tel.: 57-094-764-0385 Fax: 57-094-786-0219 Email: [email protected] Persona de contacto: Ing. Martín Mena Organización: INTA Posición o título: Investigador Nacional en Producción Animal Dirección: Km. 14 C.N. 2Km. Al Sur, CNIA-INTA (Hacienda San Cristóbal) País: Nicaragua Tel.: (505) 2780469 (Dirección General) – (505) 8530805 (CNIA-INTA) – (505) 8503417 (Personal) Fax: (505) 2781259 Email: [email protected]

I. RESUMEN EJECUTIVO

Las perspectivas de mercados para la carne y leche producida en regiones ganaderas de ALC (América Latina y el Caribe) son excelentes, lo cual determina oportunidades, pero también retos para el sector ganadero. En los sistemas ganaderos de América tropical en zonas húmedas predominan pasturas con diferentes especies de Brachiaria. Estas pasturas enfrentan cada vez más eventos metereológicos extremos asociados con el cambio climático y se reflejan en inundaciones estacionales que limitan su productividad y persistencia y por ende la producción de carne y leche. En muchas de las zonas húmedas los productores utilizan el cultivar comercial de Brachiaria humidicola (cv. Tully = CIAT 679), dada su alta tolerancia a suelos con drenaje deficiente. Sin embargo, este cultivar tiene una baja calidad forrajera que limita el desempeño animal. Por otra parte, el Programa de Mejoramiento de Brachiaria del CIAT (Centro Internacional de Agricultura Tropical) desarrolló dos híbridos que son comerciales (Mulato y Mulato II) y que tienen una serie de atributos positivos, pero que no son tolerantes a suelos mal drenados (Argel et al., 2005; Argel et al., 2007). Para contribuir a que ganaderos de ALC puedan adaptar sus sistemas de pasturas al cambio climático es necesario desarrollar genotipos de Brachiaria con tolerancia a suelos con drenaje deficiente, mal drenados, inundables o encharcados (términos usados en forma intercambiable a través del texto) combinado con resistencia a plagas (salivazo) y enfermedades (Rhizoctonia), alta producción de biomasa y calidad nutritiva y alta producción de semilla de buena calidad. Estas pasturas establecidas con cultivares mejorados de Brachiaria deberán también contribuir a mejorar la producción de carne y leche en extensas áreas húmedas de ALC. En esta propuesta se describe un proyecto de investigación interinstitucional e interdisciplinario, cuyo objetivo es identificar genotipos de Brachiaria mejor

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adaptados a períodos de inundación ocasionados por eventos meteorológicos extremos asociados con el cambio climático. Para tal fin: (i) se cuantificarán áreas húmedas con drenajes deficientes en ALC, para dirigir genotipos de Brachiaria a “nichos” específicos; (ii) se definirán mecanismos (morfológicos, fisiológicos y bioquímicos) de adaptación de genotipos de Brachiaria a suelos con drenaje deficiente como base para ajustar una metodología de selección rápida y confiable; (iii) se evaluarán híbridos de Brachiaria por tolerancia a inundación y se determinará la variabilidad genética que existe en tolerancia a suelos con drenaje deficiente, lo cual permitirá seleccionar genotipos superiores al cultivar comercial utilizado en la actualidad en zonas húmedas; y (iv) se seleccionarán bajo condiciones de campo y en sitios húmedos representativos, genotipos élite de Brachiaria utilizando métodos participativos. Adicionalmente, se capacitará un profesional a nivel de doctorado en fisiología vegetal con énfasis en mecanismos de adaptación de plantas forrajeras a suelos con drenaje deficiente y dos estudiantes a nivel pregrado en modelación hidrológica para diferentes escenarios asociados con el cambio climático. Como resultado de desarrollo de gramíneas productivas y tolerantes a condiciones de humedad en el suelo se espera contribuir a: (i) la adaptación de pasturas en ALC a excesos de lluvia vinculados con eventos extremos metereológicos asociados al cambio climático; (ii) la recuperación de extensas áreas de pastoreo degradadas debido al uso de especies no adaptadas a exceso periódicos de humedad en el suelo; y (iii) una mayor productividad de carne y leche en extensas áreas ganaderas con suelos húmedos en ALC.

II. ANTECEDENTES Y JUSTIFICACIÓN Cambio climático y Agricultura: Los cambios climáticos, incluyendo el calentamiento global y el aumento en la variabilidad del clima, pueden resultar en una diversidad de impactos en la agricultura. Algunos de estos impactos del cambio climático son ya visibles y están afectando la producción de alimentos. Estos cambios y sus efectos son: (i) interferencia en la formación de semilla en cultivos debido a aumentos de temperatura; (ii) mayor tasa de evapotranspiración causada por temperaturas más altas y menores niveles de humedad en el suelo; (iii) concentración de las lluvias en un número menor de eventos pero con mayor intensidad, lo que significa un aumento en los riesgos de inundaciones; (iv) cambios en la distribución estacional de las lluvias, con menor precipitación en la fase principal de crecimiento del cultivo; y (v) incremento en la incidencia de plagas y enfermedades que afectarán negativamente la sanidad animal y la producción de pastos y cultivos. El aumento de estos eventos probablemente tendrá un impacto diferente dependiendo de las regiones, pero los impactos negativos en la agricultura serán más severos en áreas tropicales que en áreas templadas. La ganadería y los mercados para carne y leche: Globalmente, el sector ganadero representa el 40% del producto agrícola doméstico bruto. Este sector emplea a 1300 millones de personas y crea sustento para mil millones de los pobres del mundo (Steinfeld et al., 2006). Los productos derivados de la ganadería provén un tercio del consumo de proteína para la humanidad. La ganadería en ALC tiene un gran futuro dado el aumento en la demanda por productos animales en los países en desarrollo. Se prevé que para el 2020, los países en desarrollo consumirán 72 millones de toneladas métricas más de carne y 152 millones de toneladas métricas más de leche que en el 2002/3, mientras que los países desarrollados aumentará la producción tan solo entre 9 y 18 millones de toneladas métricas (Delgado, 2005). La producción ganadera en ALC depende de pasturas nativas o introducidas. Sin embargo, una alta proporción de estas pasturas están localizadas en zonas húmedas con suelos/pasturas en diferentes estados de degradación que limita la cantidad y

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calidad de forraje disponible para la producción de carne y leche. La ganadería y el cambio climático: Para aprovechar las oportunidades de mercado de productos cárnicos y lácteos, el sector ganadero en el Trópico americano debe prepararse para enfrentar los efectos adversos que producirá el cambio climático. Algunos de estos efectos ya están comenzando a sentirse en términos de incrementos de temperatura y mayor frecuencia de eventos extremos tales como sequías e inundaciones (Christensen et al., 2007; UNFCCC, 2007). Muchos modelos de cambio climático han predicho que las localidades secas serán más secas y que las localidades con alta precipitación serán más lluviosas (Fischer et al., 2002; Mata y Cobre, 2006; UNFCCC, 2007). Esto último, tendrá consecuencias muy negativas en sistemas ganaderos situados en regiones con suelos con drenaje deficiente y que son susceptibles a inundarse periódicamente. Las zonas con suelos susceptibles de inundación ocupan cerca del 11% de las tierras agrícolas en América Latina (Wood et al., 2000; Sanchez et al., 2003; Figura 1) y cerca de 419 millones de hectáreas en áreas tropicales están afectadas por inundación (Palm et al., 2007). Actualmente son frecuentes los episodios de lluvias intensas que llevan a inundación o anegamiento de extensas áreas en varios países y probablemente aumentarán en frecuencia trayendo consigo retos importantes para las economías nacionales. Adicionalmente, se prevé que las sequías prolongadas ocasionadas por el cambio climático aumentarán la compactación del suelo y como consecuencia, incrementará el riesgo a la inundación al disminuirse la capacidad de infiltración y drenaje de los suelos en sistemas de pasturas. Dada la alta probabilidad de que el cambio climático tenga efectos en agro-ecosistemas para los cuales se tienen en la actualidad cultivares de forrajes adaptados a factores bióticos y abióticos, es necesario incorporar en cultivares existentes o en nuevos cultivares, atributos asociados con adaptación a condiciones de sequía y de humedad excesiva, para de esa forma mantener o aumentar la productividad de pasturas en el trópico (Abberton et al., 2008). La ganadería y las pasturas de Brachiaria: En regiones de ALC, las inundaciones generalmente ocurren durante la temporada de lluvias en suelos mal dreandos en regiones donde la lluvia es elevada todo el año. Las áreas de sabana inundable (i.e Casanare en Colombia y Apure en Venezuela) son importantes para la ganadería ya que es preferible económicamente usar estas áreas para producción de carne y leche que para la producción de cultivos. En los sistemas ganaderos en zonas húmedas predominan pasturas con diferentes especies y cultivares de Brachiaria, las cuales enfrentan cada vez más variaciones climáticas extremas que se reflejan en inundaciones estacionales que limitan severamente su productividad y por ende la producción de carne y leche. Estas pasturas ocupan cerca de 50% de Brasil; 60% del área comprendida por Bolivia, Perú y Ecuador; 14% de México; y áreas significativas en otros países de la región (Argel y Keller-Grein, 1996). En estas zonas, los cultivares más comúnmente utilizados han sido el B. decumbens cv. Basilisk (CIAT 606), B. brizantha cv. Marandu (CIAT 6294) y B. humidicola cv. Tully (CIAT 679). El cultivar Marandu es en la actualidad el más ampliamente usado en la región, pero es susceptible a suelos mal drenados y como resultado presenta síntomas de marchitamiento y muerte en zonas encharcadas. El cultivar Tully es muy utilizado en regiones húmedas dada su alta tolerancia a suelos con deficiente drenaje. Sin embargo, este cultivar tiene baja calidad nutricional que limita el desempeño animal.

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Figura 1. Distribución de suelos saturados con agua a través del año en regiones de ALC (Unidad de SIG, CIAT). Mejoramiento genético de Brachiaria: Hasta la década de los 80, el mejoramiento genético de especies de Brachiaria dependía exclusivamente de la selección de genotipos naturalmente existentes (Valle y Miles, 1994). Las especies comerciales de Brachiaria son de origen africano y, con excepción del pasto ruzi (B. ruziziensis), son poliploides y apomícticos apósporos, es decir que se reproducen asexualmente por semilla (Ferguson y Crowder, 1974). El pasto ruzi es una especie sexual alógama y diploide (Ferguson y Crowder, 1974). En Bélgica se logró un avance importante, con el desarrollo de un biotipo de pasto ruzi sexual tetraploidizado, ya que abrió las posibilidades de realizar cruces con genotipos apomícticos (Swenne et al., 1991). La sexualidad en pastos de Brachiaria está condicionada por el genotipo homocigoto recesivo (aaaa) en un “locus de apomixis” único (Valle y Savidan, 1996).Por lo tanto, una población sintética sexual puede permanecer totalmente sexual, siempre que no se contamine con polen de apomícticos compatibles (genotipo Aaaa).

Nicaragua

Colombia

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Dadas las ventajas de la reproducción apomíctica para mantener la pureza en el cultivar (no-polinización cruzada) y propagar fácil y fielmente genotipos heterocigotos (y heteróticos), el objetivo principal del programa actual de mejoramiento genético de Brachiaria en CIAT es el de desarrollar y liberar únicamente genotipos apomícticos como cultivares comerciales (Miles, 2007). El esquema de mejoramiento tiene como objetivo mejorar el acervo genético de una población tetraploide sexual, para luego cruzarla con uno o más genotipos apomícticos élites, para de esa forma generar poblaciones híbridas de las cuales se seleccionan segregantes apomícticos superiores, candidatos de convertirse en cultivares. El mejoramiento del género Brachiaria en el CIAT se ha concentrado hasta ahora en el desarrollo de híbridos apomícticos del complejo B. decumbens, B. brizantha y B. ruziziensis. En los híbridos que se vienen desarrollando se quiere combinar características deseables, como son resistencia al salivazo y resistencia a Rhizoctonia solani (hongo causante de un añublo foliar y común en zonas húmedas) con adaptación a factores abióticos (suelos ácidos, sequía), alta calidad nutritiva, rendimiento y calidad de semillas (Miles, 2007; Miles et al., 2004, 2006; Cardona et al., 2004; Wenzl et al., 2006). Hasta la fecha el CIAT ha desarrollado dos híbridos comerciales (Mulato y Mulato II) que poseen una serie de atributos positivos, pero que no son tolerantes a suelos mal drenados o tolerantes al añublo foliar (Argel et al., 2005; Argel et al., 2007). La aplicación de un método rápido y confiable de tamizado por adaptación a suelos con drenaje deficiente complementará los esfuerzos de mejoramiento de Brachiaria de CIAT y otras instituciones al permitir incluir este carácter como un criterio adicional de selección. El CIAT posee la colección mundial de B. humidicola representada por 67 accesiones apomíciticas y 11 accesiones sexuales. Algunas de estas accesiones se han evaluado en ensayos agronómicos para medir producción de biomasa en condiciones de suelos ácidos con drenajes contrastantes (Franco et al., 1992a, b; Barco et al., 2002). Sin embargo, no ha habido un esfuerzo sistemático por evaluar la variabilidad que pueda existir en la colección de B. humidicola en términos de tolerancia a suelos inundables por periodos cortos de tiempo. Trabajos exploratorios recientes en el CIAT sugieren la posibilidad de hacer cruzamientos para mejorar atributos de interés comercial en B. humidicola. Cuatro accesiones tetraploides se clasificaron como de reproducción sexual (Base de Datos, Unidad de Recursos Genéticos, CIAT), mientras que 15 accesiones tetraploides se clasificaron como de reproducción apomíctica. Entre 2005 y 2006, se logró cruzar dos accesiones y producir 14 plantas híbridas cuyo modo reproductivo está estudiándose en la actualidad. Si el modo reproductivo en estos híbridos de B. humidicola se comporta como en las demás gramíneas panicoides apomícticas (Miles, 2007), se podría pensar en lograr la recombinación dirigida de caracteres en B. humidicola con el objetivo de eliminar algunas de sus deficiencias (e.g., susceptibilidad a salivazo, baja calidad nutritiva, latencia excesiva de la semilla), pero conservando o aun mejorando los atributos valiosos de la especie (principalmente su rusticidad y capacidad de producir en condiciones de exceso de humedad en el suelo). Mecanismos de adaptación de Brachiaria a suelos mal drenados: En suelos encharcados o inundados la disponibilidad de oxígeno limita el crecimiento de las plantas (Jackson y Colmer, 2005). Sin embargo, aún siendo esta condición limitante para muchas especies de gramíneas tropicales, son pocos los estudios que han investigado los mecanismos asociados con tolerancia de especies forrajeras a suelos con drenaje deficiente (Baruch, 1994a, b; Kibbler y Bahnisch, 1999; Medina y Motta, 1990; Ram, 2000; Dias-Filho y Carvalho, 2000; Vasellati et al., 2001; Dias-Filho,

