METODOS DE FITOMEJORAMIENTO PARTICIPATIVO EN ARROZ Gilles Trouche, CIRAD-CIAT

1. METODOS DE FITOMEJORAMIENTO PARTICIPATIVO EN ARROZ Gilles Trouche, CIRAD-CIAT

2. CONTENIDO • Conceptos, objetivos y estrategias del fitomejoramiento participativo • Proceso de investigación • Métodos • Experiencia del proyecto CIAT-CIRAD en Nicaragua

3. CONTENIDO • Conceptos, objetivos y estrategias del fitomejoramiento participativo • Proceso de investigación • Métodos • Experiencia del proyecto CIAT-CIRAD en Nicaragua

4. ¿QUE ES EL FITOMEJORAMIENTO PARTICIPATIVO? • Vocabulario: - Selección o fitomejoramiento participativo - Participatory Plant Breeding (PPB) o Participatory Crop Improvement (PCI) • Definición: una estrategia de fitomejoramiento donde los diferentes actores de la cadena productiva (investigadores, agricultores y otros) trabajan junto en el proceso de desarrollo de las variedades

5. DESARROLLO DE UNA VARIEDAD: 5 ETAPAS PRINCIPALES ETAPA 1 ETAPA 2 ETAPA 3 Participación de los agricultores ETAPA 4 ETAPA 5 Objetivos de selección Creación de variabilidad Selección en materiales segregantes FP EPV Evaluación Difusión Source: CIRAD Groupe SP

6. Fitomejoramiento convencional: centralizado y no participativo Fitomejoramiento participativo y descentralizado Segregating populations Segregating populations Farmers and Breeder Breeder Crosses Crosses On station yield trials On farm yield trials On farm yield trials Research station Farmers fields Farmers fields Fuente: S. Cecarelli, ICARDA

7. DOS ESTRATEGIAS EN EL FP (1) • EPV = Evaluación y selección participativa de líneas fijas o variedades (Participatory Varietal Selection PVS)- Primera etapa lógica: valorizar el germoplasma disponible - Apreciación de los productores complementa los resultados agrónomicos: componente adicional para la toma de decisión - Genera resultados a corto plazo (variedades rapidamente adoptadas por los productores involucrados en el proceso) - Fácil para implementar y con bajo costo

8. DOS ESTRATEGIAS EN EL FP (2) • FP = Creación y selección participativa en poblaciones segregantes (Participatory Plant Breeding PPB) - Para los ambientes y/o prácticas de cultivo y/o exigencias de calidadmuy específicas- Cuando el EPV no dio resultados satisfactorios - Cuando la meta es rescatar y/o valorizar la calidades de variedades locales- Ampliar la base genética

9. ¿ POR QUÉ PROPONER UN FITOMEJORAMIENTO PARTICIPATIVO Y DESCENTRALIZADO? • En Mesoamérica una alta proporcion de la producción de granos básicos es realizada por pequeños y medianos productores, en sistemas manuales de bajos insumos o en sistemas poco tecnificados. • Existe también una diversidad de condiciones agroclímaticas y prácticas • En estas condiciones, particularmente en los sistemas de bajos insumos, el nivel de adopción de las variedades mejoradas modernas esta bajo

10. ¿CAUSAS DEL BAJO NIVEL DE ADOPCION DE LAS VARIEDADES MEJORADAS POR LOS PEQUEÑOS PRODUCTORES? • Falta de conocimiento de las variedades mejoradas por estos productores • Variedades mejoradas no responden bien a las condiciones marginales y/o sistemas de bajos insumos y no siempre bien aceptadas en calidad de grano. • Limitaciones de acceso en tiempo y cantidad a las semillas mejoradas. • Costo alto de la semilla mejorada y de su paquete.

