EVALUACIÓN DE LA CALIDAD NUTRICIONAL DEL GRANO DE …
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EVALUACIÓN DE LA CALIDAD NUTRICIONAL DEL GRANO DE QUINUA (Chenopodium Quinoa Willd.) VARIEDAD DULCE DE SORACÁ CULTIVADA BAJO TRES TIPOS DE FERTILIZACIÓN EN EL MUNICIPIO DE OICATÁ MARCELINO AMADO LOPEZ FUNDACION UNIVERSITARIA JUAN DE CASTELLANOS FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS Y AMBIENTALES INGENIERIA AGROPECUARIA TUNJA 2017
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EVALUACIÓN DE LA CALIDAD NUTRICIONAL DEL GRANO DE QUINUA
(Chenopodium Quinoa Willd.) VARIEDAD DULCE DE SORACÁ CULTIVADA
BAJO TRES TIPOS DE FERTILIZACIÓN EN EL MUNICIPIO DE OICATÁ
MARCELINO AMADO LOPEZ
FUNDACION UNIVERSITARIA JUAN DE CASTELLANOS
FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS Y AMBIENTALES
INGENIERIA AGROPECUARIA
TUNJA
2017
EVALUACIÓN DE LA CALIDAD NUTRICIONAL DEL GRANO DE QUINUA
(Chenopodium Quinoa Willd.) VARIEDAD DULCE DE SORACÁ CULTIVADA
BAJO TRES TIPOS DE FERTILIZACIÓN EN EL MUNICIPIO DE OICATÁ
PROYECTO DE GRADO EN LA MODALIDAD INVESTIGACIÓN COMO
REQUISÍTO PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO AGROPECUARIO
MARCELINO AMADO LOPEZ
DIRECTOR:
JOSÉ FRANCISCO GARCÍA MOLANO Ing. Agrónomo, PhD.
FUNDACION UNIVERSITARIA JUAN DE CASTELLANOS
FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS Y AMBIENTALES
INGENIERIA AGROPECUARIA
TUNJA
2017
Nota de Aceptación
__________________________ __________________________ __________________________ __________________________ __________________________
Firma del Director
__________________________
Firma del Jurado
__________________________
Firma de Jurado
__________________________
Dedico este trabajo de investigación primero a Dios, a mis padres Epimenio
Amado Amado y María Ilba López Roberto quienes durante esta etapa de
formación me han apoyado, a mi Esposa Mayerly Rivera Suarez por su
motivación y apoyo emocional, a mis hermanos y a mis sobrinos que con su
cariño me enseñan a diario la perseverancia para alcanzar lo que nos
proponemos.
Marcelino Amado López
AGRADECIMIENTOS A mi director de investigación ingeniero José Francisco García Molano PhD y a
la docente Ingeniera Yuli Alexandra Deaquiz M. Sc quienes por su incondicional
motivación y colaboración permitieron culminar mi investigación.
A la Ingeniera Dora Inés Melo Ortiz PhD (c) por su fuerte desarrollo en
investigaciones de quinua, de igual manera al Ingeniero Miguel Ángel García
Parra por su colaboración en el desarrollo de la fase de campo.
TABLA DE CONTENIDO
1. INTRODUCCIÓN ......................................................................................... 1
2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA CIENTÍFICO. ................................... 2
3. PREGUNTA DE INVESTIGACIÓN (FORMULACIÓN DEL PROBLEMA). .. 3
4. JUSTIFICACIÓN. ......................................................................................... 4
5.OBJETIVOS. ................................................................................................... 6
5.1 GENERAL .................................................................................................... 6
5.2 ESPECIFICOS. ............................................................................................ 6
6. MARCO DE REFERENCIA ............................................................................ 7
6.1 Estado del Arte. ............................................................................................ 7
6.2 Marco teórico ...................................................................................... 10
6.2.1. Clasificación taxonómica. ................................................................ 10
Tabla 1. Taxonomía de la quinua. ............................................................. 10
6.2.2 Variedades. ....................................................................................... 10
6.2.3 Adaptación de la quinua. .................................................................. 11
6.2.4 Agua. ................................................................................................ 11
6.2.6 Temperatura. .................................................................................... 12
6.2.7 Radiación solar. ................................................................................ 12
6.2.8 Foto período. .................................................................................... 12
6.2.9 Selección semilla. ............................................................................. 12
6.2.10 Suelos. ............................................................................................ 12
6.2.11 Fertilización. .................................................................................... 13
6.2.12 Preparación del terreno. ................................................................. 13
6.2.13 Cosecha. ......................................................................................... 13
6.2.14 Poscosecha. ................................................................................... 14
6.2.15 Almacenamiento. ............................................................................ 14
6.2.16 Evaluación de la calidad y composición nutricional del grano de
quinua. 14
6.2.17 Composición nutricional del grano de quinua. ................................ 15
6.2.18 Proteínas ........................................................................................ 15
6.2.19 Grasas. ........................................................................................... 16
6.2.20 Carbohidratos. ................................................................................ 16
6.2.21 Minerales. ....................................................................................... 16
6.2.22 Vitaminas. ....................................................................................... 17
6.2.23 Contenido de saponinas. ................................................................ 17
6.3 Marco Social. ...................................................................................... 17
6.4 Marco Legal. ............................................................................................... 17
6.5 Marco geográfico y climático. .............................................................. 19
7. DISEÑO METODOLOGICO ...................................................................... 20
7.1 Área de estudio. ......................................................................................... 20
Generalidades del Municipio Oicatá: ......................................................... 20
7.2 HIPÓTESIS. ......................................................................................... 20
7.3 Tipo de estudio. ................................................................................... 21
7.4 Diseño Experimental. ........................................................................... 21
7.5 Unidades experimentales. ................................................................... 22
7.6 Materiales y métodos de investigación. Proceso y procedimientos
aplicados. ................................................................................................... 22
Materiales de campo.................................................................................. 22
Métodos de campo. ................................................................................... 24
Materiales de laboratorio: .......................................................................... 24
7.7.Definición y operacionalización de las variables y los indicadores. ..... 24
7.8 Tratamiento - procesamiento de la información. .................................. 25
8 RESULTADOS Y DISCUSION ...................................................................... 26
9 CONCLUSIONES .......................................................................................... 33
10 RECOMENDACIONES. .............................................................................. 35
7 IMPACTO. ................................................................................................. 36
11. LITERATURA CITADA ............................................................................... 37
12 ANEXOS ..................................................................................................... 43
TABLA DE GRÁFICAS
Gráficas 1 ......................................................................................................... 26
Gráficas 2 ......................................................................................................... 27
Gráficas 3 ......................................................................................................... 28
Gráficas 4 ......................................................................................................... 29
Gráficas 5 ......................................................................................................... 30
Gráficas 6 ......................................................................................................... 31
TABLA DE FIGURAS
Figura 1. Mapa político de Oicatá y ubicación del Predio San Miguel. .............. 20
LISTA DE TABLAS
Tabla 1. Taxonomía de la quinua. .................................................................... 10
Tabla 2. Calidad nutricional de la quinua. ........................................................ 15
Tabla 3: Tratamientos y dosificación de fertilizantes en campo para el cultivo de
quinua. ............................................................................................................. 21
Tabla 4. Caracterización de suelo. ................................................................... 23
Tabla 5, Descripción de unidades cartográficas y de su componente
taxonómico. ...................................................................................................... 23
Tabla 6. Clasificación de la zona según su capacidad de uso. ........................ 23
Tabla 7. Zonificación de tierra .......................................................................... 24
GLOSARIO
Abono: Cualquier sustancia orgánica o inorgánica que fertiliza el suelo y mejora
la calidad del mismo (FAO, 2013).