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2002; Haddade et al., 2002; Costa, 2004; Mattos et al., 2005; Rao et al., 2007; Caetano y Dias-Filho, 2008). Existe gran variabilidad entre las especies de Brachiaria en cuanto a su tolerancia a la inundación y en este sentido se han reportado diferencias entre cultivares y accesiones (Dias-Filho, 2000). Estudios comparativos (Dias-Filho, 2002; Caetano y Dias-Filho, 2008) catalogaron a B. mutica y B. humidicola como tolerantes, B. decumbens cv. Basilisk medianamente tolerante, B. brizantha cv. Marandu y B. ruziziensis y los híbridos cvv. Mulato y Mulato II como muy sensibles a suelos mal drenados. Sin embargo, hay muy poca información publicada sobre las respuestas morfológicas, fisiológicas y bioquímicas de Brachiaria spp. al estrés ocasionado por la inundación (Baruch, 1994; Dias-Filho, 2002, Caetano y Dias-Filho, 2008). En algunas especies de Brachiaria se ha estudiado parámetros de intercambio gaseoso para evaluar su capacidad fotosintética durante periodos de inundación. Sin embargo, las respuestas en fotosíntesis neta y conductancia estomatal en Brachiaria spp. en condiciones de inundación muestran resultados contradictorios. Por ejemplo, Mattos et al. (2005) hallaron que la fotosíntesis neta y conductancia estomatal no eran afectadas por la inundación en Brachiaria brizantha cv. Marandu. En contraste, otros autores reportaron una disminución en la fotosíntesis neta y conductancia estomatal en B. brizantha cv. Marandu cuando sus raíces se encontraban bajo condiciones de inundación (Dias Filho, 2002; Dias-Filho y Carvalho, 2000). Por otra parte, Caetano y Dias-Filho (2008) encontraron una relación lineal positiva y significativa entre fotosíntesis neta y conductancia estomatal para varias accesiones de B. brizantha y B. decumbens sometidas a estrés por inundación, pero sugirieron que la reducción en fotosíntesis no es el único factor que explica la disminución de la capacidad fotosintética de estas plantas. El abastecimiento continuo de azúcares fermentables a las raíces se considera de importancia para la supervivencia de varias especies sometidas a estrés por inundación (Jackson y Drew, 1984). Dias-Filho y Carvalho (2002) encontraron que en B. humidicola, B. brizantha y B. decumbens existía una relación inversa entre el contenido de almidón en hojas y tolerancia relativa a la inundación. Bajo condiciones de inundación, la acumulación de almidón en las hojas se atribuye a una reducción en la tasa de translocación de carbohidratos de las hojas hacia las raíces (Hsu et al., 1999). Es plausible entonces pensar que una estrategia adaptativa de genotipos tolerantes de Brachiaria a condiciones de inundación sea la movilización de almidón y azúcares fraccionados que provean fuentes de energía a las raíces en condiciones de exceso de agua en el suelo. Una estrategia de algunas especies vegetales para adaptarse a condiciones de inundación y la resultante disminución de ATP por falta de oxígeno, es el cambio de una fosforilización oxidativa hacia la fermentación anaeróbica del etanol. La primera reacción de la fermentación etanólica es la decarboxilación del piruvato a acetaldehído por la enzima piruvato decarboxilasa (PDC), seguida por la reducción del acetaldehído a etanol por la enzima alcohol dehidrogenasa (ADH). Algunos autores han encontrado altos niveles de ADH en plantas tolerantes a la inundación (Mitchell, 1984, Liao y Lin, 1991), existiendo una correlación positiva y significativa entre nivel de ADH y tolerancia a la inundación (Liao y Lin, 1995). En B. mutica bajo inundación Ram (2000) y Costa (2004) reportan concentraciones altas de ADH. En contraste, Baruch (1994) reportó que en condiciones de inundación, la concentración de ADH en hojas y raices de B. mutica era igual en condiciones de no inundación o de inundación. En la actualidad no hay estudios que hayan reportado la actividad de PDC en Brachiaria. Investigaciones recientes (Liao y Lin, 1996; Ismond et al., 2003) apoyan la idea que el PDC es la enzima limitante en la síntesis del etanol y por tanto determinante en la supervivencia de las plantas en condiciones de bajo oxígeno.

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El cambio morfológico más conspicuo de las plantas en respuesta a la hipoxia y anoxia es el desarrollo de un sistema aerénquimatoso en el córtex que facilita el transporte de gases en los suelos inundados (Armstrong et al., 1994; Benz et al., 2007). Se denomina aerénquima a aquel tejido con canales de aire que facilita el intercambio de gases entre la parte aérea y raíces. El aerénquima de esta forma permite la respiración aeróbica y que la planta crezca bajo condiciones de inundación. Este tipo de respuesta ha sido registrada para B. mutica (Baruch y Merida, 1995) y para B. brizantha cv. Toledo (Cassola, 1998). Trabajos preliminares en CIAT han mostrado diferencias en la cantidad de aerénquima en genotipos contrastantes de Brachiaria sometidos a inundación por 21 días (Figura 2), lo cual sugiere que los genotipos bien adaptados pueden poseer un sistema extenso de aerénquima en raíces.

Figura 2. Secciones transversales tomadas a 15 cm del ápice de raíces nodales después de 21 días de inundación o drenaje (control). La formación de aerénquima es más evidente en las raíces de B. humidicola (muy tolerante) comparado con B. ruziziensis (sensible). La formación de raíces adventicias puede ser otro mecanismo adaptativo de las plantas tolerantes a la inundación (Armstrong et al., 1994). Al evaluar la variación genotípica en 23 genotipos de Brachiaria, Rao et al. (2007), encontraron que todos desarrollaron raíces adventicias. Sin embargo, tal mecanismo puede no ser en sí una garantía de tolerancia a inundación ya que genotipos intolerantes como B. brizantha cv. Marandu pueden presentar una alta producción de raíces adventicias (Dias-Filho, 2002). Tamizado por tolerancia a inundación: Recientemente en el CIAT, Rao et al. (2007) desarrollaron una técnica de tamizado para híbridos de Brachiaria adaptados a suelos con drenaje deficiente. La metodología consiste en simular el efecto de la inundación en propágulos vegetativos bien establecidos (50 días de crecimiento) por el mantenimiento de una lámina de agua de 5cm sobre el suelo durante 21 días (Figura 3) y la determinación de una serie de atributos morfológicos y fisiológicos. Usando esta metodología de tamizado se encontró que la producción total de biomasa radicular no era un buen indicador de tolerancia a suelos mal drenados en genotipos de Brachiaria, pero que atributos como contenido de clorofila y relación entre biomasa foliar viva y muerta podrían ser usados como criterios rápidos de selección por tolerancia a drenaje deficiente (Rao et al., 2007).

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Figura 3. Diferentes etapas para evaluar tolerancia a estrés por inundación en genotipos de Brachiaria.1. Plantas en crecimiento en un nivel óptimo de agua en el suelo; 2. Embolsado de potes; 3. Establecimiento del tratamiento de inundación; 4. Efecto de la inundación durante tres semanas; y 5. Diferencias fenotípicas en la tolerancia a la inundación. En resumen, este proyecto se justifica porque en los sistemas ganaderos de América tropical en zonas húmedas predominan pasturas con diferentes especies de Brachiaria, las cuales enfrentan eventos climáticos extremos asociados con el cambio climático, lo que se refleja en inundaciones estaciónales que limitan su productividad y persistencia y por ende la producción de carne y leche. Con este proyecto se contribuirá a que ganaderos de zonas bajas y húmedas de ALC puedan adaptar sus sistemas de pasturas al cambio climático mediante la selección de genotipos de Brachiaria con tolerancia a suelos con drenaje deficiente, combinado con alta producción de biomasa de buena calidad nutritiva. Para contribuir a este objetivo se medirá la variabilidad genética que existe en tolerancia a suelos con drenaje deficiente en híbridos de Brachiaria provenientes del programa de mejoramiento y de accesiones de B. humidicola para seleccionar genotipos superiores a los cultivares comerciales utilizados en la actualidad en sistemas de pastoreo en zonas húmedas. . Las pasturas con genotipos mejorados de Brachiaria deberán también contribuir a mejorar la producción de carne y leche en extensas áreas húmedas de Latinoamérica. III. MEGADOMINIOS

Aproximadamente una quinta parte de la superficie terrestre, 3.4 mil millones de hectáreas, está cubierta por pasturas (Hadley, 1983; FAO, 1993), con cerca de 1.5 mil millones en los trópicos. Extensas áreas de la amazonía han sido convertidas a pasturas, tal como se evidencia en los estados de Pará, Acre y Rondonia en Brasil; Pucallpa y Yurimaguas en Perú y Caquetá en Colombia (Fisher et al., 1996) En

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América Central y en Sur América tropical existen extensas áreas con abundante precipitación, lo cual determina que en muchos casos el exceso de agua sea un problema más frecuente que las sequías. Diferentes especies de Brachiaria se siembran ampliamente en Latinoamérica tropical, ocupando más de 80 millones de hectáreas (Boddey et al., 2004). Estas pasturas basadas en especies de Brachiaria se encuentran en sabanas tropicales, laderas y márgenes de bosques. En estas ecorregiones existen áreas significativas de pasturas afectadas por condiciones de mal drenaje e inundación periódica, lo cual se puede agravar con el cambio climático. Estas áreas se beneficiarán enormemente de genotipos de Brachiaria mejorados y adaptados a suelos inundados en la temporada de lluvias.

Áreas afectadas por cambio climático: Existen reportes en los que se predice los cambios en la producción agrícola en países en desarrollo y en vías de desarrollo, resultante del cambio climático. En la mayoría de estos reportes se predice, usando modelos diferentes, que disminuirá la precipitación en áreas de ALC (i.e, la amazonía) y en otras aumentará. En uno de los reportes se indica que en América Central (AC) para el año 2020 la temperatura puede aumentar de +0.5oC a +1.7oC en la temporada de lluvias, lo que resultará en un cambio de -10% a +4% en la precipitación en la misma temporada (Mata y Nobre, 2006). En AC hay 271 millones de hectáreas de tierra destinada a la agricultura, de la cual 0.4% es hoy considerada como muy húmeda y con poca variación esperada por el cambio climático. En Sur América (SA) hay 1.778 millones de hectáreas destinadas a la agricultura, con un 6.6% considerado como muy húmedo y con tendencia a aumentar a un 7.8% debido al cambio climático (Fischer et al., 2002).

Áreas con diferentes condiciones de drenaje: En suelos con drenaje deficiente, el agua es removida del suelo tan lentamente que el nivel freático permanece en la superficie la mayor parte del tiempo. Estos suelos usualmente ocupan sitios deprimidos que son frecuentemente inundados. Las condiciones de drenaje deficiente se deben a alto nivel freático, a una capa permeable lenta que reduce la infiltración de agua, o a una combinación de estas condiciones. El gran volumen de agua que permanece en y sobre los suelos con drenaje deficiente impide la siembra de cultivos por varios años. Generalmente es necesario realizar drenajes artificiales para utilizar estos suelos para producir cultivos. En suelos medianamente mal drenados, el agua se remueve en forma muy lenta y el suelo permanece húmedo por períodos significativos de tiempo. Estos suelos tienen comúnmente una capa impermeable en el perfil y un alto nivel freático en la época de lluvias. Bajo estas condiciones, el crecimiento de cultivos se ve restringido en los períodos de lluvia, a menos de que haya drenaje artificial. En suelos moderadamente bien drenados, el agua es removida del suelo en forma lenta, lo cual determina que estos permanezcan húmedos por periodos variables de tiempo, pero normalmente corto. Comúnmente, los suelos moderadamente bien drenados tienen una capa impermeable en los horizontes A y B, o en la parte superior del perfil del suelo, lo cual determina que tengan un nivel freático relativamente alto.

En este proyecto se desarrollarán genotipos de Brachiaria para suelos moderadamente bien drenados o inundables por períodos cortos de tiempo, para de esa forma adaptar sistemas ganaderos a los excesos de lluvia que se espera ocurran con el cambio climático. Las áreas ubicadas en ALC que pueden beneficiarse de los genotipos de Brachiaria adaptados a suelos con drenaje moderado (15 a 40 días bajo agua) incluyen áreas de sabanas tropicales (184 Mha, millones de hectáreas) en Brasil, Colombia, Venezuela; laderas tropicales de mediana altitud de CA y la región Andina (17 Mha); y las áreas húmedas de los márgenes de bosques de la Amazonía (34 Mha).

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IV. FAMILIAS DE TECNOLOGÍA Los métodos apropiados para el mejoramiento genético de las gramíneas forrajeras apomícticas (incluyendo las braquiarias) fueron descritos por Miles, (2007). Actualmente en el programa de mejoramiento de Brachiaria de CIAT este método se modificó al usar un tipo de selección con base en habilidad combinatoria que fue propuesto originalmente para maíz por Hull (1945) (Miles, 1997). La validez del supuesto que una población sintética, tetraploide y sexual en braquiaria responda a la selección, se ha confirmado con los resultados obtenidos en respuesta a la selección con base en resistencia antibiótica a ninfas de varias especies de salivazo (Miles et al., 2006). Una vez se adapte una metodología para medir tolerancia de genotipos de Brachiaria a inundación periódica, no existe razón alguna que impida lograr significativas ganancias genéticas también en este atributo. El hecho que los dos cultivares de híbridos de Brachiaria (Mulato y Mulato II) desarrollados en CIAT y que se han liberados sean muy sensibles a la inundación se debe a que fueron seleccionados por otros atributos y sin ninguna consideración a su reacción a suelos con mal drenaje. De hecho, con la metodología desarrollada hasta ahora, se han detectado diferencias marcadas en tolerancia a suelos con drenaje deficiente entre híbridos obtenidos en el programa de mejoramiento (CIAT, 2007). V. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO

A. Fin:

Adaptar al cambio climático áreas de pastoreo en zonas ganaderas húmedas del trópico Americano mediante la selección de genotipos de Brachiaria tolerantes a suelos inundables o mal drenados

B. Propósito: Desarrollar genotipos de Brachiaria con tolerancia superior a la inundación y más productivos que los cultivares comerciales para sistemas ganaderos en zonas húmedas de ALC mediante la definición de mecanismos de adaptación y selección con métodos participativos

C. Componentes: • Análisis espacial para cuantificar áreas ganaderas en América Tropical con suelos

con drenaje deficiente en función de clima actual y futuro.

• Aplicación de un método de selección de genotipos de Brachiaria adaptados a suelos con drenaje deficiente basado en los mecanismos morfológicos, fisiológicos y bioquímicos de las plantas

• Selección de híbridos de Brachiaria y accesiones de B. humidicola adaptados a suelos con drenaje deficiente y con un rendimiento y calidad de forraje mayores que la de cultivares comerciales.

• Evaluación bajo condiciones de campo con participación de productores de genotipos de Brachiaria seleccionados por adaptación a suelos con drenaje deficiente.

D. Resultados Esperados:

• Mecanismos de adaptación a mal drenaje en Brachiaria útiles para identificar genotipos de Brachiaria adaptados a suelos que se inundan periódicamente en

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zonas bajas.

• Pasturas productivas en condiciones de excesos de lluvia asociada con variaciones extremas de clima mediante el uso de genotipos de Brachiaria con adaptación fisiológica a suelos mal drenados.

• Recuperación de extensas áreas de pasturas degradadas debido al uso de especies forrajeras no adaptadas a exceso de humedad en el suelo.

• Mayor y más eficiente producción de carne y leche en extensas áreas ganaderas en América Latina caracterizadas por tener suelos mal drenados mediante el uso de cultivares de Brachiaria productivos y de alta calidad.

E. Actividades y Metodologías:

1. Análisis espacial para cuantificar áreas ganaderas en América Tropical con suelos con drenaje deficiente en función de clima actual y futuro En el primer año se definirá la escala del problema de encharcamiento en pasturas de ALC y se clasificarán diferentes zonas edafo-climáticos en términos de mal drenaje o susceptibilidad a encharcarse o inundarse (actividad 1.1). En el segundo y el tercer año (actividad 1.2) se usaran los resultados de la actividad 3.0 y se definirán zonas prioritarias a nivel continental para realizar ensayos participativos de adaptación de genotipos de gramíneas como los descritos en la actividad 4.0. Actividad 1.1. Cuantificar áreas ganaderas a nivel continental con condiciones climáticas y edáficas que producen encharcamiento Para cuantificar áreas ganaderas a nivel continental con condiciones climáticas y edáficas que resultan en encharcamiento o inundaciones periódicas, se empleará un modelo de balance hídrico espacial (dentro de un sistema de información geográfico - SIG) alimentado con datos continentales de suelos y de clima diario derivado del satélite TRMM (reporta precipitación diaria al nivel global). El modelo permitirá definir la probabilidad, duración y frecuencia de alta humedad en el suelo en función del clima actual a una resolución de 25 km en todo ALC (la imagen de la Figura 1 representa una primera aproximación basada solo en clima, sin tomar en cuenta la variación edáfica). Para evaluar efectos futuros asociados con el cambio climático se usarán resultados de 13 modelos de clima globales para el año 2020 y 2050, y se correrá el mismo modelo del balance hídrico usando Marksim para generar series de precipitación diaria (Jones et al., 2002).

Actividad 1.2. Identificar los nichos de adaptación para las accesiones e híbridos de Brachiaria Se identificarán “nichos” en ALC donde accesiones e híbridos de Brachiaria identificados en la actividad 3.0 como tolerantes a encharcamiento podrían evaluarse con métodos participativos como los utilizados en la actividad 4.0. Los “nichos” de adaptación estarán basados en 1) la característica de inundación (duración, frecuencia) de las localidades y 2) la adaptación de genotipos de Brachiaria a condiciones edafo-climáticas prevalentes. Para definir la adaptación de accesiones se usarán los resultados de la actividad 3.0 empleando modelos de “nichos” climáticos (con el modelo Maxent) (Phillips et al., 2006) y de probabilidades Bayesianos (Canasta) (O’Brein et al., 2005). Los resultados de esta actividad servirán para definir lzonas en ALC más adecuadas para montar ensayos participativos de evaluación de genotipos de Brachiaria en los cuales se quiera verificar el comportamiento de los materiales seleccionados en este proyecto por su adaptación a suelos con drenaje deficiente.