11. ¿PARA QUÉ APLICAR METODOLOGIAS DE FITOMEJORAMIENTO PARTICIPATIVO Y DESCENTRALIZADO? • Tomar más en cuenta las condiciones agroecológicas y las prácticas culturales de las zonas metas • Mejor control de las interacciones GxE • Considerar el conocimiento local y las preferencias de los productores de estas zonas metas • Considerar las preferencias y requerimientos de los otros actores de la cadena productiva

12. EL PROBLEMA DE LAS INTERACCIONES GENOTIPOS X AMBIENTES VAR A Ambiente de selección Ambiente meta VAR B Ambientes marginales y/o desfavorables Ambientes favorables

13. PRINCIPIOS CLAVES PARA IMPLEMENTAR UN PROYECTO FP • Construcción de un proceso de investigación entre diferentes socios: actores, mecanismos de concertación etc • Productores ya organizados • Las fases de selección claves se realizan “in-situ”, bajo las condiciones metas (ambiente + prácticas) • Los productores aplican sus propios criterios para la evaluación y la selección del germoplasma • Las tomas de decisiones se comparten entre productores, investigadores y otros actores del proceso

14. DIVERSIDAD DE OBJETIVOS DEL FP • Mejorar los rendimientos (para los ambientes metas) • Incrementar la resistencia a plagas/enfermedades y/o la tolerancia a diferentes estrés abióticos • Mantener o mejorar la calidad de los productos del cultivo Seguridad alimentaria +preservación del ambiente + mayores ingresos para los productores • Mejorar la adopción y difusión de las variedades mejoradas a los productores • Conservar y valorizar la biodiversidad local • Fortalecer las capacidades y organización de los productores y otras instituciones involucradas (empoderamiento)

15. EJEMPLO DE OBJETIVOS PARA EL ARROZ DE SECANO EN AMERICA CENTRAL • Variedades de arroz para los sistemas de producción de bajos insumos • Variedades de arroz extra-precoces para las zonas con mayores riesgos de sequía • Variedades de arroz para condiciones de altitud • Variedades de arroz aromáticos ?

16. DIVERSIDAD DE LOS CONTEXTOS DE APLICACIÓN DEL FP Nicaragua arroz Cuba Fuente: H. Hocdé, Revista Agronomía Mesoamericana, 2006.

17. Productos Investi- gadores Variedades mejoradas Técnicos Preservación Biodiversidad Seguridad alimentaria Agricul- tores Proceso LOS PRODUCTOS DEL FP Métodos Objetivos Caracterización de las variedades locales Actores Generar conocimientos Criterios de selección e ideotipos Otros temas de investigación: agronomía ... Activi dades Resolución problemas • Capacidad de los agricultores y ONG para: • - manejar un proceso FP • establecer & tomar datos en ensayos- conducir EPV y FP • comunicar y discutir resultados • - producir y difundir semillas Aprendizaje

18. PROCESO DE INVESTIGACION

19. EL MARCO GENERAL DE UN PROYECTO FP • Contexto: identificación de los productores metas y su demandas • Fuentes de germoplasma necesario • Objetivos de mejoramiento • Diferentes actores a involucrar • Proceso organizativo y mecanismos de concertación

20. ACTORES DE UN PROCESO FP Investigación Comerciantes Industriales Consumidores ONG Servicios extension Asociaciones productores

21. Organización de la investigación entre socios • Contratos entre las instituciones participantes: objetivos, responsabilidades, recursos, derechos • Comité de seguimiento • Reuniones de concertación y toma de decisión • Derechos de propiedad intelectual DPI

22. Conceptos, objetivos y estrategias del fitomejoramiento participativo • Proceso de investigación • Métodos • Experiencia del proyecto CIAT-CIRAD en Nicaragua

23. ETAPA 1 ETAPA 2 PARTICIPACION DE LOS PRODUCTORES ETAPA 3 ETAPA 4 ETAPA 5 MÉTODOS DE EVALUACION Y SELECCION DE VARIEDADES O LINEAS AVANZADAS CON LOS AGRICULTORES Criterios de selección e ideotipos Creación de variabilidad Selección Evaluación PVS Difusión Fuente: Grupo FP CIRAD

