Bioseguridad
y conservación de la biodiversidad del maíz (Zea mays L.) en Perú
Biosecurity
and biodiversity conservation for corn (Zea mays L) in Peru
Ricardo Víctor
Felipe Arias Salcedo1*; Gilberto Chávez Santa Cruz2;
Tulio Medina Hinostroza 3,
1 ONG Kuashat Pujut
Asociación para la Conservación de la Naturaleza, Calle 28 de julio 136 Eten
Puerto, Chiclayo, Perú.
2 Facultad de Agronomía,
Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo, Ciudad Universitaria,
Lambayeque, Perú.
3 Dirección General de
Diversidad Biológica, Ministerio del Ambiente, Lima, Perú.
*
Autor corresponsal: rariassalcedo@gmail.com (R. V. F. Arias
Salcedo).
ORCID de los autores:
R. V. F. Arias Salcedo: https://orcid.org/0000-0002-3635-0227 G.
Chávez Santa Cruz: https://orcid.org/0000-0002-8165-4799
T. Medina Hinostroza: https://orcid.org/0009-0005-3872-3399
RESUMEN
Proteger biodiversidad nativa ante organismos
vivos modificados OVM es imperativo; así, nuestro objetivo elaborar bases metodológicas
para estudios de flujo de polen, cruzamiento y biología floral de maíz para
Perú en 04 zonas productores: Lambayeque, Huacho, Moquegua y Tarapoto. En la metodología para establecer el flujo de polen se
emplearon trampas de polen y software Hysplit para distancias mayores determinando
concentración por distancia; en cruzamiento, una parcela de maíz amarillo duro
continua a maíz blanco para identificar xenia por distancia en el blanco. Resultados de biología floral, evidencian diferencias del
inicio de la flor masculina como femenina: Tarapoto y Lambayeque de 60 a 70
días ambas flores; Huacho y Moquegua 65 a 75 días flor masculina, 75 a 85
femenina; la polinización, varia con igual relación con clara influencia
climática. El flujo de polen y el viento se relacionan, Huacho o Lambayeque
(costa) concentración intensa hasta 100 m de distancia y dispersión mayor 5000
m mientas Moquegua y Tarapoto menor y dispersión < 1000 m. El cruzamiento híbrido maíz blanco es intenso hasta 300
m con 100% de xenia. Por último, limitados conocimientos sobre OVM y cambio
climático (< 20%) en todas las regiones incrementan los riesgos.
Palabras clave: Biología floral;
flujo de polen; cruzamiento; polinización; riesgos de contaminación; xenia.
ABSTRACT
Protecting native
biodiversity from modified living organisms (GMOs) is imperative; thus, our
objective is to develop methodological bases for studies of pollen flow,
crossbreeding and floral biology of corn for Peru in 04 producing areas:
Lambayeque, Huacho, Moquegua and Tarapoto. In the methodology to establish the
pollen flow, pollen traps and Hysplit software were used for greater distances,
determining concentration by distance; in crossing, a plot of hard yellow corn
follows white corn to identify xenia by distance in the white. Floral biology
results show differences in the onset of the male and female flowers: Tarapoto
and Lambayeque 60 to 70 days for both flowers; Huacho and Moquegua 65 to 75
days for male flowers, 75 to 85 days for female flowers; pollination varies
equally with clear climatic influence. Pollen flow and wind are related, Huacho
or Lambayeque (coast) intense concentration up to 100 m away and greater
dispersion 5000 m while Moquegua and Tarapoto less and dispersion < 1000 m.
The hybrid crossing of white corn is intense up to 300 m with 100% xenia. Finally,
limited knowledge about GMOs and climate change (<20%) in all regions
increases the risks.
Keywords: Flower biology;
contamination risks, flux pollen; pollinization; xenia.
Recibido: 29-11-2024.
Aceptado: 02-03-2025.
Cabrera-Ponce et al. (2019)
describen al maíz como una de las “primeras innovaciones de la humanidad” y su
camino se inició hace 10,000 años en algún lugar de Centro América y desde esa
fecha comenzó la selección y manipulación de esta planta hasta llegar hoy en
día con producción de variedades, híbridos, transgénicos y una gran gama de
razas y diversidad genética (García-Lara, Silverio et al. 2019). Con el tiempo,
el incremento de la población requiere mayor cantidad y, por supuesto, calidad
de los productos agrícolas y, en estas circunstancias, no se descarta el empleo
de la biotecnología (Baqual et al. 2024).
Para Islas (2023) la
aplicación de la tecnología OVM, encaja perfectamente en un principio base del
Protocolo de Cartagena: el principio precau-torio. Invocando a este principio
ante el desarrollo y uso de dicha tecnología nos preguntamos ¿Se requiere
proteger los recursos genéticos nativos en regiones donde se introducirán estos
productos? En la región andina, tanto Perú como Ecuador, Colombia y Bolivia
han generado razas de maíz nativo a través de milenios que deben ser protegidas
y conservada su biodiversidad. Para Paarlberg et al. (2024), existe una
preocupación inmediata por crear mayor espacio para que cultivos OVM avancen;
pero, sabiendo que existen riesgos asociados. Ante los riesgos por daños
ambientales que se pueden producir, Gómez (2021) afirma que en ciertas
actividades econó-micas se debe evitar, mitigar o reparar daños ambientales por
lo que deben ser reguladas; por ello, el Congreso de la Republica el año 2011
promulgó la ley N° 29811, Ley de moratoria a OVM ampliada mediante ley N° 31111
hasta el año 2035, leyes que regulan este tipo de tecnología otorgando al MINAM
la responsabilidad de investigar y vigilar.
Esta investigación se realizó
a requerimiento del Ministerio del Ambiente (MINAM) como parte de los estudios
de línea base de la diversidad genética del maíz por ser Perú el centro de
domesticación de maíz más importante luego de México (MINAM, 2018), estudios sin
precedentes en el Perú y en el exterior muy pocos ante el desarrollo de
Organismos vivos modificados (OVM)
Para Darrah et al. (2019)
las estrategias utilizadas para generar nuevas
variedades e híbridos son la selección en masa, las líneas auto fecundadas al azar,
la selección recurrente y la hibridación de cruzamiento simple y cruzamiento
simple modifi-cado. Los granos de maíz pueden alterarse por medios genéticos.