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2. Aplicación de un método de selección de genotipos de Brachiaria adaptados a suelos con drenaje deficiente basado en los mecanismos morfológicos, fisiológicos y bioquímicos de las plantas La identificación de mecanismos de adaptación a suelos mal drenados en Brachiaria se hará utilizando el método de tamizado desarrollado en CIAT para seleccionar híbridos de Brachiaria con adaptación a suelos con drenaje deficiente (Rao et al., 2007) y serán comparados contra un control positivo (suelo a 100% capacidad de campo)

Actividad 2.1. Cuantificación de diferencias en la tolerancia a la inundación en Brachiaria spp. bajo un suelo ácido y fertilidad alta Se realizará un experimento usando genotipos de Brachiaria sembrados en un suelo Oxisol suplementado con una cantidad adecuada de fertilizante (kg ha-1: 40 N, 50 P, 100 K, 66 Ca, 28 Mg, 20 S, 2 Zn, 2 Cu, 0,1 B y 0,1 Mo) con genotipos distribuidos en un diseño de bloques completos al azar con 4 repeticiones (Rao et al., 1996a). Para la identificación de los mecanismos adaptativos (morfológicos, fisiológicos y bioquímicos) de Brachiaria en condiciones de inundación, se usarán seis genotipos contrastantes en cuanto a su tolerancia a la inundación. Los genotipos serán: B. humidicola cv. Tully (muy tolerante), B. brizantha cv. Toledo (tolerante), B. decumbens cv. Basilisk (medianamente tolerante), B. brizantha cv. Marandu (sensible), B. ruziziensis 44-02 (muy sensible) e híbrido cv. Mulato II (muy sensible). Cada 5 días se caracterizarán las diferencias entre genotipos en términos de respuestas morfológicas, fisiológicas y bioquímicas relacionadas con la inundación. Específicamente se determinará: a) el crecimiento y distribución de biomasa entre tallos, hojas y raíces; b) conductancia estomatal, eficiencia de fotosíntesis y contenido de clorofila en hojas; c) contenido de nutrientes esenciales (e.g., N, P, K, Ca), carbohidratos no estructurales totales y niveles de almidón y azúcares en hojas y raíces, d) anatomía de las raíces, e) respuestas metabólicas de las raíces y f) capacidad de recuperación. Adicionalmente, cada 5 días se caracterizará la tasa de difusión de oxígeno y potenciales redox de suelo usando electrodos de platino conectados a un medidor de difusión de oxígeno (Eijelkamp, Nederlands). a) Crecimiento y distribución de biomasa entre tallos, raíces y hojas Las plantas de cada genotipo se cosecharán cada 5 días durante 21 días. Los tallos, hojas (vivas y muertas) y raíces serán separados, secados a 70ºC durante 3 días y pesados en una balanza de precisión. • El área de las hojas verdes se determinará con un medidor de área foliar Li-Cor

300 (Li-Cor Biosciences) (Rao et al., 1996b). • La longitud de las raíces nodales y adventicias será determinada a través del

programa WinRHIZO (Regent Instruments) (Wenzl et al., 2006). • El número de raíces adventicias serán contados (Visser, 1996). • La tasa relativa de crecimiento será calculada para cada intervalo de acuerdo a

Hunt et al. (2002) y las proporciones entre biomasa aérea y radicular y proporciones biomasa foliar viva y muerta (Rao et al., 2007).

b) Conductancia estomatal, eficiencia fotosintética y contenido de clorofila en hojas En cada periodo de cosecha (cada 5 días) se harán medidas de conductancia estomática en dos hojas jóvenes, verdes y totalmente expandidas usando un porómetro portátil de difusión (Decagon Devices). La eficiencia fotosintética (Fv/Fm donde Fv es la fluorescencia variable y Fm es fluorescencia máxima, una medida del fotosistema II), se estimará a medio día con un fluorómetro portátil de modulación (Fluorpen FP100, PSI inc.) (Smethurst et al., 2003). El contenido de clorofila se medirá con un medidor portátil de clorofila (Plantpen 300, PSI inc).

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c) Contenido de nutrientes esenciales, carbohidratos no estructurales y niveles de almidón y azúcares en hojas y raíces El nitrógeno total será analizado por el método de Kjeldahl (AOAC, 1975). Los cationes (K, Ca, Mg, Mn, Cu, Fe, Zn) serán determinados por espectrometría de absorción atómica (Salinas y García, 1985). La concentración de fósforo será medida colorimétricamente usando el método de vanadato-molibdato (Salinas y García, 1985). La acumulación y utilización de carbohidratos no estructurales (azúcares y almidón) serán analizados por métodos enzimáticos (Setter et al., 2001). d) Anatomía de las raíces Se comparará la formación de aerénquima y suberización de células del córtex en raíces nodales y adventicias. La cantidad de aerénquima se determinará de dos formas: (i) estimando la densidad de las raíces antes y después de extraer el aire usando un desecador conectado a una bomba de vacío (Visser et al. 2003); y (ii) a través del análisis micrográfico de secciones transversales de las raíces (Voesenek et al., 2006). En este paso se establecerá cuáles zonas externas al córtex están suberizadas usando microscopía de luz (usando Sudan Rojo 7B como tinte; Brundrett et al., 1991) y autoflorescencia de los cortes (usando filtro azul a 450-490 nm; Garthwaite, 2005). e) Respuestas metabólicas de las raíces Para cada genotipo y tratamiento, la toma y almacenamiento de muestras para posterior extracción de enzimas se hará de acuerdo al procedimiento de Bertrand et al. (2001). Las actividades de ADH y LDH en raíces se medirá por métodos acoplados por la tasa de oxidación de NADH a A360 durante 5 minutos (Ismond et al., 2003). f) Capacidad de recuperación La capacidad de recuperación de las plantas al estrés (21 días de inundación) se evaluará midiendo el crecimiento de las plantas después de dejar drenar el suelo durante 21 días (Smethhurst et al., 2003). La recuperación de las plantas se medirá en términos de (i) biomasa área y radicular, (ii) conductancia estomática, eficiencia fotosintética y contenido de clorofila y (iii) contenido de nutrientes y carbohidratos no estructurales en hojas y raíces. Actividad 2.2. Cuantificación de diferencias en tolerancia a la inundación en genotipos de Brachiaria spp. bajo un suelo ácido y fertilidad baja Se usarán los mismos genotipos cvv. Tully, Basilisk, Toledo, Marandu, Mulato II y B. ruziziensis 44-02 y se realizarán las mismas mediciones (a, b, c, d, e y f) de la actividad 2.1, usando un suelo ácido de fertilidad baja (Oxisol y una tasa de aplicación (kg h-1: 0 N, 20 P, 20 K, 33 Ca, 14 Mg, 10 S, 0 Zn, 0 Cu, 0 By 0 Mo). Actividad 2.3. Definición de mecanismos de tolerancia y desarrollo de un método de tamizado rápido y confiable para evaluación de un gran número de genotipos. Se usarán dos genotipos contrastantes de Brachiaria (B. humidicola = muy tolerante y B. ruziziensis = muy sensible) al estrés ocasionado por la inundación en dos condiciones de suelos (con fertilidad alta y fertilidad baja). Se realizará un análisis de crecimiento y se harán las mismas medidas realizadas en las actividades 2.1 y 2.2 a intervalos de dos días. Adicionalmente, se determinarán las concentraciones de etanol en raíces y ácido abscisico en hojas y serán analizados por los métodos descritos por Kato-Noguchi (2000) y Arbona y Gómez-Cardenas (2008) respectivamente.

3. Selección de híbridos de Brachiaria y accesiones de B. humidicola adaptados a suelos con drenaje deficiente y con un rendimiento y calidad de forraje mayores que la de cultivares comerciales

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Actividad 3.1. Evaluación de accesiones de B. humidicola e híbridos promisorios de Brachiaria por su tolerancia a la inundación en suelo ácidos y fertilidad alta En el proyecto se evaluarán genotipos (30 a 40, incluyendo 19 accesiones tetraploides) de B. humidicola e híbridos de Brachiaria (200 a 300 genotipos de la población sintética sexual y 200 a 300 genotipos "pre-seleccionados" de una población híbrida formada entre plantas sexuales y un clon apomíctico). En todas las pruebas se incluirán controles negativos (B. brizantha cv. Marandu, cv. B. decumbens Basilisk e híbridos cvv. Mulato y Mulato II) y un control positivo (B. humidicola cv. Tully). Los genotipos experimentales se incluirán en un diseño de Bloques Completos al azar con 4 repeticiones. Cada repetición consistirá de una maceta de 3.5 L con suelo (adecuadamente fertilizado: kg h-1 de 80 N, 50 P, 100 K, 66 Ca, 28 Mg, 20 S, 2 Zn, 2 Cu, 0.1 B y 0.1 Mo) en donde se sembrarán 2 estolones. Los estolones se dejarán crecer durante 50 días y luego se aplicará estrés por inundación mediante el mantenimiento de una lámina de agua de 5 cm sobre el suelo durante 21 días. Los genotipos serán evaluados de acuerdo a atributos clave de las plantas (i.e., biomasa de hojas verdes; proporción entre biomasa verde, biomasa muerta contenido de clorofila en hojas, y otros atributos que sean identificados en el componente 2). Actividad 3.2 Evaluación de accesiones de B. humidicola y los híbridos más promisorios de Brachiaria por su tolerancia a la inundación en suelo ácidos y fertilidad baja Para esta actividad se usarán los mismos genotipos de B. humidicola e híbridos de Brachiaria y se usará el mismo diseño experimental y se harán las mismas mediciones de la actividad 3.1, usando suelo ácido de baja fertilidad (Oxisol) y una tasa de fertilización (kg h-1: 0 N, 20 P, 20 K, 33 Ca, 14 Mg, 10 S, 0 Zn, 0 Cu, 0 By 0 Mo) en un ensayo en macetas. Actividad 3.3. Capacidad de recuperación de accesiones de B. humidicola e híbridos de Brachiaria promisorios La capacidad de recuperación de las plantas del estrés causado por 21 días de inundación será evaluada por el crecimiento de las plantas después de dejar drenar el suelo durante 21 días. La recuperación de las plantas se medirá en términos de (i) biomasa aérea y radicular; (ii) conductancia estomática, eficiencia fotosintética y contenido de clorofila; y (iii) contenido de nutrientes y carbohidratos no estructurales en la parte aérea. Actividad 3.4 Validación del nuevo método de tamizado (Actividad 2.3) en accesiones e híbridos contrastantes bajo condiciones de suelos ácidos mal drenados y fertilidad contrastante Se validará la metodología del tamizado usada en la actividad 2.3, midiendo los mecanismos más relacionadas con tolerancia a inundación en 10 accesiones de B. humidicola y 10 híbridos contrastantes bajo dos condiciones de suelo ácido (fertilidad alta y fertilidad baja) en macetas.

4. Evaluar con participación de productores y bajo condiciones de campo los genotipos de Brachiaria seleccionados por adaptación a suelos con drenaje deficiente 4.1. Validación en el campo de metodología para evaluar tolerancia de Brachiaria a condiciones de drenaje deficiente En Colombia, investigadores de CORPOICA seleccionarán sitios (3) en el piedemonte de los llanos (3000 mm de lluvia con suelos ácidos e infértiles), en el Valle del Sinú

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(1200 mm de lluvia/año) y en el Magdalena Medio (2800 mm de lluvia/año) con suelos fértiles, que tengan áreas con un historial de drenaje deficiente para establecer y evaluar materiales seleccionados de Brachiaria.

En Nicaragua, investigadores del INTA seleccionarán sitios (2) en la zona atlántica (Nueva Guinea y Siuna) caracterizada por tener altas precipitaciones (la cantidad anual de precipitación se encuentra en el rango de los 2500 mm en la parte Norte, hasta más de 5000 mm en el extremo Sureste, según datos de INETER) y suelos con drenaje deficiente.

La metodología a emplear en los ensayos de campo incluye la selección de sitios para el ensayo con base a historia reconocida de mal drenaje o encharcamiento periódico. En el área experimental seleccionada se tomarán muestras de suelo para determinar sus características físicas y químicas, el nivel freático y los límites de drenaje alto y bajos. Para validar la metodología de campo en el primer año del proyecto se usarán tres (3) genotipos contrastantes en términos de tolerancia a inundación: B. humidicola cv Tully, Brachiaria hibrido cv Mulato II y B. brizantha cv Toledo. Paralelamente se monitoreará la presencia de planta indicadoras de mal drenaje como son las Ciperáceas. El tamaño de las parcelas será de 2.5 m x 2.5 m (6.25 m2) y las plantas se sembrarán a 0.50 m en cuadro. La parcela efectiva será de 1.5 x 1.5 m (2.25 m2) y tendrá 9 plantas para evaluación de establecimiento (cobertura y altura de plantas a los 21, 30, 60 y 90 días) y rendimientos de materia seca (MS) a los 90 días después de la siembra y posteriormente cada 4 semanas después de un corte de uniformidad. Se medirá adicionalmente, vigor y sobrevivencia de plantas, presencia de plagas y enfermedades y se describirán las condiciones de humedad del suelo en cada evaluación (saturación de humedad, nivel freático). Para las pruebas de validación en el campo se utilizará un diseño de Bloques Completos al azar con tres repeticiones. Los resultados generados serán analizados con métodos multivariados comparando medias dentro y entre sitios mediante la prueba de Duncan (SAS/STAT, 1990). 4.2 Evaluación en campo de accesiones promisorias de B. humidicola e híbridos de Brachiaria por su adaptación a suelos con drenaje deficiente Los genotipos de B. humidicola (5 a 10) y los híbridos de Brachiaria (10 a 15) que se seleccionen por tolerancia a mal drenaje en la prueba de tamizado en el primer año del proyecto se evaluarán durante el segundo y tercer año del proyecto en diferentes sitios de Colombia y Nicaragua previamente seleccionados. Las accesiones de B. humidicola y los híbridos de Brachiaria se establecerán mediante el transplante de plántulas, por lo que previamente deben ser propagados en invernadero. Se incluirá en todas las pruebas controles negativos (cv. Marandu y Brachiaria híbrido cvv. Mulato y Mulato II) y un control positivo (B. humidicola CIAT 679). El tamaño de las parcelas será de 2.5 m x 2.5 m (6.25 m2) y las plantas se sembrarán a 0.50 m en cuadro. La parcela efectiva será de 1.5 x 1.5 m (2.25 m2) y tendrá 9 plantas para evaluación de establecimiento (cobertura y altura de plantas a los 21, 30, 60 y 90 días) y rendimientos de materia seca (MS) a los 90 días después de la siembra y posteriormente cada 4 semanas después de un corte de uniformidad a los 90 días después de la siembra. Se medirá adicionalmente, vigor y sobrevivencia de plantas, presencia de plagas y enfermedades y se describirán las condiciones de humedad del suelo en cada evaluación (saturación de humedad, nivel freático). Se tomarán muestras de forraje para medir variables de calidad. Estos incluyen: nitrógeno (N total, micro-Kjeldhal, PC = 6.25 x N, AOAC, 1975); carbohidratos totales no estructurales (Kang y Brink, 1995); los constituyentes de la pared celular (FND, fibra neutro detergente; FAD, fibra ácido detergente; y N-FAD) (Van Soest et al., 1991); digestibilidad in vitro de la material seca (DIVMS) (Tilley y Terry, 1963, modificado por Moore, 1970); y fósforo (P) y calcio (Ca) (Salinas y García, 1985).