Accesiones: Es aquella población vegetal que fue recolectada de un lugar
específico para ser conservada en un banco de germoplasma en condición ex
situ; en el momento que ingresa al banco de germoplasma se le denomina
accesión y se le asigna un número subsecuente a la especie que corresponda
(INIAF, 2015).
Análisis proximal: Son materiales que se usan para formular una dieta fuente
de proteína o de energía y alimentos terminados, un control para verificar que
cumplan con las especificaciones o requerimientos establecidos durante la
formulación, estos análisis indican el contenido de humedad, proteína (nitrógeno
total), fibra cruda, grasa o extracto etéreo, cenizas, extracto libre de nitrógeno en
la muestra (AOAC, 2016).
Aventado de semilla: Es una de las principales técnicas utilizadas en la
producción de semillas pequeñas con el fin de eliminar macro impurezas a través
de leves corrientes de aire (Meyhuay, 1997).
Cultivo promisorio: Son cultivos con condiciones de adaptabilidad a las
condiciones adversas del cambio climático y que se convierte en cultivos de
mayor importancia en una región en particular, que se perfilan como alternativas
de sostenibilidad generando impactos a nivel regional, económico, social y
cultural (Gómez & Aguilar, 2016).
Condición climática: Fenómeno natural que se da a nivel atmosférico y que se
caracteriza por ser una conjugación de numerosos elementos tales como la
temperatura, humedad, la presión, la lluvia, los vientos y otros. (Rodríguez, M &
Mance, H, 2009).
Ecotipo: son una subpoblación genéticamente diferenciadas que se encuentran
estratégicamente establecida en un hábitat o en un ambiente en particular con
límites de tolerancia a las condiciones medio ambientales (Cortez & Rubiano,
2006).
Evaluación nutricional: Proporciona información actualizada de alta calidad y
basada en la evidencia, para el establecimiento de los objetivos, la planificación
y el seguimiento de la evaluación de los programas con el objetivo de erradicar
el hambre y la malnutrición (FAO, 2013).
Fenología: es el estudio de los eventos periódicos naturales involucrados en la
vida de las plantas y observación de la evolución de los organismos en su ciclo
vital, estudiando las vinculaciones existentes de dicha evolución biológica con la
variación de las características ambientales (Schwartz, 1999).
Fertilizantes: Toda sustancia o mezcla de sustancias de carácter mineral u
orgánico, que incorporada al suelo o aplicada sobre la parte aérea de las plantas,
suministre el o los elementos que requieren los vegetales para su nutrición, con
el propósito de estimular su crecimiento, aumentar su productividad y mejorar la
calidad de las cosechas. (FAO, 2013).
Fertilizante orgánico: Es una mezcla elaborada a partir de elementos orgánicos
como un abono orgánico obtenido de procesos de compostaje de residuos de
origen vegetal y animal (García, 2006).
Fertilizante químico: Es un abono de origen inorgánico sintético que
proporciona o suministra a las plantas uno o más elementos químicos para el
normal desarrollo de las mismas (García, 2006).
Fertilización edáfica: aplicación de enmiendas orgánicas e inorgánicas a nieves
del suelo con la finalidad de corregir cualquier deficiencia para obtener buenos
niveles de cosecha (Orsag, et al., 2013).
Fisiología vegetal: es la ciencia que estudia cómo funcionan las plantas, esto
es, qué ocurre en las plantas que las mantiene vivas y explica a través de las
leyes físicas y químicas como las plantas son capaces de utilizar la energía de
la luz para, a partir de sustancias inorgánicas, sintetizar moléculas orgánicas con
las que construir las complejas estructuras que forman el cuerpo de la planta
(Azcón & Talón, 2008).
Inocuidad: Garantía de que un alimento no causará daño al consumidor cuando
sea preparado y/ o ingerido de acuerdo a su uso previsto (FAO, 2015).
Grano de quinua: es el fruto obtenido del resultado de los procesos, durante el
desarrollo de la planta una vez alcanzada su madurez fisiológica (Pérez, 2007).
Madurez apropiada: Estado de desarrollo de un producto (planta o parte de una
planta) en el que se recomienda cosechar. (Agronet 2017).
Nutrientes: sustancias químicas contenidas en los alimentos que se necesitan
para el normal funcionamiento del organismo, las principales fuentes son
proteínas grasas hidratos de carbono, minerales y agua (FAO,2016).
Pseudocereal: son las plantas que no pertenecen a las Gramíneas, pero que
producen frutos o semillas ricas en almidón y proteínas, grasas, vitaminas con
las cuales se pueden obtener harinas para alimentación humana y animal
(Cerón, 2002).
Quinua: Es una especie vegetal rustica anual, productora de semillas
comestibles, perteneciente a la familia Chenopodiacea, predomínate en la región
Sur Americana (Cerón, 2006).
Suelo: Es un cuerpo natural tridimensional, sobre la superficie terrestre, que
contiene materia viva y es capaz de soportar plantas al aire libre producto de la
acción que ejerce el clima, los organismos y el relieve del material parental
durante su tiempo de formación, además es una mezcla intima de partículas
conformadas por minerales del 45% y orgánicas de 5%, aire 25%, y agua 25%
(Castro, 1998).
Seguridad alimentaria: acceso de todas las personas en el mundo a los
alimentos necesarios para cubrir las necesidades nutricionales y tener una vida
activa y libre los alimentos debe ser inocuos libre de contaminantes (Cerón,
2002).
Variedad: Son el conjunto de plantas que tienen un solo taxón del rango más
bajo conocido y se caracteriza por presentar un genotipo característico que lo
diferencia de otros individuos de la misma especie (Casas, 2016).
Grano lechoso: Son los granos que al ser rayados o presionados con las uñas
presentan rompimiento y una viscosidad parecida al de la leche (Infoagro, 2017).
Grano pastoso: son los granos maduros fisiológicamente están aptos para ser
recolectados y que al presionarlos presentan dureza el cual es difícil de romper
con la uña el cual es un indicador de madurez (Infoagro, 2017).
Gluten: Es un conjunto de proteínas de pequeño tamaño, contenidas
exclusivamente en la harina de los cereales de secano, fundamentalmente el
trigo, pero también en otros cereales, o cualquiera de sus variedades.
(Navarrete, 2015).