Zenner-de-Polanía (2021), desde hace 20 años que se han otorgado licencias para
maíz bt en países de Sudamérica, desper-tando inquietudes por sus impactos. A
pesar de existir algunas investigaciones, aún es muy escasa debido al débil
financiamiento y la acción de los dueños de patentes de semillas hibridas trans-génicas.
Para Wei et al. (2021), el
flujo génico los OVM es preocupante por el riesgo ecológico que pre-sentan.
Este riesgo puede ser minimizado considerando las condiciones ambientales,
aspec-tos culturales, de campo, biológicos y físicos.
El riesgo ecológico tiene
relación con el flujo de polen y como se dispersa en caso sea un maíz
transgénico. Existen diversos métodos para medir el flujo como el empleado por
Souhar et al. (2020) denominado “mecanicista estocástico lagrangiano” para
determinar dispersión (distancia) y deposición de polen (concentración) y
obtener una tasa estimada de emisión de polen.
Para conocer el flujo a
grandes distancias, Villaneuva et al. (2021) recomiendan el software HYSPLIT
desarrollado por NOAA’s Air Resources Lab (ARL) empleado a una variedad de
aplica-ciones como estimar la dispersión y trayectoria de polen. En España, las
investigaciones ahora incluyen el empleo de maíz OVM con conven-cionales para
probar que el cruzamiento no supere el umbral legal de 0,9% empleando barreras
vivas (Vivess et al. 2024)
Existe, el EFSA Panel on Genetically Modified
Organisms (GMO) (2024) grupo de expertos en OGM que evalúan los probables efectos
sobre la salud humana, salud animal y el medio ambiente ante cualquier
solicitud para liberar un OVM. Pero, como muchas de estas solicitudes de
patente han caducado o están por caducar por ello, Jiménez et al. (2024)
mencionan que se está abriendo el camino a cultivos OVM genéricos ósea sin
patente como es el caso del maíz evento Fenaltec 22 que se ha lanzado comercialmente
en Colombia
La nueva realidad requiere
de estudios de riesgos ante un probable OVM con bases metodológicas y estándares
ambientales. El objetivo de obtener la duración de la biología floral con énfasis
en la polinización, el protocolo para el flujo de polen y el cruzamiento en
maíz, estudios primarios claves en el análisis de riesgos para bioseguridad,
categorizar riesgos de contaminación por OVM para cada región seleccionada:
Lambayeque (Norte), Lima (Centro), Moquegua (Sur) y Tarapoto (Selva) e
identificar la predominancia de riesgos por primera vez, replicable en países
de Sudamérica con similar diversidad genética.
El estudio tuvo tres
etapas: gabinete inicial, trabajo de campo y trabajo de gabinete final.
La primera etapa fue muy corta
y dedicada a la preparación del plan de trabajo, metodologías e instrumentos
para la investigación en campo y luego su posterior procesamiento.
La segunda etapa incluye los
estudios en campo.
Metodología para los
estudios en campo
Las variables biológicas
fueron: duración de biología floral, concentración de polen y distancia del
flujo de polen. Para ello se emplearon:
- Fichas de observación
directa para concentración de polen.
-Trampas de polen (papel
milimetrado plastifica-do y platos plásticos) de 2 m de altura y distan-ciadas
cada 10 m (Figura 1).
- Pegamento para las
trampas de polen
- GPS marca Garmin y
equipos informáticos perso-nales.
- Softwares Hysplit y
ArcGis v. 10.4.
Figura 1. Modelo de trampa para polen.
Metodología en campo para
biología floral
- Fichas de observación
directa para biología floral, flujo de polen y cruzamiento
- Cámara fotográfica de
alta resolución.
En cada parcela identificada por región
se selec-cionó 10 plantas al azar a las que se siguió su fenología hasta
iniciar la biología floral, desde el día de inicio de la flor masculina y la
femenina, polinización y caída de flores.
Metodología en campo para
flujo de polen
El flujo de polen tiene
como variables climato-lógicas preponderantes la velocidad y dirección del
viento. En las mismas parcelas de las 4 regiones, se instalaron trampas de
polen hasta 100 m del emisor en la disposición como se muestra en la Figura 2, debiéndose
considerar la dirección predominante del viento.
El polen se atrapa durante
un mes y se registra como concentración de polen mg / m3 con las
siguientes categorías: muy alto (> 10 mg /m3), alto (1 - 10 mg /
m3), medio (0,5 - 1 mg / m3) y bajo (<0,5 mg / m3).
Para distancias superiores a 100 m desde el emisor se utilizó el software
Hysplit siguiendo el procedimiento de Robayo y Galindo 2014 en México.
Para Mazo Castaño &
Rodríguez Susa (2021), el polen es una partícula que se evalúa con fines de
salud humana pero poco como agente conta-minante ante OVM y es muy importante
como se dispersa y hasta donde es su recorrido y para maíz, el viento es vital
para la dispersión del polen. Este, se categoriza como: ciclónico (> 50 km /
h ó > 14 m /s), fuerte (30 - 50 km / h ó 8 - 14 m / s), moderado (10 - 30 km
/ h ó 3 - 8 m / s) y ligero (<10 km / h ó < 3 m / s) adaptando para Perú
la escala anemométrica de Beaufort.
Metodología para el
cruzamiento (xenia) en campo
Las variables de
cruzamiento evaluadas fueron: distancia de contaminantes y porcentaje de
cruzamiento y para ello se utilizaron parcelas continuas de:
- 1 Parcela de maíz
amarillo duro (emisor o contaminante) / región
- 1 Parcela de maíz blanco
nativo (receptor / contaminado) / región.
Una característica del maíz
es su polinización cruzada facilitada por acción del viento (Ortiz et al.,
2010); por lo tanto, para dilucidar el riesgo de contaminación se identifica la
distancia del contaminante y el grado de cruce entre la variedad nativa y el
posible OVM. Utilizando como agente emisor la parcela de maíz hibrido
seleccionada para los estudios previos y como agente receptor una parcela
cercana con maíz blanco nativo representativo de cada región.