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Para las pruebas de campo se utilizará un diseño de Bloques Completos al azar con tres repeticiones. La información generada será analizada con métodos multivariados comparando medias dentro y entre sitios mediante la prueba de Duncan (SAS/STAT, 1990) 4.3 Selección con métodos participativos de accesiones e híbridos de Brachiaria Durante las épocas lluviosa se invitará a productores locales a evaluar los materiales usando métodos participativos desarrollados por CIAT para evaluación de germoplasma de forrajes (Hernández, 2007). A los productores se les involucrará de dos formas: (i)) en diagnóstico participativo que tendrá como objetivo determinar hasta donde el problema de mal drenaje del suelos afectan las pasturas desde su perspectiva y su opinión sobre necesidades de nuevos cultivares con adaptación a suelos inundables en época de lluvias, y (ii) selección de genotipos de Brachiaria incluidos en las evaluaciones de campo en función de criterios agronómicos que debe reunir una especie forrajera. Para el Diagnóstico Participativo Rápido (DPR) se usará una estructura de entrevista informal con preguntas abiertas (Fujisaka, 1991; Fujisaka et al., 1997; Fujisaka et al., 1999). Para implementar la metodología se seleccionarán 10 a 15 fincas por localidad. En cada finca se harán preguntas que se adaptarán a medida que progresa la entrevista con el fin de obtener información clave, difícil de captar con una estructura de entrevista rígida. Como resultado de las entrevistas se espera tener información sobre los sistemas ganaderos incluyendo especies de pasto utilizadas y problemas encontrados por los productores en sus pasturas principalmente asociadas con exceso de agua en la época de lluvias. El equipo previsto para hacer el diagnóstico en cada localidad lo conformarán 3 a 4 personas, las cuales conducirán las entrevistas en el tercer año del proyecto durante 3 días (un día por sitio) en Colombia y 2 días (un día por sitio) en Nicaragua. Las entrevistas se harán en las mañanas y en las tardes el grupo se reunirá para compilar, discutir y analizar los datos obtenidos.

Para la evaluación participativa de los genotipos de Brachiaria en cada localidad se aplicará una metodología que comprende los siguientes pasos:

a. Selección de productores en cada localidad; b. Explicación a los productores de los objetivos de los ensayos; c. Definición con los productores de los criterios de selección de genotipos en

base a características fenotípicas (i.e., hábito de crecimiento, capacidad estolonífera, vigor, hojosidad, color, textura de hojas, daño por insectos, manchas foliares);

d. Evaluación por productores de las parcelas experimentales con los genotipos de Brachiaria en época de lluvias teniendo como base los criterios de selección acordados con los técnicos;

e. Análisis de los resultados de evaluación realizadas por productores en cada localidad y a través de localidad usando frecuencias y análisis de componente principal; y

f. Selección de los genotipos definidos por los productores en cada localidad para multiplicar semilla para posteriores ensayos regionales.

Los materiales seleccionados al final del Proyecto serán multiplicados para incrementar la disponibilidad de semilla con el objeto de realizar pruebas regionales en diferentes zonas ganaderas de América tropical. Se espera que los materiales más sobresalientes se liberen como resultado de las pruebas regionales y estén disponibles a productores como cultivares de Brachiaria de alta calidad y productividad para suelos de fertilidad contrastante y con problemas de humedad.

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F. Cronograma:

Título de la propuesta:


AÑO COMPONENTES-ACTIVIDADES RESULTADOS ESPERADOS Institución 1 2 3

1. Análisis espacial para cuantificar áreas ganaderas en América Tropical con suelos con drenaje deficiente en función de clima actual y futuro

1.1 Cuantificar áreas ganaderas a nivel continental con condiciones climáticas y edáficos que producen encharcamiento

Mapas y tablas de estadísticas sobre el encharcamiento al nivel continental

CIAT x

1.2 Identificar los nichos de adaptación para los accesiones y híbridos de Brachiaria

Mapas y tablas de zonas prioritarios para introducción de accesiones e híbridos

CIAT x x

2. Aplicación de un método de selección de genotipos de Brachiaria adaptados a suelos con drenaje deficiente basado en los mecanismos morfológicos, fisiológicos y bioquímicos de las plantas

2.1 Cuantificación de diferencias en la tolerancia a la inundación en Brachiaria spp. bajo un suelo ácido y fertilidad alta

Cuantificación de las respuestas (morfológicas, fisiológicas y bioquímicas)

CIAT x

2.2 Cuantificación de diferencias en tolerancia a la inundación en genotipos de Brachiaria spp. bajo un suelo ácido y fertilidad baja

Cuantificación de las respuestas (morfológicas, fisiológicas y bioquímicas)

CIAT x

2.3 Definición de los mecanismos de tolerancia y desarrollo de un método de tamizado rápido y confiable para evaluación de un gran número de genotipos.

Cuantificación de las respuestas (morfológicas, fisiológicas y bioquímicas) en dos tipos de suelo; Implementación de una metodología para el tamizado de genotipos

CIAT x

3. Selección de híbridos de Brachiaria y accesiones de B.

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AÑO COMPONENTES-ACTIVIDADES RESULTADOS ESPERADOS Institución 1 2 3

humidicola adaptados a suelos con drenaje deficiente y con un rendimiento y calidad de forraje mayores que la de cultivares comerciales

3.1 Evaluación de accesiones de B. humidicola e híbridos promisorios de Brachiaria por su tolerancia a la inundación en suelo ácidos y fertilidad alta

Identificación de 3 a 5 genotipos promisorios

CIAT x x x

3.1 Evaluación de accesiones de B. humidicola e híbridos promisorios de Brachiaria por su tolerancia a la inundación en suelo ácidos y fertilidad baja


CIAT x x x

3.3 Capacidad de recuperación de accesiones de B. humidicola e híbridos de Brachiaria promisorios


CIAT x

3.4 Validación del nuevo método de tamizado (Actividad 2.3) en algunas accesiones e híbridos contrastantes bajo condiciones de suelo ácido con fertilidad alta fertilidad baja

Implementación de un método de tamizado

CIAT x

4. Evaluar con participación de productores y bajo condiciones de campo los genotipos de Brachiaria seleccionados por adaptación a suelos con drenaje deficiente

4.1 Validación en el campo de metodología para evaluar tolerancia de Brachiaria a condiciones de suelo con drenaje deficiente

Metodología estandarizada para evaluar bajo condiciones de campo gramíneas por adaptación suelos con drenaje deficiente

CORPOICA-INTA

x

4.2 Evaluación en campo de accesiones promisorias de B. humidicola e híbridos de Brachiaria por su adaptación a condiciones de suelo con drenaje deficiente

De 3 a 5 genotipos de Brachiaria seleccionados por adaptación superior a suelos con drenaje deficiente

CORPOICA-INTA

x

4.3 Selección con métodos participativos de accesiones e híbridos de Brachiaria

De 1 a 2 accesiones e híbridos de Brachiaria adaptados a suelos con drenaje deficiente, por tener atributos de interés a productores

CORPOICA-INTA

x

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G. Sostenibilidad:

En Colombia, la Red de Pastos y Forrajes de CORPOICA será el vehículo para que los genotipos superiores de Brachiaria seleccionados se multipliquen y evalúen en pruebas agronómicas en diferentes zonas ganaderas donde existen suelos con drenaje deficiente, lo cual ayudará al proceso de definir el grado de adaptación de los nuevos materiales a diferentes condiciones ambientales. De igual forma, en Nicaragua el INTA estará a cargo de continuar con la validación de los materiales que resulten promisorios en diferentes zonas húmedas del país.

Para asegurar que los genotipos sobresalientes por su adaptación a suelos mal drenados se validen en un gran número de países de la región (diferentes de Colombia y Nicaragua) el CIAT establecerá alianzas público–privadas siguiendo el modelo que se tiene con una empresa comercial de semillas. Estas alianzas tendrán como objetivo evaluar los materiales élite seleccionados (candidatos para ser liberados como cultivar) en el proyecto en localidades en donde existen suelos con drenaje deficiente en la actualidad, y en donde sea predecible que haya mayor precipitación debido al cambio climático.

H. Divulgación:

Red de Pastos y Forrajes de Corpoica: Los nuevos recursos forrajeros y tecnologías de manejo mejoradas se pondrán a disposición de ganaderos mediante acciones de difusión coordinadas desde los centros de investigación de CORPOICA. Para hacer más efectivas las acciones de difusión, se facilitará la creación de alianzas publico-privadas teniendo como base los acuerdos de de transferencia de materiales del CIAT. Sistema de extensión de INTA, Nicaragua: Los conocimientos científicos, técnicos y metodológicos desarrollados por el proyecto se pondrán a disposición de todas las instituciones nacionales integradas en el Sistema Público Agropecuario Rural (SPAR), Universidades, Organizaciones gremiales y ONG´s, para que a través de los servicios de extensión de esas organizaciones, y en especial los del INTA, lleven esos conocimientos directamente a los productores, y otras personas interesadas, mediante acciones de capacitación, divulgación y asistencia técnica. En todos los casos se tendrá como base los acuerdos de de transferencia de materiales del CIAT. El proceso de evaluación en Colombia y Nicaragua de los materiales élite seleccionados contempla un proceso de socialización dentro de las comunidades de ganaderos vecinos a los sitios experimentales y la realización de días de campo para observar los avances de las evaluaciones.

Informes anuales: Los resultados parciales y finales del proyecto se incluirán en Informes Anuales de CIAT, CORPOICA e INTA, los cuales tendrán una circulación amplia nacional e internacional.

Conferencias Profesionales: Los resultados obtenidos serán presentados en conferencias nacionales e internacionales dando el respectivo crédito a FONTAGRO y a los socios de la alianza que participo en el proyecto.

Tesis de grado y artículos en revistas; Los resultados de los estudios de SIG y de mecanismos se publicaran inicialmente en tesis de acuerdo a las exigencias de las universidades donde estén matriculados los estudiantes. Estas tesis luego se publicaran en revistas nacionales e internacionales dando los créditos a FONTAGRO y

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las instituciones que conformaron la alianza.

Boletines Técnicos. En el caso de que se tome la decisión de liberar una accesión de B. humidicola o un hibrido de Brachiaria se elaboraran Boletines Técnicos que incluirán información sobre procedencia de los materiales, atributos positivos y negativos y formas de introducción y uso en sistemas de pastoreo.

I. Manejo del conocimiento:

Una vez identificados los mecanismos morfofisiológicos y adaptativos de Brachiaria en condiciones de inundación, diferentes genotipos de B. humidicola e híbridos de Brachiaria serán evaluados y seleccionados de manera más confiable y robusta. El conocimiento de los mecanismos de adaptación igualmente permitirá hacer los cambios y ajustes necesarios en la metodología de tamizado de adaptación a suelos mal drenados.

Las accesiones de Brachiaria humidicola e información relacionada con estos recursos genéticos que se encuentran en el banco de germoplasma de CIAT, serán distribuidos de acuerdo al “Tratado Internacional sobre los recursos fitogenéticos para la alimentación y la agricultura” (STMA) cuyo objetivo es la conservación, utilización sostenible y una distribución justa y equitativa en armonía con el Convenio sobre Diversidad Biológica.

La información e híbridos del Programa de Mejoramiento de Brachiaria que se incluyan en las evaluaciones de tolerancia a suelos con drenaje deficiente serán distribuidos a los socios en la alianza teniendo como base el “Tratado de Transferencia de Material Mejorado y de Mejoramiento de CIAT”. En este tratado se especifica que el CIAT distribuye el material para fines solamente de investigación, tales como agronomía, biología, mejoramiento vegetal, o capacitación. El Receptor proveerá al CIAT los resultados de las evaluaciones realizadas sobre este material. Por otra parte, el Receptor no reclamará la propiedad legal sobre los materiales recibidos y seleccionados, ni buscará protección de propiedad intelectual, derechos de obtentor, o cualquier otra clase de derecho sobre este material y la información relacionada con él. En el caso que el Receptor intente comercializar este material, el Receptor deberá obtener de antemano la autorización formal del CIAT para cualquier comercialización. El CIAT celebrará en consecuencia un contrato estipulando los términos y condiciones de esta comercialización.

J. Grupo Objetivo y Beneficiarios:

Ganaderos: Los resultados de este proyecto serán escala–neutral ya que ganaderos de la región, independientemente de su tamaño, tendrán acceso a información y a semilla (sexual o vegetativa) de genotipos de Brachiaria con adaptación a suelos con drenaje deficiente.

Consumidores: El uso de genotipos mejorados de Brachiaria tendrá un impacto positivo en la eficiencia de las explotaciones ganaderas al contribuir a aumentar niveles de producción animal en forma económica y ambientalmente aceptable, lo cual a su vez beneficiará a consumidores urbanos al permitir que estos tengan acceso a productos cárnicos y lácteos de alta calidad con precios bajos.

Tomadores de decisión: Los genotipos de Brachiaria con adaptación a suelos con drenaje deficiente serán un punto de entrada a proyectos y planes de “acción nacional y regional” de adaptación de áreas de pastoreo al cambio climático y para programas de recuperación de áreas de pastoreo con drenaje deficiente y en diferentes estados de degradación.

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K. Impactos Ambiental y Social:

Impacto Ambiental

El uso de especies mejoradas de Brachiaria con adaptación a suelos mal drenados contribuirá a reducir la degradación de pasturas asociadas con el uso de especies no adaptadas a estas condiciones. Por otra parte, estos materiales contribuirán a intensificar los sistemas de pastoreo al reducir en zonas húmedas el área de tierra requerida para la producción animal debido a mayor producción de biomasa comestible de buena calidad por unidad de área. De esta forma, el uso de cultivares mejorados de Brachiaria contribuirá a liberar áreas no aptas para la ganadería y será una respuesta positiva a la preocupación creciente de deterioro ambiental asociado con la conversión de bosques a pasturas.

Impacto Social

Los nuevos genotipos de Brachiaria tendrán gran impacto económico, dado que mejorarán el flujo de efectivo y la viabilidad económica de explotaciones ganaderas, al (i) reducir necesidad de compra de concentrados y suplementos alimenticios en épocas donde eventos climáticos extremos afecten la oferta y calidad del forraje; (ii) reforzar su competitividad, al reducir los costos unitarios de producción e (iii) incrementar su sostenibilidad, al utilizar genotipos productivos que van a contribuir a liberar áreas ganaderas para que sean utilizadas para reforestación, cultivos u otros usos.

Los análisis económicos asociados con forrajes mejorados han mostrado que estos además de mejorar la competitividad de la producción ganadera, vía reducción de costos unitarios, presentan rentabilidades muy atractivas y superiores a las de las opciones tradicionales. Muy importante es que la tecnología de forrajes mejorados en fincas de pequeños productores mejoran el flujo de caja y requieren relativamente bajos niveles de inversión.

Con base a lo anterior, se prevé que la adopción de genotipos de Brachiaria productivos y tolerantes a inundaciones cumplirá un rol clave en el cumplimiento de dos metas sociales. Por un lado, contribuirán a reducir pobreza rural y mejorar equidad social y por otro lado, incrementarán la rentabilidad de empresas ganaderas que puede traducirse en la creación de más empleos en fincas ganaderías y en mejor remuneración de los trabajadores

VI. CAPACIDAD INDIVIDUAL E INSTITUCIONAL

A. Experiencia reciente Ejecutor principal-CIAT: Idupulapati M. Rao Nutricionista y fisiólogo vegetal (PhD) del Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT) con amplia experiencia en los aspectos fisiológicos de la adaptación a estreses abióticos en forrajes tropicales y fríjol común. Ha contribuido a la identificación de y desarrollo de genotipos de forrajes tropicales adaptados a suelos con baja fertilidad y sequía en los trópicos. Ha participado como investigador principal en más de 20 proyectos y ha provisto liderazgo a 12 proyectos financiado por un rango de donantes. Autor y co-autor de más de 88 artículos científicos arbitrados, 34 capítulos en libros, 35 artículos en reuniones de conferencias y 117 presentaciones orales o póster en conferencias. Ha contribuido al fortalecimiento de capacidades de 15 estudiantes de PhD, 8 estudiantes de maestría y 14 estudiantes de pregrado registrados en Universidades en Alemania, EE.UU., Austria, Suiza, Noruega y Colombia. Co-ejecutor- CORPOICA: Pedro Argel

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Ingeniero Agrónomo (PhD) con amplia experiencia en evaluaciones agronómicas, evaluación con animales y producción de semillas de forrajes tropicales; actualmente está vinculado a la Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria, CORPOICA como miembro de la Red de Pastos y Forrajes y con la responsabilidad de desarrollar nuevas alternativas forrajeras para diferentes agro-ecosistemas y sistemas de producción. En su larga trayectoria como investigador ha contribuido a la identificación y selección de nuevas especies forrajeras tropicales con amplio uso comercial en el trópico. Autor y co-autor de más de 20 artículos arbitrados, 32 artículos presentados en Talleres y Seminarios, 9 capítulos en libros y 19 Boletines técnicos. Ha contribuido a la capacitación y a la supervisión de tesis a nivel pregrado y posgrado en la U. de Costa Rica y en el CATIE.