24. Establecemiento de los ensayos en estación o en finca de productores + Toma datos agronómicos + Evaluación y selección en campo por los productores + Evaluación calidad de grano en poscosecha (laboratorio + cocina) EVALUACION/SELECCION DE VARIEDADES CON LOS PRODUCTORES: 6 ETAPAS 5) Análisis de los resultados + 6) Discusión de resultados con los productores y tomas de decisión

25. MÉTODOS Y HERRAMIENTAS DE EVALUACION DE VARIEDADES CON LOS PRODUCTORES Fuentes: - A. Cristinck, E.Weltzien, V. Hoffmann, Handbook for PPB,2005 - Trabajos de los proyectos FP CIRAD • Evaluación abierta • Ejercicios de clasificación de variedades (ranking y preference ranking) • Ejercicios de valoración de variedades (scoring) • Otros

26. OBJETIVOS POSIBLES (Ind. o combinados) PARA ESCOGER EL MÉTODO ADECUADO ES NECESARIO BIEN DEFINIR LOS OBJETIVOS DEL TRABAJO DE EVALUACIÓN • Identificar los diferentes criterios considerados por los productores para valorar una variedad en campo y poscosecha • Determinar la importancia relativa de estos criterios para seleccionar o rechazar una variedad • Conocer como los agricultores valoran estos criterios y resaltar diferencias entre categorías de productores

27. OBJETIVOS POSIBLES (Cont.) • Entender mejor el significado de estos criterios y el vocabulario específico utilizado por los productores • Presentar a los productores variedades con nuevas caractérísticas de plantas para conocer su apreciación • Identificar las mejores variedades • Clasificar las variedades • Determinar el tipo de planta ideal (ideotipo)

28. 1. Evaluación abierta • Método que favorece una libre y espontanea expresión de los productores sobre las variedades • Recomendada cuando no se conocen bien los criterios de selección de los productores (inicio del trabajo en un sitio) y/o cuando los técnicos no conocen bien el cultivo • Objetivos principales: - identificar los criterios de evaluación de los productores - familiarizarse con el vocabulario especifico que describe la planta y sus diferentes caracteristicas

29. 1. Evaluación abierta (cont.) • QUIÉN EVALÚA?Número reducido de productores “expertos”, apreciaciones individuales • COMO Y CUANDO SE REALIZA LA EVALUACIÓN?Ensayos en campo, estados importantes del desarrollo del cultivo (inicio, floración, un poco antes de la madurez) • EVALUACION ABIERTA DE LAS NUEVAS VARIEDADES Qué opina de esta variedad? Entre sus comentarios, cuales son las caracterÍsticas positivas y las negativas? Por qué considera que esta característica es buena y mala? etc • A CONTINUACION SE PUEDE PROPONER AL PRODUCTOR DE CLASIFICAR LAS VARIEDADES E IDENTIFICAR LAS MEJORES

30. 1. Evaluación abierta (cont.) • VENTAJAS- permite entender mejor los criterios de selección de los productores • INCONVENIENTES - información depende mucho de los evaluadores - proporciona solamente una información de tipo cualitativa

31. 2. Ejercicios de clasificación de variedades (ranking) • Método para aplicar en una etapa más avanzada • Objetivos: entender las preferencias de los agricultores entre diferentes variedades y características de plantas y grano • Diferentes ejercicios de clasificación:- clasificación simple de diferentes alternativas- comparaciones entre parejas- matrix ranking

32. 2. Ejercicios de clasificación de variedades (ranking) • QUIÉN EVALÚA?Número reducido de productore(a)s “expertos”, evaluaciones individuales • COMO Y CUANDO SE REALIZA LA EVALUACIÓN?Ensayos en campo o con muestras de espiga o granos • HERRAMIENTAS: - Tarjetas con simbolos, dibujos, o nombres de las variedades o muestras de grano o espigas - Papelografos y marcadores para escribir las razones o criterios de preferencias