Figura
2. Mapa
temático de trampas de captura de polen, Huacho (Lima), Perú
La distancia del
contaminante se categoriza como: muy cerca (0 - 100 m), cerca (100 - 500 m),
algo cerca (500 - 1000 m), lejos (> 1000 m). El cruzamiento, se registra en
la mazorca madura del maíz blanco: relación granos contaminados / total de
granos por mazorca; a este fenómeno, se denomina Xenia (Santacruz et al., 2020)
y de acuerdo con Yang et al. (2020) es muy importante para el aumento del
rendimiento y otros atributos que mejoran la calidad de los frutos. Sus
categorías pueden ser: muy contaminado (> 50% de Xenia), moderado (10 - 50%
de Xenia), ligeramente contaminado (0,.1 - 10% de Xenia), sin contaminación (0%
de Xenia). Vivess et al. (2024) han utilizado una metodología similar pero esta
vez empleando OVM de maíz MON810 con maíz convencional y barreras de polen como
medida preventiva en
Los riesgos de
contaminación por cruza se relacio-nan con la distancia así: riesgo alto
(distancia del emisor 0 - 100 m), riesgo medio (distancia del emisor 100 - 500
m), riesgo bajo (distancia del emisor 500 - 1000 m), sin riesgo (distancia del
emisor > 1000 m) de acuerdo con Robayo & Galindo (2014).
Tercera etapa: Gabinete
final
En esta etapa se realizaron
dos actividades paralelas: microscopia de polen y procesamiento de información
de campo
Metodología para
microscopia de polen en laboratorio
Para la microscopia se
empleó un Microscopio
binocular marca ZEISS (2), Modelo PRIMO STAR. Además, un Micrométrico completo,
Balanza
electrónica analítica (Marca NAPCO, Modelo ESJ200-4).
Se siguió la metodología de
Pardey Rodríguez (2020) en el conteo de granos de polen de maíz para evaluar su
viabilidad. Se utilizo una escala 100x para determinar la concentración de polen
tomando 4 puntos de 1 cm2 al azar por trampa, registrando el
promedio de los 4 puntos obteniendo el número de polen por trampa en cm3;
que se multiplica por el peso del grano de polen del maíz (0,25 microgramos)
(Robayo & Galindo, 2014). Con los resultados se preparan mapas temáticos de
concentración de polen en ArcGis para cada región.
Metodología para variables
socioculturales
Las variables
socioculturales principales evalua-das fueron: prácticas agrícolas,
conocimiento de organismos vivos modificados y cambio climático.
El conocimiento de los
agricultores es muy importante, López Dávila et al. (2020) enfatizan el
concepto de experiencia del agricultor como un “sujeto móvil” que rota por
diferentes cultivos, territorios y lógicas de funcionamiento de los mercados
donde participa.
El MINAM
aprobó la aplicación de encuestas (ver encuesta en el Anexo) a los agricultores
de las cuatro regiones (n = 50 por región), entrevista a expertos (n = 12 a
nivel nacional) y grupos focales en las agencias agrarias regionales (n = 4). Para
el estudio, el conocimiento de los productores sobre OVM o sobre cambio
climático se categorizó como: alto (conocimientos técnicos > 50%), medio
(conocimiento empírico 20 - 50%) y bajo (sin conocimientos <20%).
Metodología para el
análisis de riesgos ante OVM
Para Baudrot et al. (2021),
los riesgos por autorizaciones de OVM puede provocar una serie de daños al
medio ambiente para lo que el análisis de riesgos es una medida de protección
preventiva ante las amenazas del daño. En este sentido, el análisis contempla
los siguientes pasos utilizados en la investigación:
Primer paso: estudios de
biología floral, flujo de polen y cruzamiento, creación de base de datos,
análisis espacial y mapas temáticos para variables duración de biología floral
y polinización concentración de polen y distancia; porcentaje de contaminación
y distancia
Segundo paso: interrelación
de variables: concentración de polen vs distancia: cruzamiento vs distancia (del
emisor de polen contaminante) y cruzamiento vs conocimiento de OVM por parte de
los agricultores, con apoyo de análisis espacial para creación de mapas
temáticos por interrelación
Tercer paso: categorización
de resultados y determinación de los estándares de flujo de polen, cruzamiento,
biología floral y riesgos de contaminación
Cuarto paso: Definición de
estándares de riesgo: estándar de riesgo 1: Interrelación flujo del polen vs
velocidad y dirección del viento; estándar de riesgo 2: Interrelación
cruzamiento vs distancia y el estándar de riesgo 3: Interrelación cruzamiento
vs conocimiento de OVM.
La interrelación de los 03
estándares determina el estándar total de riesgos ante OVM.
Biología floral y flujo de
polen
Los resultados forman parte de la línea base
de la diversidad genética del maíz comenzando por las condiciones ambientales
que identifican a cada región, altura sobre el nivel del mar, temperaturas y
días de polinización (Tabla A1 del anexo).
Las temperaturas observadas durante el
periodo de investigación se relacionan directamente con la biología floral: a >
temperatura media, menor tiempo de duración del cultivo, periodo de
polinización y biología floral (Tabla 1).
La biología floral es la etapa más
importante para todo cultivo. De acuerdo con Bazo et al. (2018) la biología
floral es clave en el mejoramiento de los cultivos, pero desconocida para
evaluar el riesgo de contaminación por OVM. Se debe conocer tanto la biología
floral del emisor (agente contaminan) como de los receptores o probables
contaminados.
Tabla 1
Condiciones de la biología floral medidas durante
el tiempo de prueba
|
Localidad
|
Días de floración
masculina
|
Días de floración
Femenina
|
Días de polinización
(Tiempo de captura de polen)
|
Variedades de maíz (variedades
de pruebas)
|
|
Moquegua
|
75
|
85
|
30
|
Tropical “Marginal”
|
|
Huacho
|
65
|
75
|
25
|
Híbrido Dekalb
|
|
Lambayeque
|
60
|
70
|
20
|
Sintético “Chusca”
|
|
Tarapoto
|
60
|
70
|
15
|
Híbrido Dekalb
|
Los resultados son inéditos para maíz, en
las sedes de investigación Lambayeque y Tarapoto (ecua-toriales) la duración de
floración masculina fue similar 5 a 7 días, desde las primeras flores
superiores hasta las últimas flores inferiores de la panoja y duración en la
parcela hasta 13 días; la floración femenina de 15 a 16 días, siendo máxima en
la primera semana. En cambio, en Huacho y Moquegua subtropicales, la duración
de la floración es mayor en 5 días Huacho y 10 días Moquegua. El clima, influye
notablemente en la biología floral del maíz con diferencia hasta 15 días entre
las regiones tropicales y subtropicales una data importante para diseñar las
medidas de protección.