Co-ejecutor- INTA: Martín Mena Ingeniero Agrónomo (MSc) con experiencia en investigación en pastos y alimentación de Ganado. Actualmente ocupa el cargo de Investigador Nacional en Producción Animal, encargado de coordinar y apoyar técnica y metodológicamente las actividades de investigación e innovación tecnológica en el rubro de ganadería bovina, que realiza el INTA a nivel nacional. En su trayectoria como investigador ha participado en la ejecución de diversos proyectos de evaluación agronómica y participativa de germoplasma de gramíneas y leguminosas forrajeras y de desarrollo de opciones tecnológicas para usos sostenibles del suelo en áreas de pastoreo. Adicionalmente, ha participado como asesor y miembro del tribunal examinador de tesis de grado relacionadas con el tema de pasturas tropicales en la Universidad Nacional Agraria y Universidad Centroamericana en Nicaragua. Grado de complementariedad:

CIAT (Centro Internacional de Agricultura Tropical), es una organización internacional de investigación y desarrollo agrícola, sin ánimo de lucro, que tiene como objetivo contribuir a mitigar el hambre y la pobreza y preservar los recursos naturales en países en desarrollo. Una de las Líneas de Producto del CIAT es la de Forrajes Multipropósito Mejorados, la cual tiene como uno de sus objetivos explotar la diversidad genética de diferentes especies de plantas forrajeras para desarrollar cultivares mejorados que contribuyan a aumentar producción de carne y leche en zonas tropicales. Una de las fortalezas del CIAT es la de contar con la mayor colección de germoplasma de Brachiaria del mundo, lo cual le ha permitido desde hace 20 años adelantar un programa de mejoramiento genético que tiene como objetivo desarrollar genotipos con resistencia a factores bióticos y abióticos prevalentes en zonas ganaderas del trópico. CIAT ha sido muy exitoso en el desarrollo de híbridos de Brachiaria que combinan atributos deseables. El programa de mejoramiento de Brachiaria del CIAT será la base del proyecto que se está proponiendo.

CORPOICA (Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria) es la institución nacional en Colombia responsable de la investigación, desarrollo e innovación agrícola. En la actualidad la investigación en pastos y forrajes de CORPOICA se realiza a través de una Red multidisciplinaria. Con esta Red se contribuye a: 1. Formular y ejecutar de proyectos de investigación/desarrollo de alta calidad y

que atiendan las prioridades de los productores con la participación de investigadores de diferentes disciplinas localizados en centros de investigación de la Corporación.

2. Propiciar colaboración e intercambio de información y experiencias entre investigadores de diferentes disciplinas dentro y fuera de CORPOICA.

3. Aprovechar en forma eficiente los recursos humanos e infraestructura física existente en los diferentes centros y estaciones de CORPOICA.

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4. Formar una masa crítica de investigadores en pastos y forrajes mediante capacitación (posgrado y pasantías) de investigadores de planta y de nuevos investigadores que se contraten.

La estrategia central de la Red de Pastos y Forrajes es la de ampliar las opciones forrajeras para trópico alto y bajo del país mediante la selección y difusión de especies de uso múltiple por adaptación a factores bióticos y abióticos prevalentes en zonas ganaderas y por atributos agronómicos superiores a los cultivares disponibles a los productores. Adicionalmente la Red esta conduciendo investigación adaptativa para definir manejos alternativos de especies forrajeras disponibles a los productores con la finalidad de hacer los sistemas actuales de pastoreo y corte y acarreo más eficientes y sostenibles. Los nuevos recursos forrajeros y tecnologías mejoradas de manejo se ponen a disposición de productores mediante acciones de difusión que involucran alianzas publico-privadas coordinadas desde centros de investigación de CORPOICA. De esta forma se espera contribuir a desarrollar sistemas ganaderos competitivos y amigables con el medio ambiente. INTA (Instituto Nicaragüense de Tecnología Agropecuaria) es la institución pública encargada de la generación y transferencia de tecnologías para el sector agropecuario en Nicaragua. Los principales beneficiarios del INTA son familias de pequeños y medianos productores organizados en Cooperativas Agropecuarias. Para la ejecución de este proyecto, el INTA cuenta con dos centros experimentales en la Región Autónoma del Atlántico Sur (RAAS): uno en nueva Guinea, que es uno de los principales polos de ganadería doble propósito orientada más a leche, y otro en El Rama, donde la actividad ganadera de producción de leche y crianza están entre los primeros tres rubros de importancia económica para la zona; y una Agencia de Extensión en Siuna (RAAN), municipio que pertenece a la llamada “Vía Láctea de Nicaragua. Además, el INTA cuenta con una red de Centros de Desarrollo Tecnológico distribuida en todo el territorio nacional, los cuales liderarán los procesos de innovación agropecuaria a través de experimentos, capacitaciones y otros servicios tecnológicos a los productores agropecuarios, y con una red de oficinas de extensión en todo el territorio nacional que brindan los servicios de capacitación y asistencia técnica a los productores del país. Compromiso adquirido: Alcanzar las metas propuestas en un periodo de 36 meses, mediante la ejecución de actividades de investigación con alto nivel de rigor científico y acciones de difusión descritos en la propuesta, usando los recursos aprobados por FONTAGRO y la cofinanciación de las instituciones participantes. Publicaciones del Investigador Principal: Idupulapati M. Rao Artículos en revistas Ricaurte, J., I. M. Rao and C. Menjívar. 2007. Estrategias de enraizamiento de genotipos

Brachiaria en suelos ácidos y de baja fertilidad en Colombia. Acta Agronómica (Colombia) 56: 107-115.

Begum, H. H., M. Osaki, M. Nanamori, T. Watanabe, T. Shinano and I. M. Rao. 2006. Role of phosphoenolpyruvate carboxylase in the adaptation of a tropical forage grass, Brachiaria hybrid, to low phosphorus acid soils. J. Plant Nutrition 29: 35-57.

Wenzl, P., A. Arango, A. L. Chaves, M. E. Buitrago, G. M. Patiño, J. Miles and I. M. Rao. 2006. A greenhouse method to screen brachiariagrass genotypes for aluminum resistance and root vigor. Crop Sci. 46: 968-973.

Watanabe, T., M. Osaki, H. Yano and I. M. Rao. 2006. Internal mechanisms of plant adaptation to aluminum toxicity and phosphorus starvation in three tropical forages. J.

25

Plant Nutrition 29: 1243-1255. Rao, I. M., J. W. Miles, R. García y J. Ricaurte. 2006. Selección de híbridos de Brachiaria con

resistencia a aluminio. Pasturas Tropicales 28: 20-25. Hausler, K., I. M. Rao and R. Schultze-Kraft and late H. Marschner. 2006. Shoot and root

growth of two tropical grasses, Brachiaria ruziziensis and B. dictyoneura as influenced by aluminum toxicity and phosphorus deficiency in a sandy loam Oxisol of the eastern plains of Colombia. Trop. Grasslands 40: 213-221.

Nanamori, M., T. Shinano, J. Wasaki, T. Yamamura, I. M. Rao and M. Osaki. 2004. Low phosphorus tolerance mechanisms: Phosphorus recycling and photosynthate partitioning in the tropical forage grass, Brachiaria hybrid cultivar Mulato compared with rice. Plant Cell Physiol. 45: 460-469.

Wenzl, P., L. I. Mancilla, J. E. Mayer, R. Albert amd I. M. Rao. 2003. Simulating infertile acid soils with nutrient solutions and the effects on Brachiaria species. Soil Sci. Soc. Am. J. 67: 1457-1469.

Wenzl, P., A. L. Chaves, G. M. Patiño, J. E. Mayer and I. M. Rao. 2002. Aluminum stress stimulates the accumulation of aluminum-detoxifying organic acids in root apices of Brachiaria species. J. Plant Nutrition and Soil Science 165: 582-588.

Wenzl, P., J. E. Mayer and I. M. Rao. 2002. Aluminum stress inhibitis accumulation of phosphorus in root apices of aluminum-sensitive but not aluminum-resistant Brachiaria cultivar. Journal of Plant Nutrition 25: 1821-1828.

Wenzl, P., G. M. Patiño, A. L. Chaves, J. E. Mayer and I. M. Rao. 2001. The high level of aluminum resistance in signalgrass is not associated with known mechanisms of external detoxification in root apices. Plant Physiology 125: 1473-1484.

Wenzl, P., A. L. Chávez, J. E. Mayer, I. M. Rao and M. G. Nair. 2000. Roots of nutrient-deprived Brachiaria species accumulate 1,3-di-0-trans-feruloylquinic acid. Phytochemistry 55: 389-395.

Rao, I.M., V. Borrero, J. Ricaurte, and R. Garcia. 1999. Adaptive attributes of tropical forage species to acid soils. IV. Differences in shoot and root growth responses to inorganic and organic phosphorus sources. J. Plant Nutr. 22: 1153-1174.

Rao, I.M., V. Borrero, J. Ricaurte, and R. Garcia. 1999. Adaptive attributes of tropical forage species to acid soils. V. Differences in phosphorus acquisition from inorganic and organic phosphorus sources. J. Plant Nutr. 22: 1175-1196.

Rao, I.M., J.W. Miles, and J.C. Granobles. 1998. Differences in tolerance to infertile acid soil stress among germplasm accessions and genetic recombinants of the tropical forage grass genus, Brachiaria. Field Crops Res. 59: 43-52.

Rao, I. M., V. Borrero, J. Ricaurte, R. Garcia and M. A. Ayarza 1997 Adaptive attributes of tropical forage species to acid soils III. Differences in phosphorus acquisition and utilization as influenced by varying phosphorus supply and soil type. J. Plant Nutr. 20: 155-180.

Rao, I. M., V. Borrero, J. Ricaurte, R. Garcia and M. A. Ayarza 1996 Adaptive attributes of tropical forage species to acid soils II. Differences in shoot and root growth responses to varying phosphorus supply and soil type. J. Plant Nutr. 19: 323-352.

Rao, I. M., M. A. Ayarza and R. Garcia 1995 Adaptive attributes of tropical forage species to acid soils I. Differences in plant growth, nutrient acquisition and nutrient utilization among C4 grasses and C3 legumes. J. Plant Nutr. 18: 2135-2155.

Fisher, M. J., I. M. Rao, M. A. Ayarza, C. E. Lascano, J. I. Sanz, R. J. Thomas and R. R. Vera 1994 Carbon storage by introduced deep-rooted grasses in the south American savannas. Nature 371: 236-238.

Rao, I.M., R.S. Zeigler, R. Vera and S. Sarkarung 1993. Selection and breeding for acid-soil tolerance in crops: Upland rice and tropical forages as case studies. BioScience 43: 454-465.

Capítulos en libros Miles, J. W., C. B. do Valle, I. M. Rao and V. P. B. Euclides. 2004. Brachiariagrasses. In: L.

Moser, B. Burson and L. E. Sollenberger, (eds) Warm-season (C4) grasses. ASA-CSSA-SSSA, Madison, WI, USA, pp.745-783.

Rao, I. M. and G. Cramer 2003. Plant nutrition and crop improvement in adverse soil conditions. In: M. Chrispeels and D. Sadava (eds). Plants, Genes, and Crop Biotechnology. Published in partnership with the American Society of Plant Biologists and ASPB Education Foundation. Jones and Bartlett Publishers, Sudbury, Massachusetts, USA, pp 270-303.

26

Rao, I. M. 2001. Role of physiology in improving crop adaptation to abiotic stresses in the tropics: The case of common bean and tropical forages. In: M. Pessarakli (ed). Handbook of Plant and Crop Physiology. Marcel Dekker, Inc., New York, USA pp. 583-613.

Rao, I. M. 2001. Adapting tropical forages to low-fertility soils. In: J. A. Gomide, W. R. S. Mattos and S. C. da Silva (Eds.) Proceedings of the XIX International Grassland Congress. Brazilian Society of Animal Husbandry, Piracicaba, Brazil. pp. 247-254.

Rao, I. M., P. C. Kerridge and M. Macedo 1996. Nutritional requirements of Brachiaria and adaptation to acid soils. In: J. W. Miles, B. L. Maass and C. B. do Valle (eds.). The Biology, Agronomy, and Improvement of Brachiaria. CIAT, Cali, Colombia, pp. 53-71.

Boddey, R. M., I. M. Rao and R. J. Thomas 1996. Nutrient cycling and environmental impact of Brachiaria pastures. In: J. W. Miles, B. L. Maass and C. B. do Valle (eds.). The Biology, Agronomy, and Improvement of Brachiaria. CIAT, Cali, Colombia, pp. 72-86.

Fisher, M. J., I. M. Rao, R. J. Thomas and C. E. Lascano 1996. Grasslands in the well-watered tropical lowlands. In: J. Hodgson and A. W. Illius (eds.). The Ecology and Management of Grazing Systems. CAB International, Wallingford, Oxon, UK, pp. 393-425.

Publicaciones del co-ejecutor: Pedro Argel Argel, P. J. y C. E. Lascano. 2008. Contribución a la producción animal del trópico Latino

Americano de especies e híbridos de Brachiaria. En: R. Tejos (ed.). Manejo y Utilización de Pastos y Forrajes en Sistemas de Producción Animal. Memorias XII Seminario, Mérida (Venezuela) del 3 al 5 Abril, 2008. p. 39-48.

Argel, P. J., J. W. Miles, J. D. Guiot, H. Cuadrado y C. E. Lascano. 2007. Cultivar Mulato II (Brachiaria híbrido CIAT 36087). Gramínea de alta calidad y producción forrajera, resistente al salivazo y adaptada a suelos tropicales ácidos bien drenados. Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT), Cali, Colombia. 22 p.

Argel, P. J. 2006. Contribución de los forrajes mejorados a la productividad ganadera en sistemas de doble propósito. Arch. Latinoam. Prod. Anim. 14: 65-72.

Argel, P. J., J. W. Miles, J. D. Guiot y C. E. Lascano. 2006. Cultivar Mulato (Brachiaria híbrido CIAT 36061). Gramínea de alta producción y calidad forrajera para los trópicos. Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT), Cali, Colombia. 21 p.

Schoonhoven, A. D., F. Holmann, P. Argel, E. Pérez, J. C. Ordoñez and J. Chaves. 2006. Estimation and comparison of benefits due to feeding hay and silage during the dry season on comercial dual-purpose cattle production systems in Honduras and Costa Rica. Livestock Research for Rural Development. Volume 8, Article no. 15. http://www.cipav.org.co/lrrd/lrrd18/1/scho18015.htm

Holmann, F., L. Rivas, P. Argel and E. Pérez. 2004. Impact of the adoption of Brachiaria grasses: Central America and Mexico. Journal of Livestock Research for Rural Development 16: 12. http://www.cipav.org.co/lrrd/lrrd16/12/holm16098.htm

Peters, M.,P. Horne, A. Schmidt, F. Holmann, P. Kerridge, S. A. Tarawali, R. Schultze-Kraft, C. E. Lascano, P. Argel, W. Stür, S. Fujisaka, K. Müller-Sämann and C. Wortmann. 2001. The role of forages in reducing poverty and degradation of natural resources in tropical production systems. AGREN Network Paper no. 117. http://www.odi.org.uk/agren/publist.html

Argel, P. J.; M. Lobo di Palma, F. Romero, J. González, C. E. Lascano, P. C. Kerridge and F. Holman. 2000. The shrub Cratylia argentea as a dry season feeding alternative in Costa Rica. In: W.W. Stur, P.M. Horne, J.B. Hacker and P.C. Kerridge (eds.). Working with Farmers: The Key to Adoption of Forage Technologies. ACIAR Proceedings No. 95. p. 170-173.

Zúñiga P. C., Q. R. González, E. Bustamante y P. Argel. 1998. Influencia de la humedad del suelo sobre la susceptibilidad de Brachiaria a hongos patógenos. Manejo Integrado de Plagas (Costa Rica) No. 49: 51-57.

Arosemena, E.; D. A. Pezo, D. L. Kass y P. Argel. 1996. Requerimientos externos e iternos de fósforo en pasto ratana (Ischaemum indicum (Houtt.) Merrill) y Bracharia brizantha (A. Rich.) Stapf. Pasturas Tropicales 18(1): 34-40.