RESUMEN
La quinua ( Chenopodium quinoa Willd) en el mundo toma importancia por ser
un cultivo que fue alternativa en la alimentación de los antepasados y se dejó
sin relevancia con la aparición de los cultivos tradicionales; como el trigo, maíz,
cebada, sin embargo debido a la escases de alimentos y el hambre que
enfrentan algunos países se ha venido rescatando ya que es un pseudocereal
que cumple con los requerimientos nutricionales para la alimentación humana,
además hay diversidad de variedades con diferentes periodos fenológicos y
calidad nutricional del fruto. La productividad y desarrollo de la planta están
determinados por el tipo de variedad, el clima, y la disponibilidad de nutrientes
del suelo, por lo cual en el presente estudio se propone evaluar la calidad
nutricional del grano de la variedad dulce de Soracá cultivada bajo tres tipos de
fertilización y un testigo en el municipio de Oicatá vereda de Poravita , se utilizó
un diseño experimental completamente al azar de cuatro tratamientos y tres
repeticiones, cada unidad experimental estará compuesta por 200 g de grano,
donde se determinó la calidad de Nitrógeno orgánico total, Contenido de Proteína
estimada, Fibra de detergente neutra, fibra de detergente Acida, Lignina
detergente Acida, Contenido de Grasas., Peso de 1000 semillas para cada
tratamiento,. A los resultados obtenidos se les realizo prueba de normalidad,
homogeneidad, varianza y la prueba de comparación de promedios de Tukey,
para lograr determinar cuál de los tratamientos presenta diferencias en cuanto a
calidad nutricional.
PALABRAS CLAVE: Calidad nutricional, fertilización, proteína de la quinua
saponinas.
ABSTRACT:
The Quinoa (Chenopodium quinoa Willd) in the world takes on importance for
being a crop that was alternative in the feeding of the ancestors and left without
relevance with the appearance of the traditional cultures; Such as wheat, corn,
barley, however due to the scarcity of food and hunger faced by some countries
has been rescuing since it is a pseudocereal that meets the nutritional
requirements for human food, in addition there is diversity of varieties with
different Phenological periods and nutritional quality of the fruit. The productivity
and development of the plant are determined by the type of variety, the climate,
and the availability of soil nutrients. Therefore, in the present study, it is proposed
to evaluate the nutritional quality of the grain of the Soracá sweet variety
cultivated under three Types of fertilization and a control in the municipality of
Oicatá sidewalk of Poravita, we used a completely random experimental design
of four treatments and three replicates, each experimental unit will be composed
of 200 g of grain, where the total organic nitrogen , Estimated Protein Content,
Neutral Detergent Fiber, Acid Detergent Fiber, Acid Detergent Lignin, Fats
Content., Weight of 1000 seeds for each treatment. The results obtained were
tested for normality, homogeneity, variance and Tukey's average comparison
test, in order to determine which of the treatments presented differences in
nutritional quality.
KEYWORDS: Nutritional quality, fertilization, saponin quinoa protein.
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1. INTRODUCCIÓN
La quinua (Chenopodium quinoa Willd) es un cultivo originario de las zonas
andinas y domesticado desde hace millones de años por las antiguas culturas
de la Región Andina en Sur América, existen pruebas que fue un producto básico
dentro de la alimentación de las poblaciones pre-hispánicas hasta la época de la
conquista (Gómez & Aguilar, 2016).
Con la llegada y expansión de cultivos como el trigo cebada, avena, habas,
arvejas y maíz se dejó de dar importancia al cultivo de la quinua llevándola a
zonas marginales de la sierra del Perú y Bolivia, reduciendo el área cultivada,
por muchos siglos la quinua fue alimento de subsistencia humana. Actualmente,
debido al cambio de los hábitos alimenticios y la preferencia por alimentos
nutritivos y orgánicos a nivel mundial se revaloro la quinua como alternativa de
alimentación, y se incrementó su producción (FAO,2016).
Por las bondades nutricionales y el balance ideal de los aminoácidos de su
proteína, carbohidratos, grasas, vitaminas y minerales que incrementan su valor
nutritivo y lo convierten en un componente ideal en las dietas alimenticias, se ha
motivado a la investigación en algunos países, convirtiéndola en una alternativa
promisoria de importancia en la seguridad alimentaria a nivel mundial, puesto
que su expansión, ha garantizado la disponibilidad de material apto para la
multiplicación de los cultivos (Casas, 2016).
Por tal razón, el objetivo de este proyecto fue el de obtener resultados en cuanto
a la calidad nutricional mediante análisis proximal del grano de quinua de la
variedad dulce de Soracá, cultivada en el municipio de Oicatá – Boyacá –
Colombia bajo tres tipos de fertilización, para dar a conocer las características
de grano cosechado en esta región.
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2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA CIENTÍFICO.
La quinua es un cultivo que por su capacidad de adaptación a factores
ambientales adversos y su genética se convierte en una alternativa promisoria
para la región central de Boyacá, en la economía de sus regiones, además por
que se desarrolla muy bien a condiciones de suelos pobres en nutrientes y
cambios climáticos bruscos (FAO,2016).
El grano de quinua se ha convertido en un producto que brinda los
requerimientos nutritivos favorables para la alimentación humana, por su
contenido en aminoácidos esenciales, proteínas, grasas, minerales y
carbohidratos, por lo que muchos investigadores la consideran una alternativa
de alimento para mitigar el hambre del mundo (Gómez ,2016).
No obstante, en el departamento de Boyacá no se registran datos de la calidad
nutricional del grano, por lo cual es importante caracterizarla mediante un análisis
proximal, buscando brindar a las comunidades, productores y consumidores, un
alimento diferente a los cultivos tradicionales. De otra parte, la calidad nutricional
y organoléptica de una semilla depende de la nutrición que haya tenido la planta
durante el ciclo fenológico, por tal razón se busca conocer cuál es la respuesta
de este cultivo en calidad nutricional del grano a diferentes niveles de
fertilización.
3
3. PREGUNTA DE INVESTIGACIÓN (FORMULACIÓN DEL
PROBLEMA).
¿Cómo influye la fertilización en la calidad nutricional del grano de quinua
(Chenopodium quinoa Willd) variedad dulce de Soracá bajo las condiciones
climáticas del municipio de Oicatá-Boyacá-Colombia?
4
4. JUSTIFICACIÓN.
Los seres humanos requieren de alimento rico en nutrientes para suplir sus
necesidades, anatómicas y fisiológicas, ya que este es un factor limitante y un
requerimiento fundamental dentro de los procesos metabólicos exigidos en una
dieta alimenticia. La calidad de un alimento se expresa en el contenido de fibra,
grasas, vitaminas, proteínas y aminoácidos entre otros, los que se encuentra en
vegetales o en productos de origen animal (Casas, 2016).