33. 2. Ejercicios de clasificación de variedades (ranking) • VENTAJAS- genera mucha información sobre las razones para preferir tal o tal variedades - clasificación precisa de las mejores variedades - permite realizar algunas analísis estadísticas: Regresión logística (Documento de trabajo CIAT IPRA) • INCONVENIENTES- factible solo cuando se comparan pocas variedades (<10) - el ejercicio de clasificación no motiva a los productores en el caso de las peores variedades- se debe manejar con productores individuales: necesita tiempo- genera pocos datos cuantitativos - proporciona una informacion relativa, que depende mucho de la muestra de variedades

34. 3. Ejercicios de valoración de variedades (scoring) • Método para aplicar en una etapa más avanzada • Objetivos:- apreciar el valor de variedades o líneas experimentales- comprender más en detalle el significado de los criterios y como los productores los valoran - resaltar diferencias entre grupos de productores sobre su manera de evaluar variedades y el peso relativo que dan a los diferentes criterios

35. 3. Ejercicios de valoración de variedades (scoring) • QUIÉN EVALÚA?: grupal o individual • COMO Y CUANDO SE REALIZA LA EVALUACIÓN?- Ensayos en campo o en postcosecha- Bien explicar los objetivos de la evaluación- Los criterios de evaluación se deben definir antes de la evaluación y discutir o aclarar depués • Al final del trabajo de evaluación, los productores indican cuáles son las mejores variedades para seleccionar y si posible las clasifican • Herramientas: cuadros de evaluación

36. 3. Ejercicios de valoración de variedades (scoring) • VENTAJAS- permite evaluar ensayos con muchas variedades - genera datos cuantitativos analizables con diferentes métodos estadísticos - adecuado para definir los ideotipos de plantas - una valoración detallada de las variedades por criterio confiere más valor y confianza en la selección final de los productores • INCONVENIENTES - necesita bastante tiempo y normalmente un facilitador por cada grupo o por persona evaluador - los productores no tienen interés para valorar las variedades malas criterio por criterio

37. OTROS METODOS • EJERCICIOS DE SELECCION SIN APOYARSE EN EVALUACIONES FORMALES (presentacion de muchos genotipos) - SELECCION POSITIVA Ejemplo Feria de semilla, INCA Cuba - SELECCION NEGATIVA

38. ETAPA 1 ETAPA 2 PARTICIPACION DE LOS PRODUCTORES ETAPA 3 ETAPA 4 ETAPA 5 METODOS DE SELECCION EN MATERIALES SEGREGANTES (PPB) Criterios de selección e ideotipos Creación de variabilidad Selección PPB Evaluación Difusión Fuente: Grupo FP CIRAD

39. Métodos para la creación y selección participativa de líneas (PPB en plantas autogamas) • Selección pedigree a partir de:- cruzas simples, triples (2-4 progenitores con características complementarias) - poblaciones sínteticas de amplia base genética • Selección back-cross para transferir pocos genes de interés en una buena variedad • Single Seed Descent • Mejoramiento poblacional y selección recurrente (con todas sus opciones)

40. Recomendaciones • La selección debe realizarse « in situ » en las generaciones tempranas: S0-S1 o F2-F3 • Debe ser complementada por ciclos « ex situ » en generaciones mas avanzadas para comprobar resistencia a plagas y enfermedades y calidad de grano • Trabajo con pocos productores expertos, motivados y con visión del futuro que deben recibir capacitacione adecuadas • Trabajo con pocos cruzamientos o poblaciones bien elegidos pero un gran numéro de plantas (S0 o F2) o familias (S1-S2 o F3-F4) • Asegurarse que la intensidad de selección de los productores no esté demasiado fuerte al inicio

41. EXPERIENCIA DEL PROYECTO FP ARROZ EN NICARAGUA

42. SITIOS DE TRABAJO N HONDURAS REGION AUTONOMA ATLÁNTICO NORTE Bocay Siuna NUEVA SEGOVIA JINOTEGA ATLANTIC OCEAN MADRIZ ESTELÍ MATAGALPA San Dionisio REGION AUTONOMA ATLÁNTICO SUR Chinandega NICARAGUA PACIFIC OCEAN LEÓN BOACO GENERAL CONTEXT: Family agriculture Manual o semi-mechanized cropping systems 1 Unfavorable environments 1 except Chinandega site CHONTALES MASAYA MANAGUA GRANADA CARAZO Belen Sitios arroz RIVAS RIO SAN JUAN COSTA RICA