Hernández, M., P. J. Argel, M. A. Ibrahim and L. ‘t Mannetje. 1995. Pasture production, diet selection and liveweight gains of cattle grazing Brachiaria brizantha with or without Arachis pintoi at two stocking rates in the Atlantic zone of Costa Rica. Tropical Grasslands 29: 134-141.

Publicaciones del co-ejecutor: Martin Mena

27

Niewenhuyse, A., A. Aguilar, M. Mena, K. Nájera y M. Osorio M. 2008. La siembra de pastos

asociados con maní forrajero Arachis pintoi. Managua, Nicaragua. CATIE 2008. Serie técnica. Manual técnico/CATIE; no. 82, 74 p.

Humbert F.L., S. Douxchamps, R. van der Hoek, A. Benavidez, M. Mena, I. Rao, A. Schmidt, S., E. Frossard, A. Oberson. 2008. Impact of Canavalia brasiliensis on nitrogen budgets in smallholder crop-livestock farms of the Nicaraguan hillsides. Paper to be submitted at the Deutsche Tropentag, 7-9 October 2008, Hohenheim, Germany

Van der Hoek R., S. Douxchamps, A. Benavidez, M. Mena, I. Rao, A. Schmidt, A. Oberson, E. Frossard, M. Peters. 2008. Potential of Canavalia brasiliensis as a dry season supplement in Central American mixed crop-livestock systems. Paper to be submitted at the Deutsche Tropentag, 7-9 October 2008, Hohenheim, Germany

Benavidez A., R. van der Hoek, S. Douxchamps, M. Mena. 2008. Efecto de Canavalia brasiliensis en la produccion y calidad de leche en Nicaragua. Presentación en el PCCMCA, 14-18 abril, San José, Costa Rica.

Van der Hoek R., M. Mena, A. Benavidez, A. Schmidt, H.D. Hess and M. Peters. 2008. Dry season feeding systems for smallholder dairy cattle in Central-America. Presented on 4 June 2008 at the Annual North-South Conference, Zürich, Switzerland

Douxchamps, S., E. Frossard, I. M. Rao, A. Schmidt, R. Van der Hoek, M. Mena and A. Oberson. 2007. Effects of Canavalia brasiliensis on nitrogen dynamics in crop-livestock systems of the Nicaraguan hillsides. Paper presented at NITROGEN 2007 International Conference, Lancaster, UK. 27-31 July 2007.

B. Ejecución del Proyecto.

El CIAT será responsable de administrar los recursos del proyecto y distribuir los recursos autorizados por FONTAGRO a los miembros del consorcio. Las tres instituciones elaborarán los informes técnicos de las actividades bajo su responsabilidad. El grupo de SIG del CIAT contribuirá con el desarrollo de mapas con información de zonas vulnerables por inundación actual y futura debida a cambio climático y en el refinamiento de metodologías para evaluar tolerancia de genotipos a suelos con drenaje deficiente en diferentes regiones de ALC. El grupo de Forrajes/Nutrición de Plantas del CIAT identificara los mecanismos (morfológicos, fisiológicos y bioquímicos) que conceden tolerancia a suelos mal drenados y posteriormente evaluará y seleccionará híbridos de Brachiaria y genotipos de B. humidicola con tolerancia a inundación. Investigadores de instituciones nacionales (CORPOICA- Colombia e INTA - Nicaragua) evaluaran los híbridos de Brachiaria y genotipos de B. humidicola por tolerancia a inundación con participación de productores en localidades seleccionadas por tener suelos con drenaje deficiente. En Colombia el trabajo de campo será ejecutado por investigadores de la Red de Pastos y Forrajes de CORPOICA, localizados en tres centros de investigación (C.I. La Libertad - Piedemonte de los Llanos, C.I. Turipaná - Valle de Sinú y E.E. El Nus – Magdalena Medio). La Red será el vehículo para que los genotipos superiores de Brachiaria seleccionados en Colombia se multipliquen y evalúen en pruebas multilocacionales en diferentes zonas ganaderas donde existen suelos con drenaje deficiente, lo cual ayudará al proceso de difusión de los nuevos materiales. En Nicaragua investigadores del INTA, estarán a cargo de los ensayos agronómicos de campo, de las evaluaciones participativas y de continuar la difusión de los materiales que resulten promisorios. Para cumplir estos objetivos el INTA cuenta con los siguientes centros experimentales en la Región Autónoma del Atlántico Sur (RAAS) caracterizada por ser húmeda: a) Nueva Guinea, que es uno de los

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principales polos de ganadería doble propósito orientada más a leche, y b) El Rama, donde la actividad ganadera de producción de leche y crianza están entre los primeros tres rubros de importancia económica para la zona. Adicionalmente, el INTA cuenta con una Agencia de Extensión en Siuna (RAAN), municipio que pertenece a la llamada “Vía Láctea de Nicaragua”.

C. Equipo técnico.

Investigador Institución /País

Experiencia y capacidad

Dedicación en % al proyecto

Tareas a realizar Componentes y Actividades

Idupulapati M. Rao

CIAT/

Colombia

Liderar durante 18 años estudios de resistencia a estrés abiótico en forrajes

30% (10.8 meses)

Coordinador del proyecto; Planeación y ejecución de ensayos de fisiología y nutrición de plantas

John W. Miles

CIAT/

Colombia

Liderar, durante 20 años, un programa de mejoramiento genético en Brachiarias

10% (3.6 meses)

Formar poblaciones segregantes; preparar material vegetal para pruebas; multiplicación de semillas

Andrew Jarvis CIAT/

Colombia

Modelación espacial, SIG, hidrológia, y métodos de extrapolación de resultados de investigación

11% (3.8 meses)

Coordinar trabajo de Componente 1 sobre modelación de encharcamiento al nivel continental

Pedro Argel Corpoica/

Colombia

Evaluaciones agronómicas de adaptación

25% (9.0 meses)

Liderar ensayos de campo de poblaciones seleccionadas en tres sitios de Colombia

Martín Mena INTA/

Nicaragua

Evaluaciones agronómicas de adaptación

25% (9.0 meses)

Liderar ensayos de campo de poblaciones seleccionadas en dos sitios de Nicaragua

VII. SUPUESTOS Y RIESGOS

SUPUESTOS • Que las accesiones e híbridos de Brachiaria seleccionados por tolerancia a

inundaciones produzcan semillas suficientes para compartir con socios para las evaluaciones en el campo.

• Que la información climática y de suelos de la región está disponible para identificar áreas pastoreo de alta vulnerabilidad a inundaciones asociada con el cambio climático.

RIESGOS • Que en la evaluación de accesiones de B. humidicola de la colección de CIAT no

se encuentren materiales con mayor calidad y tolerancia a inundaciones que el cultivar comercial.

• Que los híbridos de Brachiaria seleccionados por tolerancia a inundación tengan bajo potencial de producción de semilla y por ende resulten de poco interés para las empresas comerciales de multiplicación y distribución de semilla.

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VIII. PLAN DE ADQUISICIONES DE BIENES Y SERVICIOS Plan de adquisición de bienes: equipos y maquinaria

Adquisición de Equipo

Institución País

Monto estimado por fuente de financiación

Método de adquisición (CP / SD)

Breve Justificación

Año de adquisición

FONTAGRO Local Cámara digital y adaptador para microscopio

CIAT/ Colombia

1200 CP Para estudio de anatomía de raíces

Año 1

Medidor de clorofila

CIAT/ Colombia

1900 CP Para medir contenido de clorofila en hojas

Año 1

Quantum sensor

CIAT/ Colombia

1500 CP Para medir intensidad de luz

Año 1

Computador de sobremesa

CIAT/ Colombia

1400 CP Para actividades de SIG

Año 1

Sistema de monitoreo de agua en suelo

CORPOICA/ Colombia INTA/ Nicaragua

3500 CP Para medir el nivel freático del suelo en el campo

Año 1

Plan de contratación de servicios: consultores, especialistas y mano de obra no especializada

CONSULTORES Especialidad/ Calificación

Institución/País

Componentes y Actividades en las que participa

Duración Monto estimado (US$)

Método de contratación (CC / CD)

Fisiólogo de forrajes

CIAT/ Colombia

Coordinador del proyecto; Planeación y ejecución de actividades de Componentes 2 y 3

3.6 meses 42,000 CD

Analista espacial CIAT/ Colombia

Planeación y ejecución de actividades de Componente 1

1.2 meses 14,000 CD

Estudiante de pregrado

CIAT/ Colombia

Modelación de balance hídrico; Componente 1, Actividad 1.1

9 meses 2,230 CC

Estudiante de pregrado

CIAT/ Colombia

Mapeo de adaptabilidad de variedades e híbridos; Componente 1, Actividad 1.2

9 meses 2,400 CC

Ing. Agrónomo CIAT/ Colombia

Selección de genotipos; Componente 3

36 meses 53,550 CD

Ing. Ambiental CIAT/ Colombia

Modelación espacial, SIG, hidrológia; Componente 1

3 meses 6,600 CD

Estudiante de PhD

CIAT/ Colombia

Evaluación fisiológica; Componente 2

30 meses 65,625 CD

Trabajadores temporales

CORPOICA/ Colombia

Evaluación genotipos en campo; Componente 4

36 meses 19,000 CC

Trabajadores temporales

INTA/ Nicaragua

Evaluación genotipos en campo; Componente 4

36 meses 14,000 CC

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IX. PRESUPUESTO



Recursos financiados por FONTAGRO Aportes de Contrapartida TOTAL Categoría de gasto CIAT-

Colombia Corpoica- Colombia

INTA- Nicaragua

Subtotal recursos

FTG

CIAT-Colombia

Corpoica- Colombia

INTA- Nicaragua

Subtotal recursos

DEL PROYECTO

GASTOS ELEGIBLES Recursos humanos 186,405 19,000 14,000 219,405 0 219,405 Adquisición de bienes y servicios 75,025 36,500 22,950 134,475 110,000 25,000 16,000 151,000 285,475 Viajes y viáticos personal planta 15,000 25,000 18,000 58,000 0 58,000 Divulgación diseminación 6,000 5,000 3,000 14,000 0 14,000 Otros gastos elegibles 14,871 4,500 3,050 22,421 0 22,421 SUBTOTAL GASTOS ELEGIBLES 297,301 90,000 61,000 448,301 110,000 25,000 16,000 151,000 599,301 GASTOS NO ELEGIBLES Salarios personal de planta 0 168,000 45,000 30,000 243,000 243,000 Arrendamiento de inmuebles 0 0 0 Equipos y suministros 0 27,000 20,000 15,000 62,000 62,000 Servicios administrativos 0 0 0 Otros gastos no elegibles 0 0 0 SUBTOTAL GASTOS NO ELEGIBLES 0 0 0 0 195,000 65,000 45,000 305,000 346,000 TOTAL DEL PROYECTO 297,301 90,000 61,000 448,301 305,000 90,000 61,000 456,000 904,301 Nota: Por favor ver el Anexo-1 para el presupuesto detallado presentado como un archivo adjunto en Excel. El Anexo-2 está presentado contiguamente con notas detalladas al presupuesto.

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ANEXO-2 NOTAS AL PRESUPUESTO



A. Fuentes de financiamiento: Monto total de presupuesto estimado del Proyecto y fuentes de financiamiento (aporte de FONTAGRO, aportes estimados de contrapartida por institución participante, otros aportes si los hubiera.

Contribución FONTAGRO: Total Aporte: 448,301 US$ Contrapartida: 456,000 US$

- CIAT: 305,000 US$ - CORPOICA: 90,000 US$ - INTA: 61,000 US$

Total del Proyecto: 904,301 US$

B. Plazos: Duración del proyecto en meses

Periodo de Ejecución: 36 meses

Recursos humanos (219,405 US$): Coordinación y ejecución del proyecto En las aportaciones que haga FONTAGRO se incluyen los honorarios del coordinador del proyecto (Idupulapati Rao) por una cifra de 42,000 US$ durante los tres años de duración del proyecto. El coordinador del proyecto dedicará 30% de su tiempo por año (3.6 meses al año) para coordinar el proyecto (10% de su tiempo) y liderar las actividades de investigación en los Componentes 2 (10% del tiempo) y 3 (10% del tiempo). El costo del tiempo restante (20% = 84,000 US$) lo asume CIAT como contrapartida del proyecto. El coordinador es a su vez responsable de la implementación y supervisión general del proyecto. Componente 1.0 Las actividades de investigación 1.1 y 1.2 del componente 1: análisis espacial para identificar nichos para dirigir accesiones de B. humidicola e híbridos de Brachiaria tolerantes será liderada por Andrew Jarvis con una contribución de 1.2 meses de su tiempo (14,000 US$) durante los dos primeros años serán pagados con fondos de FONTAGRO, por su parte CIAT contribuirá con 10% de su tiempo por año como fondos de contrapartida (3.6 meses = 42,000 US$). Andrew Jarvis será asistido por Edward Guevara (Asistente Categoría 2 en CIAT) por un total de 3 meses durante 3 años (1 mes por año) con fondos de FONTAGRO por un total de 6,600 US$. Se contempla la utilización de dos estudiantes de pregrado para la realización de las actividades del Componente 1.0 del proyecto. Estos dos estudiantes realizarán tareas de apoyo en los componentes 1.1 y 1.2, por lo que se entrenarán en sistemas de información geográfica (SIG). Se calcula un estipendio mensual para los estudiantes de 247 US$ para el 2009 (2,230 US$ por año) y 266 US$ para el 2010 (2,400 US$ por año). Los trabajos realizados por los estudiantes constituirán un componente de sus respectivas tesis y representan un total de 4,630 US$.

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Componente 2.0 Las actividades de investigación en el Componente 2, mecanismos de tolerancia a la inundación en Brachiaria, estarán lideradas por Idupulapati Rao. La ejecución del Componente 2.0 involucra investigación detallada que permita identificar mecanismos de adaptación de Brachiaria a suelos con drenaje deficiente. La información mecanistica obtenida de esta investigación permitirá refinar o definir criterios de selección de genotipos de Brachiaria a suelos con drenaje deficiente y desarrollar y/o mejorar la metodología de tamizado que actualmente se está usando en CIAT. El grado de especialización que demanda la ejecución de este componente requiere la participación de un estudiante a nivel doctoral. Para esto se cuenta con Juan Andrés Cardoso Arango (Colombiano) quien actualmente está realizando investigación predoctoral en “Mecanismos de adaptación a estreses abióticos en pastos y leguminosas”. Los resultados obtenidos en este proyecto serán incluidos como capítulos dentro de la tesis y serán públicamente compartidos ante un comité y audiencia internacional en el salón de actos de la Universidad de Granada (España). El costo en personal para desarrollar el Componente 2.0 es de 65,625 US$ el cual cubre los servicios de un profesional con MSc por un periodo de 30 meses. Estos fondos serán usados exclusivamente en salario y beneficios del estudiante de doctorado y no cubren matrícula u otros gastos relacionados con la Universidad en España. Componente 3.0 Las actividades de investigación del Componente 3.0 en la selección de híbridos y accesiones de Brachiaria con tolerancia a la inundación estarán lideradas por Idupulapati Rao. Los híbridos a evaluar serán generados por John Miles, Mejorador de forrajes en CIAT y quien dedicara 10% de su tiempo al año (42,000 US$ en un periodo de 3 años), costos que serán asumidos por el CIAT como contrapartida. Para ejecutar el Componente 3.0 se contratará los servicios de un Ingeniero Agrónomo para la selección de genotipos de Brachiaria adaptados a suelos con drenaje deficiente. Se contempla la contratación directa (CD) de Joisse Rincón que es un profesional con conocimientos de Brachiaria spp., con experiencia en el montaje de ensayos de un gran número de genotipos y con conocimientos de fisiología vegetal. El costo total de este profesional durante 36 meses es de 53,550 US$ y se basa en el salario de un asistente de investigación (Asistente Categoría 2) en CIAT. Componente 4.0 El Componente 4.0 involucra actividades de investigación relacionados con la evaluación en campo y selección de híbridos y accesiones de Brachiaria tolerantes a la inundación con la participación de productores. El componente 4.0 estará co-dirigido por Pedro Argel (CORPOICA, Colombia) y Martín Mena (INTA, Nicaragua). La realización de las actividades dentro de este componente es intensa y requiere de mucha apoyo de mano de obra no calificada, por lo que se contrataran trabajadores temporales en los tres años del proyecto con fondos aportados por FONTAGRO. El costo estimado para la contratación de trabajadores en los 3 sitios de CORPOICA para 3 años es de 19,000 US$ y la evaluación de los dos sitios de INTA es de 14,000 US$ Adquisición de bienes y servicios (134,475 US$) Para la ejecución del proyecto se incluyen los siguientes equipos y servicios:

• Equipamiento de oficina (computador de mesa para análisis espacial), medidor de clorofila, cámara digital para microscopio, sensores de luminosidad, equipo de campo para monitorear la tabla de agua).