Por tanto, la quinua es un alimento que brinda la cantidad y calidad de nutrientes
como: aminoácidos esenciales, grasas, proteínas, carbohidratos y vitaminas,
además no contiene gluten y es un alimento con bajo índice glicémico, por lo
cual se volvió importante en la nutrición de niños, adulto mayor, adultos y
jóvenes (FAO, 2013),
La calidad nutricional de un producto agrícola depende, de la cantidad de
nutrientes que este almacena en sus diferentes estructuras vegetales, por tanto,
la fertilización es una actividad fundamental mediante la cual la planta puede
absorber y asimilar los elementos necesarios para logra alcanzar todos los
procesos fisiológicos, convirtiéndose en frutos con características nutritivas y
organolépticas apto para alimentación humana (Martínez, 2016).
Razón por la cual se analizó el grano de quinua cultivado a partir de diferentes
niveles de fertilización con el propósito de aumentar el rendimiento y mejorar la
calidad, teniendo en cuenta que este grano tiene interés para la industria
alimenticia por sus aportes nutricionales, en bebidas malteadas, en la industria
panificadora, elaboración de cosméticos, hojuelas, harina, expandido,
colorantes, pastas, extruidos y otros (Mujica et al. 2006).
De tal forma al conocer la calidad nutricional del grano permitió tener datos que
soportan la composición de este como alimento y cultivo, convirtiéndolo en un
5
producto importante dentro las comunidades, agremiaciones, productores y
consumidores.
6
5.OBJETIVOS.
5.1 GENERAL
Evaluar la calidad nutricional del grano de quinua bajo tres tipos de
fertilización en un suelo de orden Inceptisol de Oicatá – Boyacá – Colombia.
5.2 ESPECIFICOS.
1. Conocer la calidad nutricional del grano de quinua en términos de
proteínas, grasas y fibras. bajo tres tipos de fertilización.
2. Establecer la relación peso composición proximal
3. Evaluar el rendimiento en peso de la semilla de quinua de acuerdo a los
tres tipos de fertilización
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6. MARCO DE REFERENCIA
6.1 Estado del Arte.
Reporta Calvo, (2014) que la quinua es una planta anual con adaptabilidad a
condiciones edáficas difíciles que permite desarrollarse en medios adversos
debido a los repentinos cambios de clima, y cuenta con excepcionales
características organolépticas y medicinales que la convierten como uno de los
alimentos nutricionalmente completos.
Para García et al, (2015) evidenciaron el efecto de las condiciones
medioambientales en el comportamiento fenológico del cultivo de quinua,
comprobando que el descenso de la precipitación antes de la antesis, produce
un alargamiento en las fases fenológicas y prolongación en la floración. Si
sucede lo contrario, además el estrés hídrico pos-antesis causa a la planta
acortamiento de su fenología, acelera la madurez del grano. De esta manera se
explica, el retraso de la floración en periodos secos en zonas áridas.
Además Cerrón et al, (2015) evaluaron la determinación del efecto de un abono
foliar de estevia en el cultivo de quinua para medir la calidad nutricional en el
cual utilizaron cuatro tratamientos (testigo, 100, 200, y 300 cc de abono de
estevia ) concluyendo que el tratamiento 300 cc presento una mayor altura de
las plantas 169,65 cm, tamaño de la panoja 53,43 cm y longitud de la raíz de
19,40 cm y mediante el análisis al grano encontraron el contenido de saponina
fue menor con el tratamiento 300 cc con abono de estevia (0,011 de
concentración de saponina) y un incremento en los contenidos de proteínas,
carbohidratos, cenizas, fibras y grados brix. se debe exclusivamente al medio
geográfico en el que se produce, incluyendo los factores naturales y humanos
propios del Altiplano Sur (Rojas y Pinto, 2013).
Además, Gewehr et al, (2012) analizaron químicamente la composición
nutricional de semillas de quinua como opción alimentaria en la universidad
Federal de Rio Grande del sur de Brasil, determinando que mediante el manejo
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agronómico el cultivo tiene un importante efecto en contenido y cantidad de
ácidos grasos, aminoácidos, tocoferoles y concentración de minerales que
evidencian la calidad del fruto.
Según la (Fundación PROINPA 2011). La quinua posee un importante contenido
de aceite que varía entre 2 y 11 % en 555 accesiones bolivianas estudiadas, con
un promedio de 6,39 %. La calidad del aceite es buena por el alto porcentaje de
ácidos grasos insaturados (aproximadamente 89 %), de los cuales entre 50 a 56
% corresponde al linoleico (omega 6), 21 a 26 % al oleico (omega 6) y 4,8 a 8,1
% al linolénico (omega 3) Por esta característica, la quinua ayuda a reducir el
colesterol malo (LDL) y elevar el colesterol bueno (HDL), aspecto que la
convierte en una fuente potencial para la producción de aceite como derivado.
También es importante por su alto contenido de proteínas, entre 12 - 18,9 %,
Reynaga et al. (2013b), encontradas en 555 accesiones bolivianas estudiadas y
como proveedora de todos los aminoácidos esenciales (Fundación PROINPA
2011), por consiguiente, la quinua se hace especialmente atractiva para la
producción de concentrados y aislados proteicos (> 80 %), que pueden ser
utilizados como componentes principales en formulaciones alimenticias de alto
valor agregado.
Según la FAO, (2013) la quinua es el único alimento del reino vegetal que provee
todos los aminoácidos esenciales. Koziol, (1992); González et al, (2012).
Además de su alta calidad nutritiva, tiene una amplia variabilidad genética y
adaptabilidad a diversas condiciones de clima y suelo, capacidades que se
traducen en bajos costos de producción. Fundación PROINPA, (2011).
Por lo cual, Reynaga et al, (2013) probaron la harina de quinua en la elaboración
de pastas libre de gluten, para ello emplearon con buenos resultados la variedad
local Pisankalla y en mezclas de 50 % de harina de arroz y 50 % de harina de
quinua, además trabajaron reduciendo a 25 % la harina de arroz e
incrementando la harina de quinua a 75 % con resultados satisfactorios.
utilizados como espesantes en cremas y sopas (Pumacahua et al. 2013).
9
Además, Miranda et al, (2015) evaluaron aspectos nutricionales en seis ecotipos
de quinua en tres áreas geográficas de producción con condiciones climáticas y
edáficas distintivas: Ancovinto y Cancosa en el Norteplantil O Altiplano, Cáhuil y
Faro en la zona costera central, y Regalona y Villarrica en el sur del país. Hubo
diferencias significativas (P <0,05) en todas las propiedades nutricionales de las
semillas de quinua en las tres áreas. Quinoa ecotipo de Villarrica mostró el mayor
contenido de proteínas (16,10 g 100 g-1 de MS) y el mayor contenido de
vitaminas E y C (4.644 ± 0.240y 23.065 ± 1.119 mg 100 g-1 de DM,
respectivamente). El mayor contenido de vitaminas B1 (0,648 ± 0,006 mg 100 g-
1 de MS) y B3 (1.569 ± 0.026 mg de 100 g-1 de MS) en el ecotipo de Regalona,
mientras que el valor más alto de vitamina B2 (0,081 ± 0,002 mg 100 g-1 de DM)
ocurrió en el ecotipo de Ancovinto. El potasio fue el mineral más abundante con
Valor máximo de 2325,56 mg 100 g-1 de DM en el ecotipo de Cancosa. El
contenido de saponina varió de 0,84 g de DM 100 g-1 en el Villarrica a 3,91 g de
DM 100 g-1 en el ecotipo de Cáhuil.