Fflujo de polen y del viento
Mazo Castaño & Rodríguez Susa (2021) afirman
que la dispersión del polen tiene relación directa con el viento, mayor
intensidad del viento mayor concentración de polen y dispersión. Los vientos
se representan en m/s y su intensidad se relaciona con la cercanía al océano
por la influencia de los vientos alisios o marinos. Así, las medias para Huacho
con 5,20 m/s y Lambayeque con 5,81 m/s regiones costeras en categoría de viento
mode-rado a diferencia Moquegua y Tarapoto con 2 m/s y 3 m/s respectivamente
categorizado como ligero. Determinando el estándar general de viento 0 - 8 m/s
en la categoría de ligero a moderado. Por ello, Lambayeque (costa marina
noroeste) y Huacho (costa marina central) presentan las mayores concentraciones
(Tabla 3 y Tabla A2 del Anexo).
Tabla 3
Perú, categorización de la concentración de polen
mg*m3
|
Muy alto
|
Alto
|
Medio
|
Bajo
|
|
> 10
mg*m3
|
[1 – 10]
mg*m3
|
[0,5 – 1] mg*m3
|
< 0,5 mg*m3
|
Nota: Diseño de escala en base a Robayo &
Galindo (2014).
En México, Robayo &
Galindo (2014) empleando el software Hysplit mostraron una tendencia de las
dispersiones en direcciones sur-este y sur-oeste, con distancias de dispersión
de hasta 20 km desde el punto emisor con la mayor concentración de polen
correspondiente a 1,0 e-13 mg*m3, probando que el polen de maíz
puede recorrer distancias mayores a 300 y 500 m asumidos como medidas de
bioseguridad, determinando tres categorías de concentración:
Alto: > 1 mg*m3
Medio: [0,5 – 1] mg*m3
Bajo: < 0,5 mg*m3
Mazo Castaño &
Rodríguez Susa (2021) en Colombia con Hysplit encontraron distancias de
recorrido de hasta de 799 m y 10-9 mg/m3 atribuyendo el
limitado recorrido a la humedad atmosférica generada por el fenómeno El Niño
2016. En Perú, en las cuatro regiones se obtuvo datos altamente significativos
con clara influencia climática y ecológica, evidenciando diferencias entre cada
región. Con las medias del viento obtenidas, se empleó el software Hysplit para
determinar concentraciones a distancias mayores. En los mapas temáticos de
flujo de polen (Figura 3, Figura 4, Figura 5 y Figura 6).
Figura 3. Mapa temático de dispersión del polen de maíz en
la sede experimental de Huacho (Lima, Perú).
Figura 4. Mapa temático de dispersión del polen de maíz en
la sede experimental de Lambayeque, Perú.
Figura 5. Mapa temático de dispersión del polen de maíz en
la sede experimental de Tarapoto (San Martin, Perú)
Figura 6. Mapa temático de dispersión del polen de maíz en
la sede experimental de Moquegua, Perú.
Las
figuras 3 y 4 evidencian un flujo de polen intenso con dirección norte –
noreste principalmente y distan-cias de recorrido > 5 km propios de costa
marina.
Mientras
Tarapoto y Moquegua (figura 5 y 6) sin la influencia marina vientos con menor
intensidad, dirección sur – sur oeste y distancias < 2 km de dispersión. La
mayor concentración de polen se da en zonas cercanas al mar (> 10 mg/m3)
(Figura 7a Huacho) una categoría adicional a las 3 determinadas en México
(Tabla 3). En la figura 7b, concentración media de polen para Moquegua.
(a)
(b)
Figura
7. Registro fotográfico, microscopia de
polen concen-tración de polen, microscopia 400 x, sede experimental (a) Huacho (Lima)
(b) Moquegua.
Los resultados del HYSPLIT
evidencian que el polen puede desplazarse más de 5 km principalmente en la
costa mientras que en Selva y Sierra no supera los 2 km. La tendencia del
desplazamiento en costa concuerda con los vientos alisios del sur; mientras
que, en Selva y Sierra Sur – es Sur oeste con relación a los vientos de origen
amazónicos y la circulación de los vientos en el trópico (Olcina, 2017).
Estudio de cruzamiento
El cruzamiento se utiliza en
el mejoramiento genético no en la contaminación por cruce. La gran varia-bilidad
genética del maíz en Perú, 52 grupos raciales que incluye el maíz morado
(Medina et al., 2020) requiere de este tipo de estudios. La costumbre en
Latinoamérica de sembrar varie-dades continuas en una misma parcela genera cruce
constante y riesgo latente.
Lohn et al. (2020) en Brasil
y Sudáfrica la agricultura comercial emplea principalmente híbridos de maíz
transgénicos que pueden traer problemas para los pequeños agricultores y sus procesos
de selección de su maíz nativo al igual que en México donde el maíz nativo
mexicano se encuentra contaminado por transgenes, algo que puede ocurrir en
Perú.
Los genes trans provienen de
los híbridos para maíz amarillo duro de naturaleza industrial principal-mente
con polinización cruzada, pero Goodman
et al. (2020) evidencian que no todo maíz se poliniza libre-mente como el caso
del maíz palomero en México.
Para el nivel de
contaminación (xenia) y distan-ciamiento se definieron cuatro categorías del
estándar de cruzamiento (EC) y estándar mínimo de distancia (EMD) donde es
posible la siembra de híbridos Tabla A3 del Anexo.
Así como en los mapas
temáticos de cruzamiento por ejemplo en las Figura 8 y Figura 9 las regiones
ecuatoriales (Tarapoto y Lambayeque) presentan los mayores niveles de
contaminación (cruzamiento) cercanos al 100% en distancias superiores a 200 m
del contaminante, mientras que Huacho y Moquegua son ligeramente menores
(figura 10 y 11)
Figura 8. Mapa temático de cruzamiento en la sede
experimental de Huacho (Lima, Perú).
Figura 9. Mapa temático de cruzamiento en la sede
experimental de Mochumi (Lambayeque, Perú).
Figura 10. Mapa temático de cruzamiento en la sede
experimental de Moquegua, Perú.
Figura 11. Mapa temático de cruzamiento en la sede
experimental de Tarapoto (San Martin, Perú).