• Gastos de laboratorio (reactivos para los estudios morfo-fisiológicos, bioquímicos, análisis de nutrientes y calidad de forraje);

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• Gastos de invernadero (materas plásticas, nutrientes de alta pureza grado reactivo, suelo, bolsas de papel y plástico).

• Gastos de materiales de campo (semilla, fertilizante, pesticidas) y servicios (preparación de suelo, remoción de malezas, siembra, muestreo y cosecha).

• Mano de obra no calificada (contratación de trabajadores temporales para apoyar actividades de invernadero).

Viajes y viáticos (58,000 US$) El CIAT dispondrá de 15,000 US$ de los recursos de FONTAGRO, repartidos en los 3 años de duración del proyecto, para la visita del Coordinador del Proyecto a los 5 sitios de evaluación (3 Colombia, 2 Nicaragua) de genotipos de Brachiaria, así como para la asistencia a la reunión anual de FONTAGRO, reunión anual del Programa Cooperativo Centroamericano para el Mejoramiento de Cultivos y Animales (PCCMCA), y la asistencia a conferencias. Las instituciones co-ejecutaras CORPOICA e INTA requerirán un total de 27,000 US$ y 18,000 US$, respectivamente para viajes/ viáticos. Una parte de estos recursos se usaran para viajes de los co-lideres 3 veces por año a los sitios de evaluación en campo. Otra parte de los recursos se asignaran para viajes/viáticos de los responsables de los ensayos en Colombia y Nicaragua a los ensayos que están fuera de su localidad para hacer comparaciones de resultados y compartir experiencias. Finalmente, otra parte de los fondos de viajes/ viáticos se usarán en el caso de CORPOICA para el traslado de miembros del grupo core de la Red de Pastos y Forrajes al C.I. Turipana para la presentación/discusión de los resultados del proyecto. Divulgación y diseminación (14,000 US$) Dentro de este ítem se incluyen los costos de elaboración de folletos divulgativos, días de campo, impresión de pósteres y artículos en revistas. Transferencias (7,500 US$) Las transferencias realizados por CIAT de fondos a los socios del consorcio (CORPOICA e INTA) representan tendrán un costo total de 7,500 US$ por 3 años. Aportes de Contrapartida El CIAT provee apoyo al proyecto en términos de recursos humanos por una valor de 168,000 US$ (20% del tiempo/año durante 3 años de Idupulapati Rao, 10% del tiempo/año durante 3 años de John Miles y 10% del tiempo/año por 3 años de Andrew Jarvis) y equipamiento y servicios por un valor de 27,000 US$. El CIAT también provee apoyo al proyecto a través de su infraestructura y servicios por una cantidad total de 110,000 US$. CORPOICA e INTA proveerán apoyo al proyecto en términos de recursos humanos y equipos por un valor de 90,000 US$ y 61,000 US$ respectivamente. En el caso de CORPOICA habrá tres investigadores involucrados en el proyecto que aportaran cada uno el equivalente de 2 a 3 meses al año de su tiempo por 3 años como contrapartida: Pedro Argel - 3 meses (co-líder del Proyecto y encargado de los ensayos de campo en el C. I. Turipana), A. Rincón - 2 meses (encargado de los ensayos de campo en el C.I. La Libertad en el piedemonte llanero) y H. Mateos- 2 meses (encargado de los ensayos de campo en la E. E. El Nus). La otra parte de la contrapartida de CORPOICA esta representada por maquinaria, equipos y materiales. En el caso de INTA habrá dos investigadores involucrados en el proyecto que aportaran cada uno el equivalente de 3 meses al año de su tiempo por 3 años como

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contrapartida: Martin Mena - 3 meses (co-líder del Proyecto y encargado de coordinar y apoyar técnica y metodológicamente la ejecución de los ensayos de campo en la zona atlántica (Nueva Guinea y Siuna). Martín Mena estará asistido por Ariel Jaime (investigador zona INTA Centro Sur, encargado de los experimentos en el sitio Nueva Guinea) y un asistente de investigación (Oficina de Extensión Siuna, encargado de los experimentos de campo en el sitio Siuna), ambos durante 3 meses del año por 3 años. La otra parte de la contrapartida de INTA está representada por maquinaria, equipos y materiales. Referencias Citadas Abberton, M. T., J. H. MacDuff, A. H. Marshall and M. W. Humphreys. 2008. The genetic

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CV’s de Equipo Técnico

Nombre: Idupulapati M. Rao Dirección: CIAT, A. A. 6713 Teléfono/fax: 57-2-445-0000/57-2-445-0073 Correo electrónico: [email protected] TITULOS ACADÉMICOS OBTENIDOS (área/disciplina, universidad, año) PhD, Fisiología Vegetal, Sri Venkateswara University, India, 1978 MSc, Botanica (Fisiología), Bhopal University, India, 1973 BSc, Química-Botanica-Zoología, Andhra University, India, 1971 EXPERIENCIA PROFESIONAL (posición, institución, fecha) Nutricionista/Fisiólogo, Internacional Center for Tropical agricultura (CIAT), Cali, Colombia (1989-Presente) Especialista Asistente, Department of Plant and Soil Biology, University of California, Berkeley, CA, USA (1984-1989) Investigador Asociado, Department of Plant Biology, University of Illinois, Urbana, IL, USA (1982-1984) Research Asóciate, Department of Biological Science, University of Illinois at Chicago, Chicago, IL, USA (1981-1982). Plant Physiologist, International Crops Research Institute for the Semiarid Tropics (ICRISAT), Patancheru, India (1979-1981) PUBLICACIONES RECIENTES (últimos 5 años) Ricaurte, J., I. M. Rao and C. Menjívar. 2007. Estrategias de enraizamiento de genotipos

Brachiaria en suelos ácidos y de baja fertilidad en Colombia. Acta Agronómica (Colombia) 56:107-115.

Begum, H. H., M. Osaki, M. Nanamori, T. Watanabe, T. Shinano and I. M. Rao. 2006. Role of phosphoenolpyruvate carboxylase in the adaptation of a tropical forage grass, Brachiaria hybrid, to low phosphorus acid soils. J. Plant Nutrition 29: 35-57.


Watanabe, T., M. Osaki, H. Yano and I. M. Rao. 2006. Internal mechanisms of plant adaptation to aluminum toxicity and phosphorus starvation in three tropical forages. J. Plant Nutrition 29: 1243-1255.

Rao, I. M., J. W. Miles, R. García y J. Ricaurte. 2006. Selección de hibridos de Brachiaria con resistencia a aluminio. Pasturas Tropicales 28: 20-25.

Hausler, K., I. M. Rao and R. Schultze-Kraft and late H. Marschner. 2006. Shoot and root growth of two tropical grasses, Brachiaria ruziziensis and B. dictyoneura as influenced by aluminum toxicity and phosphorus deficiency in a sandy loam Oxisol of the eastern plains of Colombia. Trop. Grasslands 40: 213-221.

Nanamori, M., T. Shinano, J. Wasaki, T. Yamamura, I. M. Rao and M. Osaki. 2004. Low phosphorus tolerance mechanisms: Phosphorus recycling and photosynthate partitioning in the tropical forage grass, Brachiaria hybrid cultivar Mulato compared with rice. Plant Cell Physiol. 45: 460-469.

Wenzl, P., L. I. Mancilla, J. E. Mayer, R. Albert amd I. M. Rao. 2003. Simulating infertile acid soils with nutrient solutions and the effects on Brachiaria species. Soil Sci. Soc. Am. J. 67: 1457-1469.

Wenzl, P., A. L. Chaves, G. M. Patiño, J. E. Mayer and I. M. Rao. 2002. Aluminum stress stimulates the accumulation of aluminum-detoxifying organic acids in root apices of Brachiaria species. J. Plant Nutrition and Soil Science 165: 582-588.

Wenzl, P., J. E. Mayer and I. M. Rao. 2002. Aluminum stress inhibitis accumulation of phosphorus in root apices of aluminum-sensitive but not aluminum-resistant Brachiaria cultivar. Journal of Plant Nutrition 25: 1821-1828.

Miles, J. W., C. B. do Valle, I. M. Rao and V. P. B. Euclides. 2004. Brachiariagrasses. In: L. Moser, B. Burson and L. E. Sollenberger, (eds) Warm-season (C4) grasses. ASA-CSSA-SSSA, Madison, WI, USA, pp.745-783.

Rao, I. M. and G. Cramer 2003. Plant nutrition and crop improvement in adverse soil conditions. In: M. Chrispeels and D. Sadava (eds). Plants, Genes, and Crop Biotechnology. Published in partnership with the American Society of Plant Biologists and ASPB Education Foundation. Jones and Bartlett Publishers, Sudbury, Massachusetts, USA, pp 270-303.

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Nombre: John W. Miles Dirección: CIAT/A.A. 6713/Cali, COLOMBIA Teléfono/fax: 57-2-445-0000/57-2-445-0073 Correo electrónico: [email protected] TITULOS ACADÉMICOS OBTENIDOS (área/disciplina, universidad, año) Ph.D. Agronomía (Fitomejoramiento; Genética cuantitativa), Universidad de Illinois. 1979. M.S. Fitomejoramiento, Universidad de Cornell. 1971. B.S. Agronomía, Universidad de California, Davis. 1968. EXPERIENCIA PROFESIONAL (posición, institución, fecha) Investigador principal, Genética/Fitomejoramiento, Forrajes tropicales, Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT), Cali Colombia. Agosto 1979 hasta el presente. PUBLICACIONES RECIENTES (últimos 5 años) Sotelo, P.A., M.F. Miller, C. Cardona, J.W. Miles, G. Sotelo, and J. Montoya. 2008. Sublethal

effects of antibiosis resistance on the reproductive biology of two spittlebug (Hemiptera: Cercopidae) species affecting Brachiaria spp. J. Econ. Entomol. 101(2):564-568.Castro, U., C. Cardona, J. Vera-Graziano, J. Miles, R. Garza-Garcia. 2007. Morphological and molecular identification of Prosapia simulans (Walker) (Hemiptera: Cercopidae), and screening and mechanisms of resistance to this spittlebug in Brachiaria hybrids. Neotropical Entomology 36(4):547-554.

Pabón, A., C. Cardona, J.W. Miles, and G. Sotelo. 2007. Response of resistant and susceptible Brachiaria spp. genotypes to simultaneous infestation with multiple species of spittlebugs (Hemiptera: Cercopidae). J. Econ. Entomol. 100(6):1896-1903.

Miles, J.W. and M.D. Hare. 2007. Plant breeding and seed production of apomictic tropical forage grasses. p. 74-81. In: Aamlid, T.S., L.T. Havstad, and B. Boelt (eds.) Seed production in the northern light: Proceedings of the Sixth International Herbage Seed Conference, Gjennestad, Norway. 18-20 June 2007. (Bioforsk: Ǻs, Norway).

Miles, J.W. 2007. Apomixis for cultivar development in tropical forage grasses. Crop Sci. 47:S-238-S-249.

Wenzl, P., A. Arango, A.L. Chaves, M.E. Buitrago, G.M. Patiño, J. Miles, and I.M. Rao. 2006. A greenhouse method to screen brachiariagrass genotypes for aluminum resistance and root vigor. Crop Sci. 46:968-973.

Miles, J.W., C. Cardona, and G. Sotelo. 2006. Recurrent selection in a synthetic brachiariagrass population improves resistance to three spittlebug species. Crop Sci. 46:1088-1093.

Miles, J.W., C.B. do Valle, I.M. Rao, and V.P.B. Euclides. 2004. Brachiariagrasses. p. 745-

783. In: L.E. Moser, B.L. Burson, and L. E. Sollenberger (eds.) Warm-season (C4) grasses. Agron. Monogr. 45. ASA, CSSA, SSSA, Madison, WI, USA.

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Nombre: Andrew Jarvis Dirección: CIAT/A.A. 6713/Cali, COLOMBIA Teléfono/fax: 57-2-445-0000/57-2-445-0073 Correo electrónico: [email protected] TITULOS ACADÉMICOS OBTENIDOS (área/disciplina, universidad, año) 2001-2005: Ph.D., Departamento de Geografía, King’s College, Londres. 2001: M.Sc., Departamento de Geografía, King’s College, Londres. 1996-1999: Pregrado del Departamento de Geografía, King’s College, Londres (parte de la Universidad de Londres), recibiendo un B.Sc. de primera clase. Grado con Honores. EXPERIENCIA PROFESIONAL (posición, institución, fecha) Actualmente: Cali, Colombia

Investigador Senior e Investigador líder en Cambio Climático, Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT) y Bioversity International, líder del laboratorio de SIG en CIAT, agenda de investigación en análisis espacial de la agrobiodiversidad, y también involucrado en propuestas de desarrollo y búsqueda de financiación.

2004-2006 – Cali, Colombia Investigador científico Posdoctoral, posición conjunta entre CIAT y Bioversity International, en el Proyecto de Uso de la Tierra de CIAT.

2002-2004 – Cali, Colombia Asociado en Investigación, posición conjunta entre CIAT Bioversity, en el Proyecto de Uso de la Tierra, desarrollando técnicas de modelización espacial para el mapeo de la biodiversidad. También trabajos de consultoría para GEF, AmbioTek, Hydea S.R.L.

PUBLICACIONES RECIENTES (últimos 5 años) Jarvis, A., A. Lane and R. H. Hijmans. 2008. Impacts of climate change on crop wild relatives.

Agriculture Ecosystems and Environment, Vol. 126: 13-23. Lane, A and A. Jarvis. 2007. Changes in Climate will modify the Geography of Crop

Suitability: Agricultural Biodiversity can help with Adaptation. Journal of Semi-arid Tropical Agricultural Research, Vol. 4: Issue 1, available online at http://www.icrisat.org/Journal/specialproject.htm.

Jarvis, A., S. Yeaman, L. Guarino and J. Tohme. 2005. The role of geographic analysis in locating, understanding and using plant genetic diversity. In: E. A. Zimmer and E. H. Roalson (eds), Methods in Enzymology, Vol. 395 Molecular Evolution: Producing the Biochemical Evidence Part B, Elsevier, New York, USA pp. 279-298.

Hijmans, R.J., S. Cameron, J. Parra, P.G. Jones, A. Jarvis. 2005. WorldClim - very high resolution global terrestrial climate surfaces for monthly temperature and precipitation, International Journal of Climatology 25: 1965-1978.

Ferguson, M.E., A. Jarvis, H.T. Stalker, D. Williams, L. Guarino, J. F. M. Valls, R. N. Pittman, C. E. Simpson and P. Bramel. 2005. Biogeography of Wild Arachis (Leguminosae): Distribution and Environmental Characterisation. Biodiversity and Conservation 14: 1777-1798.

Maxted, N., P. Mabuza-Dlamini, H. Moss, S. Padulosi, A. Jarvis and L. Guarino. 2004. African Vigna : An Ecogeographic Study, IPGRI, Rome.

Jarvis, A., J. Rubiano, A. Nelson, A. Farrow and M. Mulligan. 2004. Practical use of SRTM data in the tropics – Comparisons with digital elevation models generated from cartographic data. Working Document no. 198, 32 pp. CIAT, Cali, Colombia.

Jarvis, A., M. Ferguson, D. Williams, L. Guarino, P. Jones, H. Stalker, J. Valls, R. Pittman, C. Simpson and P. Bramel. 2003. Biogeography of Wild Arachis: Assessing Conservation Status and Setting Future Priorities. Crop Science 43: 1100-1108.

Jones, P., L. Guarino and A. Jarvis. 2002. Computer tools for spatial analysis of plant genetic resources data : 2. FloraMap. Plant Genetic Resources Newsletter, 1-6.