Por tanto, Mufari et al, (2013) compararon la precipitación isoeléctrica tradicional
y el método enzimático para la obtención de concentrados proteicos de quinua.
El método enzimático utilizó cuatro enzimas: α-amilasa, glucoamilasa,
pululanasa y celulasa, en presencia de un buffer de acetato de sodio a pH 5, con
el objeto de convertir el almidón y la celulosa en glucosa la cual queda soluble,
obteniéndose un residuo enriquecido en proteínas. No obstante, se lograron
menores concentraciones de proteína (38 %) en comparación del método
tradicional (53 %), el método enzimático favorece una mayor recuperación de las
proteínas iniciales, un 43 % respecto del 15 % que se recupera con el método
clásico, de la ventaja adicional de obtener un sobrenadante rico en glucosa como
subproducto. Los autores plantean optimizar las condiciones para obtener
mayores concentraciones de proteínas.
10
6.2 Marco teórico
6.2.1. Clasificación taxonómica. Quinua es una planta que puede alcanzar una altura promedio de hasta 3 metros
según las condiciones climáticas, edáficas y agronómicas que se le
proporcionen, presentando niveles de producción dependientes de cada uno de
los manejos y se clasifica dentro de las plantas con metabolismo C3 (Casas,
2016).
Tabla 1. Taxonomía de la quinua.
Fuente: Casas, (2016).
6.2.2 Variedades. Hay una grande genética diversificada de la quinua en el cual se reportan en
todo el mundo unos 16, 422 accesiones de quinua y sus parientes silvestres que
se conservan en unos 59 bancos de semillas de unos 30 países (Rojas et al,
2014). En Colombia existen variedades como Blanca de Jericó, cultivada en el
departamento de Boyacá, Tunkahuan, Piartal, Aurora, Blanca de Soracá, Blanca
de Chivata, amarrilla de Marangani, dorada de Bolivia. Cultivadas en Nariño,
Cauca, Cundinamarca (Fedequinua, 2016).
Reino: Vegetal
División: Fanerógamas o sifenagama
Clase: Angiospermas
Subclase Dicotiledóneas
Orden: Centrospermales
Familia: Quenopodiáceas
Género: Chenopodium
Especie: Chenopodium quinoa Willd
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6.2.3 Adaptación de la quinua.
Se adapta a zonas desde el nivel del mar hasta los 4000 m.s.n.m. Sin embargo,
a medida que aumenta la altura, se prolonga su ciclo vegetativo su rango óptimo
para el país oscila entre los 1600 y 3400 msnm; siendo entre 2000 y 3000 msnm
su rango de mayor uso (clima frío). Se presentan cinco grupos principales por
adaptación agroecológica: Quinua de los valles interandinos, quinuas del lago
Titicaca que se encuentran entre Bolivia y Perú de corto periodo de crecimiento,
las quinuas de los salares del sur de Bolivia adaptadas a suelos salinos las
cuales tienen mayor tamaño del grano, las quinuas a nivel del mar que se cultivan
en el sur de chile de grano oscuro y tamaño pequeño, las quinuas de los yungas
de los andes de Bolivia (FAO, 2013).
6.2.4 Agua.
Es eficiente en el uso del agua, a pesar de ser una planta con metabolismo C3.
Esta planta posee mecanismos morfológicos, anatómicos, fenológicos y
bioquímicos que le permiten escapar al déficit de humedad. Así, el cultivo se
encuentra creciendo incluso en zonas con precipitaciones mínimas de 200-250
mm/año, como es el caso del altiplano Sur Boliviano. Estudios recientes han
demostrado que el suelo a capacidad de campo, constituye exceso de agua para
el normal crecimiento y producción de la quinua, siendo suficiente solo ¾ de
capacidad de campo ideal para su producción. En general prospera en zonas
con 250 a 500 mm/año (Gómez & Aguilar, 2016).
6.2.5 Humedad relativa.
Se adapta a condiciones de humedad relativa desde el 40% en el altiplano hasta
el 100% en la costa. Sin embargo, el 100% de H.R. facilita el establecimiento del
mildeo, (Mildeu velloso, pulvori) ante lo cual es conveniente sembrar variedades
resistentes al patógeno (Casas, 2016).
12
6.2.6 Temperatura.
Su temperatura adecuada para el cultivo esta alrededor de 15 a 20 ºC pero
presenta buenos resultados productivos entre 10 y 12 ºC sin embargo, en la fase
de floración se debe mantener una temperatura más elevada ya que se presenta
insensibilidad desarrollando patologías de esterilización en los granos de polen
(Jiménez, 2015).
6.2.7 Radiación solar.
Es importante para el proceso fotosintético del cultivo de la quinua, se ha
encontrado que 462 cal/cm2 /día favorecen una fotosíntesis intensa y un alto
rendimiento de la quinua, debido a que presenta días cortos que favorece la
floración de la panoja, por lo contrario, el exceso de luz que afecta negativamente
el desarrollo fisiológico (Jiménez, 2015).
6.2.8 Foto período.
Por su amplia variabilidad genética y gran plasticidad, la quinua presenta
genotipos de días cortos, de días largos e incluso neutros a la foto período así,
la quinua prospera en zonas de 12 a 14 horas de sol por día. Por ser una planta
C3 requiere de fase oscura y de fase lumínica (Casas, 2016).
6.2.9 Selección semilla.
El grano de semilla de la quinua es pequeño redondo el diámetro es entre 1.5 y
2.5 mm. Se debe sembrar semilla fresca y bien almacenada que contenga un
alto porcentaje de germinación y pureza en el país no se tiene semilla certificada
solo se selecciona por el agricultor y realizar prueba de germinación antes de
sembrarla (Casas, 2016).
6.2.10 Suelos.
13
La producción de quinua requiere de suelos francos, semi profundos con gran
contenido de materia orgánica pero que no tengan exceso de humedad daña la
planta, se adapta a suelos pobres, pero con rendimientos productivos muy bajos,
el pH debe ser neutro o alcalino, aunque algunas variedades toleran pH hasta
de 8 por lo cual se adaptan a suelos salinos y ácidos (Tapia, 2007).
6.2.11 Fertilización.
Necesita de 3% de materia orgánica, 12 t/ha, del 0.15% de nitrógeno total.6 kg
de fosforo /ha,3.45, de potasio y 4.00 kg de calcio se debe fertilizar con
fertilizantes del nivel de 80-40-40 NPK en suelos con baja fertilidad y con 80-40-
15 en suelos de mediana fertilidad y 40-0-0 para suelos muy fértiles de fosforo y
potasio (Camacho, 2009).
6.2.12 Preparación del terreno.
Se debe realizar la remoción de la capa arable del suelo o la parte de crecimiento
de las raíces, se debe realizar con la utilización de tractor para agilizar la
mecanización para terrenos grandes y se debe hacer cuando el suelo este seco
para buscar, voltear al suelo de manera que se aprovechen los desechos
presentes en el suelo, buscar aireación y evitar la pérdida de alimentos o
nutrientes (Camacho, 2009).