43. INSTITUCIONES INVOLUCRADAS Dispositivo multi-socios: • Investigación nacional: INTA • ONG + servicios de extensión • Grupos y asociaciones de productores

44. PLIEGO DE CONDICIONES ONG o OP o servicio de extensión: • Identifica los sitios y los grupos de agricultores para involucrar en el proyecto • Facilita la comunicación entre estos grupos y la Investigación • Realiza el establecimiento y seguimiento de los ensayos con los agricultores • Asume una parte de los costos de la investigación y capacitaciones Agricultores (experimentadores, evaluadores y mejoradores): • Manejan experimentaciones en sus parcelas • Realizan las evaluaciones participativas de las variedades en campo y postcosecha en estación experimental o en finca • Participan en las tomas de decisión Investigación: • Suministra semillas, insumos (por parte), protocolos • Realiza las cruzas y las generaciones de selección en estación experimental • Anima los primeros talleres de evaluación participativa • Organiza los talleres de retroinformacion de resultados y de planificación • Imparte las capcitaciones necesarias sobre los métodos FP y manejo de los ensayos

45. ESQUEMA GENERAL DIAGNÓSTICO Objetivos de selección Socios Toma datos agronómicos + analisis calidad Evaluación por productores en el campo (+ cocina) PRIMEROS ENSAYOS « in situ » Criterios de selección Ideotipos Calidad variedades locales TALLER DE RETROALIMENTACION YPLANIFICACION DE ACTIVIDADES PPB PVS descentralizado Creación de nuevas poblaciones Introducción de poblaciones Ensayos preliminares y comprobación Selección participativa en materiales segregantes Ensayos de validación Nuevas líneas Liberación variedades nuevas

46. FUENTES DE GERMOPLASMA Utilización de una amplia diversidad de materiales genéticos para condiciones de secano • PVS: - líneas de amplia diversidad genética y adaptabilidad procedentes de mejoramiento convencional, cruzamientos interespecíficos con O. glaberrima y mejoramiento poblacional- líneas con alta resistencia a piricularia y manchado de grano - líneas avanzadas - variedades de amplia adaptación para secano no favorecido • PPB: - poblaciones ya desarrolladas: PCT-4, PCT-11, PCT-18 y CNA-7- nuevas poblaciones creadas para las condiciones de Nicaragua - progenies segregantes procedentes de poblaciones CNA-7 y PCT-11 desarrolladas en Colombia

47. MÉTODO PVS

48. Establecemiento de los ensayos en estación o en finca de productores + Toma datos agronómicos + Evaluación y selección en campo por los productores + Evaluación calidad de grano en poscosecha (laboratorio + cocina) EVALUACION/SELECCION DE VARIEDADES CON LOS PRODUCTORES: 6 ETAPAS 5) Análisis de los resultados + 6) Discusión de resultados con los productores y tomas de decisión

49. Evaluación y selección de las variedades con los productores en campo utilizando el método de scoring • Principios base: - los productores definen y aplican sus propios criterios de selección para la evaluación de las variedades- la información proporcionada complementa pero no reemplaza los datos agronomicos • La evaluación de las variedades se realiza en modo grupal(pequeños grupos)con productores voluntarios, a veces en modo individual. • El fitomejorador solo facilita el proceso

50. Primera etapa: Identificar y definir los criterios de selección • Trabajo de grupo que precede la evaluación en campo:- Cada productor participante escribe en una tarjeta cuales son los criterios que debe reunir una variedad para que la adopte (individual) - Síntesis y clasificación de los criterios por orden de importancia (grupal) - Selección final de los criterios que se pueden aplicar en la parcela experimental (grupal)