Las cuatro regiones del Perú presentan muy alto
porcentaje de contaminación que puede llegar al 100 % de grano a distancias muy
cercanas (< 10 m) entre el hibrido (emisor de polen) y la raza nativa
(receptor de polen). Incluso a distancias mayores de 300 m alto porcentaje de
contaminación de granos. Por la práctica agrícola de sembrar diferentes
variedades colindantes, se espera cruces continuos con elevados riesgos de
contaminación, siendo necesario medidas de prevención imaginativas ante la
posibilidad de liberar OVM
Conocimiento de los agricultores
Los agricultores, responden a singularidades pro-pias
de las condiciones ambientales y ecológicas y a sus prácticas agrícolas. En
Moquegua, siembran maíz blanco en mayor escala respecto de Huacho, Lambayeque y
Tarapoto, donde los híbridos son prioridad. Al consultarles sobre OVM los
resulta-dos se categorizaron en: conocimiento medio, 22% (Huacho), bajo, 18%
(Moquegua), bajo 16% (Tarapoto), muy bajo, 0% (Lambayeque), y el conocimiento
sobre cambio climático se catego-rizó en: Huacho (24%, medio bajo), Moquegua
(28%, medio bajo), Tarapoto (46%, medio) y Lambayeque (44%, medio) (Tabla 6 y
Tabla 7) evidenciando mejores conocimientos sobre cambio climático.
Tabla 6
Categorización de
estándares socio culturales:
conocimientos sobre OVM
|
Región / Localidad
|
Conocimiento
sobre OVM %
|
Categoría
del
Estándar
|
|
Huacho
|
22
|
Medio
|
|
Moquegua
|
18
|
Bajo
|
|
Tarapoto
|
16
|
Bajo
|
|
Lambayeque-Mochumi
|
0
|
Bajo
|
|
Estándar
de
conocimientos
del
agricultor sobre
OVM
(ECPO)
|
0% a 22%
de conocimiento
según región
|
Bajo a
muy bajo
|
Tabla 7
Categorización de
estándares socio culturales:
conocimientos sobre Cambio
climático
|
Sedes
|
Conocimiento sobre Cambio climático %
|
Categoría
del
Estándar
|
|
Huacho
|
24
|
Medio Bajo
|
|
Moquegua
|
28
|
Medio Bajo
|
|
Tarapoto
|
46
|
Medio
|
|
Lambayeque-Mochumi
|
44
|
Medio
|
|
Estándar
de
conocimientos
en
cambio
climático
(ECCC)
|
20% a 46%
de conocimientos
según región
|
Medio bajo
|
Análisis de riesgos para maíz
ante liberación de OVM
Este análisis involucra tres
tipos de interrelaciones a partir de los resultados de la biología floral,
flujo de polen, cruzamiento y conocimiento de los productores. La primera, determina
el estándar de riesgo 1 producto de la interrelación flujo del polen vs
velocidad y dirección del viento (Tabla A4 del Anexo).
Las regiones costeras de Lambayeque y Huacho con riesgo muy alto, las otras dos
regiones como alto. El estándar de riesgo 2, producto de la interrelación
cruzamiento vs distancia (Tabla A5 del Anexo). Tres de cuatro regiones con
riesgos muy altos de contaminación y solo la región de Tarapoto riesgo alto. Estándar
de riesgo 3, producto de la interrelación cruzamiento vs conocimiento de OVM
donde el cruzamiento tiene como factor, la práctica de siembra continua de
variedades de maíz. Así, tres de cuatro regiones con riesgos muy altos en
contaminación debido al bajo conocimiento en OVM, solo la región de Huacho
(costa central) riesgo alto por mejor conocimiento en OVM (Tabla A6 del Anexo).
Al interrelacionar
los tres tipos de estándares resultantes del análisis de riesgos se obtiene el
estándar total de bioseguridad para el maíz en Perú (Tabla A7 del Anexo) que
sirve de ejemplo para los países maiceros.
Existen diferencias
significativas entre sedes de investigación debido a condiciones climáticas y
ecológicas, en Lambayeque y Tarapoto la duración de la floración es similar: flor
masculina 13 días y femenina de 15 a 16 días, mientras Huacho y Moquegua, la floración
se amplía: cinco días Huacho y 10 días Moquegua.
En cuatro categorías de
concentración de polen, Huacho con muy alta concentración a distancia de 100 m
desde el emisor, Moquegua, Lambayeque y Tarapoto muy alta concentración a 30 m
del emisor.
En cuatro categorías de
cruzamiento, Huacho y Moquegua con indicadores altos y moderados, seguida de
Tarapoto y Lambayeque con indicadores altos, moderado y ligeros
Los agricultores de las 4
regiones siembran la misma especie (Zea mays) pero responden a singularidades
de condiciones climáticas y ecológicas en cada región con sus prácticas
agrícolas. En Moquegua, maíz blanco es mayor respecto a Huacho, Lambayeque y
Tarapoto donde el híbrido resulta más importante.
Sobre OVM, en tres
categorías del conocimiento: categoría 1 alto: conocimiento técnico mayor a 50%
de agricultores, no presente en alguna región; categoría 2 nivel medio:
conocimiento empírico entre 20% a 50% de agricultores, presente en Huacho;
categoría 3 nivel bajo: sin conocimiento, menos a 20% de agricultores, en todas
las regiones.
El análisis de riesgos
permite concluir que en las cuatro regiones evaluadas existen riesgos elevados
de contaminación de nuestras razas nativas temiendo los mayores riesgos de pérdidas
el maíz mochero (Lambayeque), el Huachano (Huacho) y maíz Torata (Moquegua).
Se requiere realizar
estudios de bilogía floral y flujo de polen en épocas de mayor velocidad del
viento y variabilidad climática como El Niño para cubrir los mayores riesgos en
regiones aun no evaluadas.
Promover e incentivar
estudios en Universidades, institutos y centros de investigación sobre
bioseguridad, conservación de la biodiversidad, análisis de riesgos ante OVM, de
modelos de Xenia, medidas de protección, capacitación de agricul-tores y
múltiples investigaciones requeridas de urgencia.
Por último, recomendamos actualizar
el mapa de diversidad de razas de maíz.
Los
autores, responsables de la investigación agradecen al Ministerio del Ambiente
del Perú por dar la oportunidad para realizar una investigación inédita y
formar parte de la línea de base de la diversidad genética del maíz. Así mismo
agradecemos a UNOPS por su importante colaboración financiera para hacer
posible este estudio muy útil para Perú.