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Nombre: Pedro Argel Dirección: Corpoica, Km 13 vía Montería-Cereté Teléfono/fax: 7640385 Correo electrónico:[email protected] TITULOS ACADÉMICOS OBTENIDOS (área/disciplina, universidad, año) Ph.D. Agronomía de Forrajes Tropicales, Queensland University (Australia), 1980 Ing. Agr. Agricultura General, Universidad Nacional de Colombia, 1972 EXPERIENCIA PROFESIONAL (posición, institución, fecha) 2008 a la fecha: Investigador Principal Ph D. CORPOICA con sede en el C. I. Turipaná, Montería, Córdoba, Colombia 2003 a 2007: Científico Principal (0.6 de tiempo) del Proyecto de Forrajes Tropicales de CIAT con sede en San José, Costa Rica 1998 a 2002: Consultor en temas relacionados con agronomía de Forrajes Tropicales para el Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT). 1989 a 1998: Científico Principal del Programa de Forrajes Tropicales de CIAT con sede en San José, Costa 1988: Consultor para FONAIAP-PRODETEC – Venezuela 1983 a 1987: Profesor Asistente de la Universidad de Rutgers del Estado de New Jersey – EEUU. 1982: Científico Visitante en la Unidad de Semillas del CIAT 1981: Jefe de la Sección de Multiplicación de Semillas del Programa de Forrajes Tropicales del CIAT. 1980: Posdoctoral Fellow del Programa de Forrajes Tropicales de CIAT 1979: Asistente de Investigación en el Departamento de Agricultura de la Universidad de Queensland, Australia. 1978: Consultor de la FAO en curso general sobre pastos tropicales organizado por FAO/SIDA en Morogoro, Tanzania, Este del Africa. 1973 – 1975: Asistente de Investigación del CIAT PUBLICACIONES RECIENTES (últimos 5 años) Argel, P. J. y C. E. Lascano. 2008. Contribución a la producción animal del trópico Latino

Americano de especies e híbridos de Brachiaria. En: R. Tejos (ed.). Manejo y Utilización de Pastos y Forrajes en Sistemas de Producción Animal. Memorias XII Seminario, Mérida (Venezuela) del 3 al 5 Abril, 2008. p. 39-48.

Argel, P. J., J. W. Miles, J. D. Guiot, H. Cuadrado y C. E. Lascano. 2007. Cultivar Mulato II

(Brachiaria híbrido CIAT 36087). Gramínea de alta calidad y producción forrajera, resistente al salivazo y adaptada a suelos tropicales ácidos bien drenados. Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT), Cali, Colombia. 22 p.

Argel, P. J. 2006. Contribución de los forrajes mejorados a la productividad ganadera en

sistemas de doble propósito. Arch. Latinoam. Prod. Anim. 14: 65-72. Argel, P. J., J. W. Miles, J. D. Guiot y C. E. Lascano. 2006. Cultivar Mulato (Brachiaria híbrido

CIAT 36061). Gramínea de alta producción y calidad forrajera para los trópicos. Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT), Cali, Colombia. 21 p.

Schoonhoven, A. D., F. Holmann, P. Argel, E. Pérez, J. C. Ordoñez and J. Chaves. 2006.

Estimation and comparison of benefits due to feeding hay and silage during the dry season on comercial dual-purpose cattle production systems in Honduras and Costa Rica. Livestock Research for Rural Development. Volume 8, Article no. 15. http://www.cipav.org.co/lrrd/lrrd18/1/scho18015.htm

Holmann, F., L. Rivas, P. Argel and E. Pérez. 2004. Impact of the adoption of Brachiaria

grasses: Central America and Mexico. Journal of Livestock Research for Rural Development 16: 12. http://www.cipav.org.co/lrrd/lrrd16/12/holm16098.htm

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Nombre: Martin Mena Dirección: Colonia Máximo Jerez casa # D-236. Managua, Nicaragua Teléfono/fax: Movil: (505) 8503417- Casa: (505) 2784671 Correo electrónico: [email protected] TITULOS ACADÉMICOS OBTENIDOS (área/disciplina, universidad, año) 1996-1998. Maestro en Ciencias. Colegio de Postgraduados. México. Acreditación del Plan de Estudios en Ganadería, con mayor énfasis en pastos y nutrición animal. Tesis de Grado: Comportamiento productivo de una pradera de insurgente (Brachiaria brizantha) cosechada a diferentes asignaciones de forraje. 1982-1986. Ingeniero Agrónomo Zootecnista. Instituto Superior de Ciencias Agropecuarias. Managua, Nicaragua. Tesis: Producción y calidad de semilla de pasto gamba (Andropogon gayanus) a diferentes dosis de fertilización y momentos de cosecha EXPERIENCIA PROFESIONAL (posición, institución, fecha) 1993-2008. Instituto Nicaragüense de Tecnología Agropecuaria, INTA. Investigador Nacional en Producción Animal. 1987-1993. Programa Nacional de Pastos. Ministerio de Agricultura y Ganadería. Especialista en Ganadería con las siguientes responsabilidades: Planificar, ejecutar y dar seguimiento a planes y proyectos de investigación y desarrollo en

producción animal, con énfasis en las áeas de producción y utilización de pastos y alimentación del ganado durante la época seca.

Evaluar germoplasma de gramíneas, leguminosas y otras especies multipropósitos para usos sostenibles en áreas de pasturas.

Definir en fincas con enfoque participativo tecnologías de producción, utilización de pastos, manejo de pasturas y alternativas de alimentación de ganado durante la época seca

PUBLICACIONES RECIENTES (últimos 5 años) Niewenhuyse, A., A. Aguilar, M. Mena, K. Nájera y M. Osorio M. 2008. La siembra de pastos

asociados con maní forrajero Arachis pintoi. Managua, Nicaragua. CATIE 2008. Serie técnica. Manual técnico/CATIE; no. 82, 74 p.

Humbert F.L., S. Douxchamps, R. van der Hoek, A. Benavidez, M. Mena, I. Rao, A. Schmidt, S., E. Frossard, A. Oberson. 2008. Impact of Canavalia brasiliensis on nitrogen budgets in smallholder crop-livestock farms of the Nicaraguan hillsides. Paper to be submitted at the Deutsche Tropentag, 7-9 October 2008, Hohenheim, Germany

Van der Hoek R., S. Douxchamps, A. Benavidez, M. Mena, I. Rao, A. Schmidt, A. Oberson, E. Frossard, M. Peters. 2008. Potential of Canavalia brasiliensis as a dry season supplement in Central American mixed crop-livestock systems. Paper to be submitted at the Deutsche Tropentag, 7-9 October 2008, Hohenheim, Germany

Benavidez A., R. van der Hoek, S. Douxchamps, M. Mena. 2008. Efecto de Canavalia brasiliensis en la produccion y calidad de leche en Nicaragua. Presentación en el PCCMCA, 14-18 abril, San José, Costa Rica.

Van der Hoek R., M. Mena, A. Benavidez, A. Schmidt, H.D. Hess and M. Peters. 2008. Dry season feeding systems for smallholder dairy cattle in Central-America. Presented on 4 June 2008 at the Annual North-South Conference, Zürich, Switzerland.

Douxchamps, S., E. Frossard, I. M. Rao, A. Schmidt, R. Van der Hoek, M. Mena and A. Oberson. 2007. Effects of Canavalia brasiliensis on nitrogen dynamics in crop-livestock systems of the Nicaraguan hillsides. Paper presented at the NITROGEN 2007 International Conference, Lancaster, UK. 27-31 July 2007.

Douxchamps, S., E. Frossard, I. M. Rao, A. Schmidt, R. Van der Hoek, M. Mena and A. Oberson. 2007. Effects of Canavalia brasiliensis on nitrogen dynamics in crop-livestock systems of the Nicaraguan hillsides. Paper presented at the NITROGEN 2007 International Conference, Lancaster, UK. 27-31 July 2007.

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X. MARCO LÓGICO



Resumen Narrativo Indicadores Objetivamente

Verificables (IOV) Medios de Verificación (MDV)

Supuestos

FIN DEL PROYECTO Adaptar al cambio climático áreas de pastoreo en zonas ganaderas húmedas del trópico americano mediante la selección de genotipos de Brachiara tolerantes a suelos mal drenados

• Cultivares de Brachiaria bien adaptados a suelos mal drenados liberados en países en ALC con sistemas ganaderos en zonas húmedas

• Estadísticas de producción y venta de semillas

• Estadísticas de áreas plantadas con los nuevos cultivares de Brachiaria adaptados a suelos inundables

• Los ganaderos están dispuestos a adoptar las nuevas opciones de gramíneas

• Las semillas están disponibles en el mercado

PROPÓSITO DEL PROYECTO Desarrollar genotipos de Brachiaria con tolerancia superior a la inundación y más productivos que los cultivares comerciales para sistemas ganaderos en zonas húmedas de ALC mediante la definición de mecanismos de adaptación y selección con métodos participativos

• Localidades a nivel continental apropiados para genotipos de Brachiaria con tolerancia a suelos mal drenados

• Mecanismos adaptativos de Brachiaria a suelos inundados definidos

• Métodos de invernadero y de campo confiables para selección por tolerancia a la inundación de genotipos de Brachiaria

• Genotipos de Brachiaria seleccionados

• Reportes anuales • Publicaciones con

datos comparativos de genotipos contrastantes

• El apoyo financiero a CIAT por donantes se mantiene

• La financiación de CORPOICA e INTA se mantienen

• Disponibilidad adecuada de material vegetativo o semilla de accesiones e híbridos de Brachiaria

• Recombinación genética de la tolerancia a la inundación con otros atributos deseables

COMPONENTES DEL PROYECTO 1 Análisis espacial para cuantificar áreas

ganaderas en América Tropical con suelos con drenaje deficiente en función de clima actual y futuro

• Mapas y Cuadros que cuantifican las áreas con suelos inundables en América Latina ahora y debido a cambio climático, para dirigir accesiones e híbridos de Brachiaria seleccionados en este proyecto

• Informes anuales • Tesis de grado

• Hay suficiente información disponible sobre capacidad de campo en suelos al nivel continental

2 Aplicación de un método de selección de genotipos de Brachiaria adaptados a suelos con drenaje deficiente basado en los mecanismos morfológicos,

• Carácteres en gramíneas tropicales asociadas con adaptación a encharcamiento útiles para un programa de mejoramiento

• Reportes anuales • Al menos 2

publicaciones en revistas científicas, 2

• Disponibilidad de material vegetativo de accesiones e híbridos de Brachiaria

• Existe variabilidad genética

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Resumen Narrativo Indicadores Objetivamente Verificables (IOV)

Medios de Verificación (MDV)

Supuestos

fisiológicos y bioquímicos de las plantas

genético. • Determinación de la importancia relativa de diferentes mecanismos fisiológicos en la adaptación a suelos mal drenados

• Metodología de tamizado para seleccionar genotipos de gramíneas por tolerancia a mal drenaje

publicaciones en conferencias

• Técnicas fenotípicas de tamizado incorporadas en el programa de mejoramiento de Brachiaria en CIAT

en la tolerancia a la inundación

3 Selección de híbridos de Brachiaria y accesiones de B. humidicola adaptados a suelos con drenaje deficiente y con un rendimiento y calidad de forraje mayores que la de cultivares comerciales

• Genotipos de Brachiaria con adaptación a suelos mal drenados seleccionados con base en comportamiento en invernadero

• Reportes anuales • Al menos 1

publicación en revistas científica y una publicación en una conferencia

• Técnicas fenotípicas de tamizado incorporadas en el programa de mejoramiento de Brachiaria en CIAT


• Existe variabilidad genética en la tolerancia a la inundación

4 Evaluar con participación de productores y bajo condiciones de campo los genotipos de Brachiaria seleccionados por adaptación a suelos con drenaje deficiente.

• Genotipos de Brachiaria con adaptación a suelos mal drenados seleccionados con base en comportamiento en el campo y criterios de productores

• Reportes de progreso del proyecto, incluyendo resultados cuantitativos

• Suficiente producción de semilla de genotipos promisorios.

• Los productores participan activamente en la evaluación de los genotipos

• Condiciones climáticas no interrumpen el cronograma del trabajo

ACTIVIDADES DEL PROYECTO

COMPONENTE 1 1.1 Cuantificar áreas ganaderas a nivel

continental con condiciones climáticas y edáficas con problemas de encharcamiento

• Mapas que muestran frecuencias, probabilidades y duraciones de periodos de encharcamiento actuales y esperados en 2050 debido a cambio climático

• Cuadro con áreas por país con estadísticas sobre duración, frecuencia y duración de encharcamiento actual y esperado en 2050 debido a cambio climático


• Disponibilidad de información edáfica sobre niveles freáticos

• Los modelos de balance hídrico son los suficientemente precisos para estimar parámetros asociados con encharcamiento del suelo

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Supuestos

1.2 Identificar los nichos de adaptación a suelos mal drenados para genotipos de Brachiaria

• Mapas que muestran el potencial de accesiones e híbridos seleccionados de adaptarse a suelos con drenaje deficiente

• Cuadros con las áreas potenciales de adaptación a suelos mal drenados de accesiones e híbridos seleccionados en el proyecto


• En la actividad 3.0 se seleccionas genotipos de Brachiaria con adaptación a encharcamiento en suelos con fertilidad contrastante

• Factores de suelo y clima son los mas importantes para definir adaptabilidad de Brachiaria

COMPONENTE 2 2.1 Cuantificación de diferencias en la

tolerancia a la inundación en Brachiaria spp. bajo un suelo ácido y fertilidad alta

• Cuantificación de las respuestas morfológicas, fisiológicas y bioquímicas en suelos inundados de fertilidad alta

• Reportes de progreso del proyecto, incluyendo resultados cuantitativos.

• Hay suficiente material vegetativo para propagación para los ensayos

2.2 Cuantificación de diferencias en tolerancia a la inundación en genotipos de Brachiaria spp. bajo un suelo ácido y fertilidad baja

• Cuantificación de las respuestas morfológicas, fisiológicas y bioquímicas en suelos inundados de fertilidad baja



2.3 Definición de los mecanismos de tolerancia y desarrollo de un método de tamizado rápido y confiable para evaluación de un gran número de genotipos.

• Cuantificación de las respuestas (morfológicas, fisiológicas y bioquímicas) en dos tipos de suelo

• Metodología para el tamizado de genotipos por tolerancia al encharcamiento


• Al menos 2 publicaciones en revistas científicas, 2 publicaciones en conferencias


COMPONENTE 3 3.1 Evaluación de accesiones de B.

humidicola e híbridos promisorios de Brachiaria por su tolerancia a la inundación en suelo ácidos y fertilidad alta

• Genotipos seleccionados con tolerancia a suelos ácidos mal drenados y con fertilidad alta




3.2 Evaluación de accesiones de B. humidicola e híbridos promisorios de Brachiaria por su tolerancia a la inundación en suelo ácido y fertilidad baja

• Genotipos seleccionados con tolerancia a suelos ácidos mal drenados y con fertilidad baja




3.3 Capacidad de recuperación de accesiones de B. humidicola e híbridos de Brachiaria promisorios

• Genotipos seleccionados con tolerancia a suelos mal drenados

• Reportes de progreso del proyecto, incluyendo resultados


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Supuestos

cuantitativos • Existe variabilidad genética en la tolerancia a la inundación

3.4 Validación del nuevo método de tamizado (Actividad 2.3) en algunas accesiones e híbridos contrastantes de Brachiaria bajo condiciones de suelo ácido con fertilidad baja y alta

• Genotipos seleccionados con tolerancia a suelos mal drenados con fertilidad contrastante


• Al menos 1 publicación en revistas científica y una publicación en una conferencia



COMPONENTE 4 4.1 Validación en el campo de

metodología para evaluar tolerancia de Brachiaria a condiciones de suelo con drenaje deficiente

• Metodología estandarizada para evaluar bajo condiciones de campo gramíneas por adaptación suelos con drenaje deficiente


• Se presenta condiciones de suelos con drenaje deficiente en las localidades durante la fase experimental

4.2 Evaluación en campo de accesiones promisorias de B. humidicola e híbridos de Brachiaria por su adaptación a suelos con drenaje deficiente

• De 3 a 5 genotipos de Brachiaria seleccionados por adaptación superior a suelos con drenaje deficiente


• Existe variación en la productividad de genotipos de Brachiaria bajo condiciones de suelos con drenaje deficiente

4.3 Selección con métodos participativos de accesiones e híbridos de Brachiaria

• De 1 a 2 accesiones e híbridos de Brachiaria adaptados a suelos con drenaje deficiente, por tener atributos de interés a productores


• Los productores participan activamente en la evaluación de los genotipos de Brachiaria

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