6.2.13 Cosecha.
Este es el, procesó de finalización el cual incluye, corte secado y trillado y
ventado al cual se le debe hacer separación de eco tipos en separación de trillas
en el cual se logre obtener un grano uniforme, se debe cortar la planta un tercio
inferior a partir de la superficie del suelo y se debe amontonar para secado en
volumen pequeños en un tiempo corto se debe hacer el ventado, utilizando las
buenas corrientes de aire (Proimpa, 2005) además se debe tener en cuenta la
humedad de los granos cuando la planta tiene los granos en estado pastoso con
45% de humedad, aproximadamente, y alcanza la madurez fisiológica, después
de ello la planta entra en un proceso de secado o pérdida de humedad pasando
por el estado rayable con la uña, asociado a un 20% de humedad, y grano
14
asociado con un 14% de humedad y alcanza la madurez de cosecha (FAO,
2016).
6.2.14 Poscosecha.
El manejo poscosecha se inicia desde el momento que el cultivo alcanzó la
madurez fisiológica y dura hasta el momento en que el grano es decepcionado,
durante este periodo debe ser conservado de tal modo que mantenga una
calidad adecuada para darle uso (Agronet, 2017).
6.2.15 Almacenamiento.
Se deben guardar los granos seleccionados con una humedad de grano no
mayor al 12%. Estos deben ser colocados en sacos sobre una tarima y de esta
forma evitar el contacto directo con el piso del almacén, los grupos de sacos
deben estar alejados más de 80 cm de la pared y más de 150 cm del techo, se
debe hacer el almacenamiento para conservar sus características de calidad
aptas para la comercialización, mediante adecuación en bodegas o cuartos
limpios secos y ventilados (FAO, 2011).
6.2.16 Evaluación de la calidad y composición nutricional del grano de quinua.
Dentro de la evaluación se tiene en cuenta criterios físicos, químicos,
morfológicos, nutricional y microbiológicos y para cada uno se define los limites
en el cual debe estar en cuanto al parámetro morfometrico se tiene criterios
relacionados con el tamaño a través del tamizaje para el cual se utilizan tamices
de diferente tamaño entre un rango de 1.4 y 2 mm lo que permite que lo que no
pase por los poros determina el tamaño promedio del grano y el otro es el
diámetro geométrico las cuales son mediciones ortogonales midiendo el largo y
el ancho y espesor con la utilización de un micrómetro y se realiza grano a grano
para determinar estructura espacial (Casas, 2016).
15
6.2.17 Composición nutricional del grano de quinua.
La calidad y cantidad de los nutrientes de un producto generan los resultados
para obtener una materia prima de calidad y cantidad de los nutrientes.
Tabla 2. Calidad nutricional de la quinua.
Característica Mínimo Máximo Numero de variedades
analizadas
Proteína (%) 10,21 18,39 555 accesiones del grano de
quinua
Grasa (%) 2,05 10,88 555 accesiones del grano de
quinua
Fibra (%) 3,46 9,68 555 accesiones del grano de
quinua
Ceniza (%) 2,12 5,21 555 accesiones del grano de
quinua
Carbohidratos (%) 52,31 72,98 555 accesiones del grano de
quinua
Energía
(kcal/100gr)
312.92 401,27 555 accesiones del grano de
quinua
Granulo almidón
(u)
1 28 266 accesiones del grano de
quinua
Azúcar invertido
(%)
10 35 266 accesiones del grano de
quinua
Fuente: Rojas et al. (2010)
6.2.18 Proteínas
El contenido de proteína del grano de quinua seco varía entre 10,2% y el 18%,5,
siendo superior que el contenido de arroz que es de (7,5), la cebada (11%), maíz
(13,4%), y cerca del trigo (15,4) un sabiendo que la calidad de la proteína se
mide por los aminoácidos, digestibilidad, y factores anti nutricionales (Abugoch,
2009). La quinua está entre las plantas que contienen los aminoácidos
necesarios para la salud humana, rica en lisina y con alta calidad de triptófano
16
no proteico que puede ser absorbido fácilmente por el cerebro y su alta
digestibilidad del 80% comparado con alimentos como la carne que es del 100%.
además, es un producto libre de gluten al estar conformada la proteína de
albuminas y globulinas solubles en agua o soluciones salinas débiles (Romo,
2006).
6.2.19 Grasas.
Contiene entre el 2 y 10 % de aceite por lo cual se hace rica en ácidos grasos
esenciales como el oleico (24%) y el linoleico (52%). Y además que en todos los
ácidos grasos de la quinua esta la presencia de la vitamina E, actuando como
antioxidante natural (Vega et al, 2010).
6.2.20 Carbohidratos.
Posee 58,1 y 64,2 % de almidón con bojo índice glicémico, constituido por D-
Xilosa 120 mg /100g, maltosa 101mg/100g, su nivel de glucosa es bajo
19mg/100g, fructosa 19,6mg/100g, contenido de fibra dietaría en su composición
de la subunidad de monosacáridos es de 10% parecida al de las frutas, verdura
y legumbres, la fibra insoluble de la quinua está compuesta de ácido
galacturonico arabinosa, subunidades de galactosa xilosa y de glucosa que
contiene el 78% del total de fibra de la quinua siendo mayor en salubridad con
referencia al trigo y del maíz es de vital importancia en la salud por su
fermentabilidad por microbita clónica por sus propiedades funcionales (Graf et
al, 2015).
6.2.21 Minerales.
La quinua, contiene minerales como: hierro, calcio, zinc y magnesio por tal razón
el contenido hierro esta entre 14 a 168 mg/kg, calcio de 275 a 1.478 mg/kg, zinc
28 a 48 mg /kg y manganeso es de 260 a 5.020 mg /kg, fosforo de 1400 a 5.300
mg/kg, cobre es de 2 a 51 mg/kg, potasio es de 75 a 12000 mg/ kg los cuales
son suficientes para mantener el balance de una dieta humana (Chaparro et al,
2010).
17
6.2.22 Vitaminas.
El contenido del grano de quinua tiene ácido fólico vitamina B6, ácido ascórbico,
vitamina E, tiamina, rivoflavina y niacina en concentraciones altas (Gálvez et al,
2010).
6.2.23 Contenido de saponinas.
Las saponinas son glucósidos en las cuales varias unidades de monosacáridos
se enlazan mediante a un resto denominado glicosidico a un resto denominado
aglicon o sapogenina, son compuestos químicos del tipo esterol o triterpenoide
que se clasifican de acuerdo al número de azucares que forman espuma al ser
lavados con agua y su toxicidad depende del tipo del organismo receptor y su
sensibilidad, el método de absorción de los niveles son variables,
encontrándose desde quinuas dulces hasta quinuas muy amargas; Las quinuas
deben ser desamargadas antes de consumirlas mediante el lavado o pulido
vigoroso, prácticas que no tienen efecto significativo en la composición final del
grano (Gómez & Aguilar, 2016).