REFERENCIAS
BIBLIOGRÁFICAS
Baqual, M., Wani, S., &
Farooq, S. (2024). Desarrollo
sostenible de la agricultura mediante intervenciones biotecnológicas: un
enfoque ideal. En: Sobti, RC (eds) El papel de la ciencia y la tecnología para
un futuro sostenible. Springer, Singapur. https://doi.org/10.1007/978-981-97-5177-8_13
Baudrot, V., Walker, E., Lang, A., Stefanescu, C.,
Rey, J.-F., & Soubeyrand, A. M. (2021). When the average hides the risk of
Bt-corn pollen on non-target Lepidoptera: Application to Aglais io in Catalonia.
Ecotoxicology and Environmental Safety, 207. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2020.111215
Bazo, I., Espejo R., Palomino, C., Flores, M.,
Chang, M., López, C., & Mansilla, R. (2018). Estudios de biología
floral, reproductiva y visitantes florales en el “loche” de Lambayeque. Ecología
Aplicada, 17(2). http://doi.org/10.21704/rea.v17i2.1239
Cabrera, J., Valencia, E., & Trejo, D. (2019).
Chapter
3 - Genetic Modifications of Corn, AACC International Press, 43-85. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-811971-6.00003-6
Darrah, L., McMullen, M., & Zuber, M. (2019).
Chapter 2 - Breeding, Genetics and Seed Corn Production. AACC International
Press, 19-41. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-811971-6.00002-4.
EFSA Panel on Genetically Modified Organisms
(GMO)(2024). Assessment of genetically modified maize MON 95275 (application
GMFF-2022-5890). EFSA Journal 22(8). https://doi.org/10.2903/j.efsa.2024.8887
García, S., & Serna, S. (2019). Chapter 1 -Corn
History and Culture. AACC International Press, 1-18. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-811971-6.00001-2
Goodman, M., Jones, Z., Sanchez, G., &
Kermicle, J. (2021). Maize cross incompatibility and the promiscuous Ga1‐m allele. Plant breeding reviews, 44, 31-56. https://doi.org/10.1002/9781119717003.ch2
Gómezc, H. (2021). ¿Toda actividad económica debe estar
regulada? Advocatus, 41, 185-197. https://doi.org/10.26439/advocatus2021.n041.5658
Islas, A. (2023). El control de organismos genéticamente
modificados a partir de principios de derecho aplicados a la biotecnología. Horizonte Sanitario 22(1). https://doi.org/10.19136/hs.a22n1.5436
Jiménez, P., Vargas, J., Mora, J., & Chaparro,
A. (2024). First Latin American off-patent corn event - Fenaltec 22. Crop
Breed. Appl. Biotechnol. 24(2). https://doi.org/10.1590/1984-70332024v24n2n21
Lohn, A., Trtikova, M., Chapela I., Van den Berg,
J., du Plessis H, et al. (2020) Transgene behavior in Zea mays L.
crosses across different genetic backgrounds: Segregation patterns, cry1Ab
transgene expression, insecticidal protein concentration and bioactivity
against insect pests. Plos One 15(9). https://doi.org/10.1371/journal.pone.0238523
López, E., Ramos, L., Houbraken, M., Du Laing, G.,
Romero, O., & Spanoghe, P. (2020). Conocimiento y uso práctico
de plaguicidas en Cuba. Ciencia y Tecnología Agropecuaria, 21(1).
https://doi.org/10.21930/rcta.vol21_num1_art:1282
Mazo, C., & Rodríguez, M. (2021). Transgenic maize
pollen dispersal model in the municipality of Tierralta (Córdoba, Colombia). Ciencia
y Tecnología Agropecuaria, 22(1). https://doi.org/10.21930/rcta.vol22_num1_art:1637
Medina, A., Narro, L.., & Chávez, A. (2020). Cultivo de maíz
morado (Zea mays L) en zona altoandina de Perú: Adaptación e
identificación de cultivares de alto rendimiento y contenido de antocianina. Scientia
Agropecuaria 11(3). https://doi.org/10.17268/sci.agropecu.2020.03.01
Ministerio del Ambiente (2018). Línea de base de la
diversidad genética del maíz peruano con fines de bioseguridad. Dirección
General de Diversidad Biológica. MINSA. Perú.
Olcina, J. (2017) ¿Cómo circula el viento en los
trópicos? Avances en la disciplina climática durante la edad moderna. Anales
de la Universidad de Alicante, 35, 8-45. http://doi.org/10.14198/RHM2017.35.01
Ortiz, E., Carballo, A., Muñoz, A., & González,
V. (2010). Efecto de la dispersión de polen en la producción de semilla de
maíz, en Texcoco, México. Agronomía Mesoamericana, 21(2), 289-297. https://doi.org/10.15517/am.v21i2.4891
Paarlberg, R., Bhattacharya, A., Huang, J.,
Karembu, M., Pray, C., & Wesseler, J. (2024) Viewpoint: The uptake of new
crop science: Explaining success, and failure. Food Policy, 122. https://doi.org/10.1016/j.foodpol.2023.102572
Pardey, C., & Escobar, R. (2020). Evaluación de la
germinación del polen de Zea mays a través de metodologías in vitro en
Santa Marta, Colombia. Intropica, 15(2) 137-143. https://doi.org/10.21676/23897864.3565
Robayo, A., & Galindo, M. (2014). Análisis de
la probabilidad de dispersión de polen de maíz genéticamente modificado usando
el modelo HYSPLIT. Agrociencia, 48(5), 511-523.
Santacruz, A., Olán, M., Alegría, F., Ortega, R.,
López, H., & Sangerman, D. (2022). Efecto de xenia sobre las
características de reventado en maíz Palomero. Revista Mexicana De
Ciencias Agrícolas, 13(8). https://doi.org/10.29312/remexca.v13i8.3350
Souhar, O., Marceau, A., & Loubet, B. (2020). Modelling
and inference of maize pollen emission rate with a Lagrangian dispersal model
using Monte Carlo method. The Journal of Agricultural Science, 158(5),
383-395. https://doi.org/10.1017/S0021859620000763
Villaneuva, S., Cleary, K., & Krupnick, A. (2021).
The Societal Value of the HYSPLIT Air Dispersion Model. https://media.rff.org/documents/Rpt_21-04_final.pdf
Vivess, J., Corujo, M., Pla, M., & Galmés, J. (2024).
Coexistence field trials between MON810 and conventional maize in Mallorca as a
basis for a regional regulatory proposal based on scientific evidence in the
times of genome editing. Transgenic research, 33(3), 119-130. https://doi.org/10.1007/s11248-024-00384-y
Wei, W., Wang, J., Mi, X., Li, Y., & Zhu, Y. (2021).
Modeling gene flow from genetically modified plants. In Gene flow: monitoring,
modeling and mitigation Wallingford UK: CABI. (103-117). https://doi.org/10.1079/9781789247480.0007
Yang, Q., Fu, Y., Liu, Y., Zhang, T., Peng, S., & Deng,
J. (2020). Novel classification forms for xenia. HortScience, 55(7),
980-987. https://doi.org/10.21273/HORTSCI14939-20
Zenner-de-Polanía, I. (2021). Transgenic Bt maize in
South-and Central America: the pros and cons. Revista Colombiana de Ciencias
Hortícolas 15(3), https://doi.org/10.17584/rcch.2021v15i3.12687
ANEXO
Tabla A1
Condiciones climáticas y ecológicas medidas
durante el tiempo de prueba
|
Localidad
|
Altura
(m.s.n.m.)
|
Temperatura (°C)
|
Condición ambiental
|
Tiempo de polinización
(Días)
|
|
Moquegua
|
1500
|
Mínima: 9 – 11 °C y
Máxima: 28 – 29 °C
|
Condiciones desérticas con
Humedad relativa < 50% y temperaturas máximas
altas. Sin precipitación
|
30
|
|
Huacho
|
90
|
Mínima: 15 – 16 °C y
Máxima: 19 – 21 °C
|
Humedad relativa > 75% escasa precipitación,
viento moderado
|
25
|
|
Lambayeque
|
10
|
Mínima: 16 – 17 °C
y
Máxima: 26 – 28 °C
|
Viento moderado y seco durante las tardes sin
precipitación durante el periodo de investigación
|
20
|
|
Tarapoto
|
250
|
Mínima: 19 – 21 °C
y
Máxima: 31 – 33 °C
|
Condiciones tropicales húmedas
con eventuales precipitaciones
ciclónicas durante la investigación
|
15
|
Tabla A2
Estándar de concentración de polen
|
Localidad
|
Muy alto
|
Alto
|
Medio
|
Bajo
|
|
Huacho
|
Hasta 80 m distancia
|
Menor a 100 m distancia
|
No
|
No
|
|
Moquegua
|
Hasta 20 m distancia
|
Menor a 100 m distancia
|
No
|
No
|
|
Tarapoto
|
No
|
Menor a 100 m distancia
|
---
|
---
|
|
Lambayeque
|
Hasta 30 m en dirección
del viento
|
Hasta 100 m a en
dirección del viento y hasta 40 m otras direcciones
|
No
|
No
|
|
Estándar de concentración
de polen por distancia(m)
|
20 – 80 m de distancia
desde el contaminante de acuerdo a cada región
|
80 a menos de 500 m de
distancia desde el contaminante de acuerdo a cada región
|
HYSPLIT rangos 500 – 1000
m
|
HYSPLIT rango > 1000 m
|
|
Estándar de concentración
de polen (mg/m3)
|
>10mg
|
1 – 10 mg
|
0.5 – 1mg
|
< 0,5mg
|
Tabla A3
Estándar para el cruzamiento de maíz
|
Localidad
|
Altamente
contaminado
|
Moderado
Contaminado
|
Ligeramente
contaminado
|
No
contaminado
|
|
Huacho
|
Hasta 80 m desde
el contaminante
|
Hasta 150 m desde
el contaminante
|
Hasta 170 m desde
el contaminante
|
> 170 m desde
el contaminante
|
|
Moquegua
|
Hasta 80 m desde
el contaminante
|
Hasta 150 m desde
el contaminante
|
No categorizado
|
No categorizado
|
|
Tarapoto
|
Hasta 320 m
desde el contaminante
|
Hasta 380 m
desde el contaminante
|
Hasta 400 m desde el
contaminante
|
No categorizado
|
|
Lambayeque
|
Hasta 100 m
desde el contaminante
|
Hasta 200 m
desde el contaminante
|
No categorizado
|
No categorizado
|
|
Estándar mínimo
de cruzamiento
|
50 – 100%
de Cruzamiento
|
10 – 50%
de Cruzamiento
|
1 – 10%
de Cruzamiento
|
< 1%
de Cruzamiento
|
|
Estándar
Mínimo
de
distanciamiento
|
80 – 320 m
desde el contaminante
de acuerdo con
cada región – Muy cercano
|
200 – 380 m
desde el contaminante
de acuerdo a cada
región - Cercano
|
380 – 400 m
desde el contaminante
de acuerdo a cada
región, Cercano
|
> 400m
Desde
el contaminante –
algo lejano
|
Tabla A4
Interrelación flujo del
polen vs velocidad del viento:
Estándar de riesgo 1
|
Localidad
|
Flujo de
Polen
|
Viento
|
Flujo
de Polen / Viento
|
Estándar de riesgo 1
|
|
Huacho
|
Muy alto,
alto
|
Moderado
|
Muy alto /
Moderado
|
Riesgo
muy alto: Alta a concentración de polen y moderado viento
|
|
Moquegua
|
Muy alto,
alto
|
Ligero
|
Muy alto /
ligero
|
Alto riesgo: alta a concentración de polen,
viento ligero
|
|
Tarapoto
|
Alto
|
Ligero
|
Alto /
ligero
|
Riesgo moderado: Alta concentración de polen,
viento ligero
|
|
Lambayeque
|
Muy alto,
alto
|
Moderado
|
Muy alto /
moderado
|
Muy
alto riesgo: alta a concentración de polen, moderado viento
|
Tabla A5
Interrelación cruzamiento
vs Distancia: Estándar de riesgo 2
|
Localidad
|
Contaminación (%)
|
Distancia (m)
|
Estándar de riesgo 2
|
|
Huacho
|
Altamente contaminado
|
Cercano
|
Riesgo muy alto: < 500
m en la costa
|
|
Moquegua
|
Altamente contaminado
|
Cercano
|
Riesgo muy alto: > 500
m valle interandino
|
|
Tarapoto
|
Alto y ligeramente
contaminado
|
Cercano
|
Riesgo alto; < 500 m
en la amazonia
|
|
Lambayeque
|
Alto y ligeramente
contaminado
|
Cercano
|
Riesgo muy alto: < 500