6.3 Marco Social.
Retomar la importancia de la calidad nutricional del grano, para las comunidades
del departamento de Boyacá por su alto valor nutritivo, como alternativa de
producción agrícola y económica en condiciones de clima y suelo adecuado que
hacen de la quinua una cultivar promisorio siendo este objeto de estudio e
investigación por parte de entidades públicas y privadas.
6.4 Marco Legal.
El Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural de Colombia. Reglamenta la
producción primaria, procesamiento, empacado, etiquetado, almacenamiento,
certificado, importación y comercialización de productos agropecuarios
ecológicos, donde se funda en la conservación del suelo como recurso
fundamental para las producciones agropecuarias.
18
De igual forma la Constitución Colombiana creó el mecanismo para la defensa
del recurso suelo y las organizaciones como la FAO apoyan proyectos que
mejoren o contribuyan a la captura de dióxido de carbono en consecuencia este
proyecto atiende ambas necesidades.
Mediante la Ley 822 de 2003 restringe y evalúa el uso racional de insumos
agrícolas, donde se debe cumplir directamente con los registros y requisitos para
la comercialización del producto, de esta manera se hace necesario tener
conocimiento frente a la toxicidad, licencia ambiental de aplicación y la
formulación del mismo.
Por lo tanto, en el Decreto 160 de 1994 se evidencia la reforma agraria y
desarrollo rural con el fin de promover la producción agropecuaria nacional
fundada en mejorar la calidad de vida de la población rural, fomentando el uso
racional de los recursos naturales.
Además el manejo adecuado del recurso agua como recurso fundamental para
las especies vegetales y animales, los proceso de cosecha deben realizarse bajo
condiciones óptimas que mantengan la trazabilidad del producto en la
Resolución 00544 de 1995 el ministerio de agricultura y desarrollo rural
establece los requisitos y materiales a utilizar en la producción ecológica
resaltando el uso de compostajes como principal elemento para la nutrición
vegetal en la producción de cultivos perennes o transitorios orgánicos.
Igualmente, el Decreto 2055 de 2009 crea la comisión la comisión intersectorial
de seguridad alimentaria y nutricional con el fin de mantener la soberanía
alimentaria en cada una de las regiones del territorio nacional implicando
directamente cada una de las producciones agrícolas y pecuarias.
El Proyecto De Acuerdo 127 de 2004. Por el cual se incentiva el cultivo y
consumo de la Quinua como complemento reciente interés que se ha mostrado
tanto en los ámbitos distrital y nacional como internacional por el tema de la
Seguridad Alimentaria, guarda estrecha relación con la problemática existente
en el mundo en este sentido, caracterizada por el hecho de que
19
aproximadamente dos terceras partes de su población padecen hambre,
desnutrición o malnutrición.
6.5 Marco geográfico y climático.
El trabajo se realizó en el laboratorio de análisis de alimentos de la
UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA. Ubicado en la ciudad de Medellín. El material
vegetal fue obtenido a partir de la cosecha del ensayo experimental realizado en
la vereda Poravita del municipio de Oicatá durante el segundo semestre del
2016.
20
7. DISEÑO METODOLOGICO
7.1 Área de estudio.
Municipio de Oicatá – Boyacá - Colombia vereda Poravita.
Generalidades del Municipio Oicatá:
Dentro del municipio de Oicatá se encuentra la vereda de Poravita, donde se
ubicada la finca San Miguel, lugar en el cual se llevó a cabo el desarrollo de la
fase de campo; presenta una temperatura aproximada de 10 a 14° C, altura
sobre el nivel del mar de la cabecera municipal es de 2.815 m.s.n.m y de la finca
es de 2.741 m.s.n.m., las coordenadas son 5° 37’ 18¨ latitud Norte y 73°18’ 33
longitud oeste con una Precipitación media de 600 a 1000 milímetros (Oicatá,
2016).
Figura 1. Mapa político de Oicatá y ubicación del Predio San Miguel.
Fuente: Oicatá, 2015 & García, 2016.
7.2 HIPÓTESIS.
Ho: los tres tipos de fertilización en el municipio de Oicatá – Boyacá no tienen
efecto en la calidad nutricional del grano.
Ha: los tres tipos de fertilización en el municipio de Oicatá – Boyacá tienen efecto
en la calidad nutricional del grano.
21
.
7.3 Tipo de estudio.
Experimental exploratorio debido a que se evaluó el comportamiento de un
individuo en unas condiciones específicas las cuales han sido poco estudiadas
que generan nuevo conocimiento local, de igual manera, explicativo porque se
generó el desarrollo estructurado de un fenómeno (Rusu, 2002).
7.4 Diseño Experimental.
El diseño experimental que se utilizó en este trabajo fue un diseño
completamente al azar con 4 tratamientos y 3 repeticiones (tabla 3) por lo cual
se tomaron muestras homogéneas del grano de quinua en una cantidad de 200
g (Rienzo et al, 2005). Este ensayo correspondió a la segunda etapa de un
proyecto de cultivo de quinua con diferentes tipos de fertilización así:
Tabla 3: Tratamientos y dosificación de fertilizantes en campo para el cultivo de quinua.
Tratamientos Dosis
T0: Sin fertilización Sin ningún tipo de fertilización
T1: Con Fertilización Orgánica 6 kg por cada unidad experimental de abono
orgánico victoria granja agroecológica.
T2: Con Fertilización Orgánica
+ Química
Aplicación 3 Kg de fertilizante orgánico Victoria
granja agroecológica más fertilizante químico 100
g de Urea más 50 g de abono paz de río
T3: Con Fertilización Química Aplicación de fertilizante químico 200 g de urea
más 100 g de abono paz del río.
Fuente: García, 2017
22
7.5 Unidades experimentales.
Se contó con 12 unidades experimentales cada unidad estuvo compuesta por
200 g de grano de quinua de la variedad dulce de Soracá.
7.6 Materiales y métodos de investigación. Proceso y procedimientos aplicados.
El trabajo investigativo estuvo compuesto de una fase de laboratorio donde se
evalúo mediante análisis proximal el grano de quinua cosechado en lugar de
experimentación.
Para la evaluación del peso se tomó la semilla del ensayo realizado en la vereda
Poravita del municipio de Oicatá Boyacá, y de cada muestra y se procedió a
contar 1000 semillas de quinua de la variedad dulce de Soracá a las cuales se
les peso en una balanza analítica, y se tomaron los registros de cada peso por
muestra.
Para la determinación del nitrógeno orgánico total se realizó mediante, la técnica
de Kjeldahl según la norma NTC 370
Para la evaluación determinación del contenido de proteína se utilizó la técnica
de Kjeldahl según la norma NTC 370.
En la evaluación de la calidad de la Fibra Detergente Neutra se utilizó el método
de Gravimetría según la norma Van Soest (AOAC.2002.4), Para la Fibra de
Detergente Acida por gravimetría mediante la norma Van Soest (AOAC 973.18)
y en Lignina Detergente se realizó con la técnica de Gravimetría con la norma
van Soest (H2S04).