m en la costa
|
Tabla A6
Interrelación cruzamiento
vs conocimiento de OVM: estándar de riesgos 3
|
Sede
|
% de contaminación
|
Conocimiento
sobre OVM
|
Categorización del
estándar de riesgos 3
|
|
Huacho
|
Altamente contaminado
|
Medio
|
Riesgo alto: Alta
contaminación y conocimiento medio sobre OVM
|
|
Moquegua
|
Altamente contaminado
|
Bajo
|
Riesgo muy alto: Alta
contaminación y bajo conocimiento
|
|
Tarapoto
|
Alto y ligeramente
contaminado
|
Bajo
|
Riesgo muy alto: Alta
contaminación y bajo conocimiento
|
|
Lambayeque
|
Alto y ligeramente
contaminado
|
Bajo
|
Riesgo muy Alto: Alta
contaminación y bajo conocimiento
|
Tabla A7
Estándar total de riesgos y
bioseguridad (ETRBIO)
|
Localidad
|
Categorización
del
estándar
de
riesgos
1
|
Categorización
del
estándar de
riesgos
2
|
Categorización
del estándar de
riesgos
3
|
Estándar total de riesgos
y bioseguridad
|
|
Huacho
|
Riesgo
muy alto:
elevada
concentración de
polen
y viento moderado
por
ser zona costera
|
Riesgo
muy alto: para distancias menores a 500 m cercanas en la región costa
|
Riesgo
alto:
Alta
contaminación y conocimiento medio
sobre
OVM
|
Riesgo muy alto:
distancias menores a 500 m, flujo moderado a muy alta concentración de polen,
maíz blanco de elevado cruzamiento y desconocimiento sobre OVM
|
|
Moquegua
|
Riesgo
alto: elevada concentración
de
polen con viento ligero
por
ser valle interandino
|
Riesgo
muy alto: para distancias menores a 500 m cercanas en el valle interandino
|
Riesgo
muy
alto:
Alta
contaminación
y
bajo conocimiento
|
Riesgo muy alto:
distancias menores a 500 m, flujo moderado a muy alta concentración de polen,
maíz blanco de elevado cruzamiento y desconocimiento sobre OVM
|
|
Tarapoto
|
Riesgo
moderado: alta concentración de polen
con
viento ligero
|
Riesgo
alto: para distancias
menores
a 500 m o cercanas en la amazonia
|
Riesgo
muy alto:
Alta
contaminación y bajo conocimiento
|
Riesgo alto: distancias
menores a 500 m, Flujo ligero a muy alta concentración de polen, maíz blanco
de elevado cruzamiento y desconocimiento sobre OVM
|
|
Lambayeque
|
Riesgo
muy Alto:
elevada
concentración de
polen
y viento moderado
por
ser zona costera
|
Riesgo
muy Alto: para distancias menores a 500 m o cercanas en la región costa
|
Riesgo
muy Alto:
Alta
contaminación y bajo conocimiento
|
Riesgo muy alto:
distancias menores a 500 m, Flujo moderado a muy alta concentración de polen,
maíz blanco de elevado cruzamiento y desconocimiento sobre OVM
|
Estudio de biología floral
y establecimiento de protocolo para determinar el flujo de polen y el
cruzamiento en maíz
ENCUESTA A PRODUCTORES
N°
…… Localidad: …………………………………… Fecha: …………………… Hora: …………….
I.
Datos generales:
1.1.
Datos geográficos: ………………. UTM, altura: ……… Msnm
1.2.
Nombres y apellidos del productor: ………………………………………………………………… Edad: ………….
1.3.
Nivel de estudios: primaria / secundaria / técnica / superior
II.
Aspectos biológicos
2.1.
Variedades que siembra: ……………………………………………………………
2.2.
Época de siembra: ………………………
2.3.
La precipitación disminuye la polinización: si / no
2.4.
Época de floración: a. Masculina: ……………….. b. Femenina: ……………….
2.5.
A cuantos metros de la planta llegan los granos de polen:
……………………………………………………….
2.6.
¿Cuántos días dura la floración masculina de la misma planta? …………. Y la
femenina?: ………..
2.7.
¿Dónde se ubican las flores masculinas y femeninas?: …………………………………………………………….
2.8.
¿Siembra sus variedades de maíz de manera intercalada, en franjas o sola?: ..……………………….
2.9.
¿Conoce cultivos transgénicos? Si / no
2.10.
¿Son negativos?: Si / no
2.11.
Siembra maíz amarillo duro: Si / no
2.12.
Sembraría maíz transgénico: Si / no
2.13.
Conoce del cruzamiento XENIA: Si / no
2.14.
Gusta el cruce de maíz nativo híbridos: Si / no
III.
Aspectos ecológicos y climáticos
3.1.
Identifica la calidad de los vientos en su zona: ciclónicos / fuertes /
moderados / ligeros
3.2.
¿Cuánto duran? En la mañana: ………… En la tarde: ………….. Por la noche: ..…………
3.3.
¿Los vientos fuertes mataran el polen? Si / no
3.4.
¿Cree usted que el clima en su zona ha cambiado respecto a años anteriores? Si
/ no
3.5.
¿Cómo piensa que ha cambiado? …………………………………………………………………
IV.
Aspectos socio culturales
4.1.
¿Asocia su cultivo de maíz? Si / no
4.2.
¿Con que otro cultivo?: …………………………………………
4.3.
¿Conoce el significado de cambio climático?: …………………………………………………………………
4.4.
¿Ha cambiado sus costumbres de siembra de acuerdo a al cambio del ambiente? Si
/ no
4.5.
¿En qué aspectos han cambiado? : ………………………………………………………………..
4.6.
Háblenos de la adaptación al cambio climático, ¿Qué significa para usted?
……………………………………………
4.7.
¿Utiliza algún tipo de tecnologías?
A. De última generación: …………………..
b. Tecnología de riego o mecanización: …….
C. Solo tradicionales: ……………………….
4.8.
¿En su familia conocen de razas de maíz OVM? …………………………………………………………………
Datos
del encuestador: ………………………………………………………………..
Firma:
…………………………………………………