En cuanto a la evaluación de las grasas se realizó con el método oficial 2003.05
de la AOAC método de inmersión y extracción dietileter Randall soxtec.
Materiales de campo.
Herramienta manual, vasijas plásticas, bolsas, marcadores, caracterización del
suelo donde se identificó de la siguiente manera.
23
Tabla 4. Caracterización de suelo.
CATEGORIA NOMBRE
Orden Inceptisol
Sub orden Ustepts
Gran grupo Dystrustepts
Sub grupo Andic Dystrustepts
Fuente: Martínez et al. (2016)
Tabla 5, Descripción de unidades cartográficas y de su componente taxonómico.
Paisaje Clim
a
Tipo
de
reliev
e
Material
parental
Unidades cartográficas
Característic
as de suelo y
relieve
Símbol
o
Altiplanic
ie
estructur
al
Frio
seco
Loma
s y
galcis
Deposito
superficial
piroclastico
de ceniza
volcánica
sobre rocas
sedimentari
as clasticas
mixtas
Asociación:
Andic
Dystrustept
s
Vertic
Haplustalfs
Relieve
moderado a
fuertemente
quebrado con
pendientes12
-25%, 25-
50%, 50-75%
con baja
fertilidad
AMVd1
AMVd2
Fuente: Martínez et al. (2015)
Tabla 6. Clasificación de la zona según su capacidad de uso.
Grupo Factores
limitantes
Uso actual Uso
potencial
Recomendaciones
IVes1
Heladas,
susceptibilidad a
la erosión,
deficiente
espesor del
suelo, deficiencia
de agua, niveles
tóxicos de
aluminio,
pendiente,
Cultivos de
papa,
arveja,
hortalizas,
maíz,
cebada,
trigo,
ganadería
extensiva.
Cultivo de
papa, maíz,
hortalizas,
arveja,
cebada,
trigo,
ganadería
extensiva
Arar en dirección
transversal a la
pendiente, encalar
y fertilizar, utilizar
las escorias o roca
fosfórica, utilizar
riego, sembrar en
cubas de nivel.
Evitas
sobrepastoreo y
24
agresividad de
las lluvias.
adicionar recurso
de cosecha.
Fuente: Martínez et al. (2015)
Tabla 7. Zonificación de tierra
Unidad de zonificación
e tierra
Símbolo Descripción
Unidad agropastoriles AP
Áreas aptas para cultivos de clima muy
frio, frio, medio y cálido, que pueden
internar como parcelas de pastos
naturales y mejorados.
Áreas aptas para pastos naturales y
mejorados en diferentes pisos
térmicos, que pueden alternar con
pequeñas parcelas de cultivos de
subsistencia y comerciales. Alta
concentración de piedra en superficie.
Fuente: Martínez et al. (2015)
Métodos de campo.
Se utilizó el grano de quinua de la variedad dulce de Soracá proveniente del
municipio de Oicatá- Boyacá Colombia. la cosecha se realizó manual con hoz,
cortando la panoja y puesta a secar en un cobertizo, luego se desprendió a mano
el grano y se limpió de impurezas y se almaceno en bolsas plásticas.
Materiales de laboratorio:
NIRS, HPLC, reactivos Y vidriería
7.7.Definición y operacionalización de las variables y los indicadores.
Variables independientes.
T0: Tratamiento testigo sin fertilización
T1: Tratamiento Fertilizado con abono orgánico.
T2: Tratamiento Fertilizado Con abono orgánico (+) fertilización química.
25
T3: Tratamiento Fertilizado Con abono químico.
Variables dependientes:
1. Nitrógeno orgánico total
2. Contenido de Proteína cruda
3. Contenido de Fibra
4. Contenido de Grasas
5. Fibra de Detergente Neutra
6. Fibra de Detergente Acida
7. Lignina Detergente Acida
8. Peso de 1000 semillas
Variables intervinientes:
1. Protocolo a utilizar en los diferentes tipos de pruebas
2. Precisión del equipo
7.8 Tratamiento - procesamiento de la información.
Los datos se tabularon en Excel® 2013 realizando pruebas de Homogeneidad
de varianza con el método de Bartlett y la Normalidad con el método de Shapiro-
Wilk, se realizó la prueba de ANOVA y con el fin de determinar las diferencias
estadísticas entre tratamientos se realizó la prueba de comparación de
promedios de Tukey con nivel de significancia de 0,05, por medio del programa
R versión 3.3.0 mediante el paquete agrícola “Library agicolaeg
26
8 RESULTADOS Y DISCUSION
NITROGENO ORGANICO TOTAL (NOT)
Respecto al NOT el tratamiento de mejor comportamiento fue el T2 con 2,40%
seguido de T1 con 2,35% y el testigo reporto 2,22 %mientras que la fertilización
con urea y abono paz del rio fue de 2,17% encontrándose que no se encuentran
diferencias significativas entre tratamientos. Tabla de graficas 1
Gráficas 1
Tabla de graficas 1. El Nitrógeno Orgánico Total bajo la aplicación de diferentes
protocolos de fertilización en Oicatá – Boyacá Oicatá – Boyacá. T0: Testigo
absoluto; T1: Fertilizante orgánico; T2: Fertilizante orgánico + Urea + Abono paz
del rio y T3: Urea + Abono paz del rio según la prueba de comparación de
promedio de Tukey (P ≤ 0.05) a: no hay diferencias significativas.
De acuerdo con Atlas y Bartha (2000), el NT orgánico corresponde a moléculas
como proteína aminoácidos, ácidos nucleicos, aminoazucares y glutamato, la
síntesis de estas se da por la absorción de nitrógeno, azufre y cofactores
enzimáticos como el Cu, Fe entre otros que para el caso del presente ensayo
fueron aportados por el abono orgánico mineral como lo reporta el análisis
fisicoquímico del mismo.
aa
a
a
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
To testigo T1 organica T2 orgánica + quimica T3 quimica
Nit
roge
no
org
anic
o t
ota
l (%
)
tratameinto
27
PROTEINA ESTIMADA
Como se observa en la gráfica el comportamiento de la proteína estimada es
igual al del NT orgánico, no se encontró diferencia significativa para ninguno de
los tratamientos; así el valor más alto lo reporta el tratamiento T2 con 14,97%,
seguido de T1 con 14,70%, T0 13,90% y T3 13,60%. Tabla de graficas 2
Gráficas 2
Tabla de graficas 2. Proteína Estimada bajo la aplicación de diferentes
protocolos de fertilización en Oicatá – Boyacá Oicatá – Boyacá. T0: Testigo
absoluto; T1: Fertilizante orgánico; T2: Fertilizante orgánico + Urea + Abono paz
del rio y T3: Urea + Abono paz del rio según la prueba de comparación de
promedio de Tukey (P ≤ 0.05) a: no hay diferencias significativas.
Vale la pena destacar que el porcentaje de proteína reportado en todos los
tratamientos esta entre los rangos estimados para este grano 12 a 18%.
(Reynaga et al 2012b) y (Rojas et a 2010);es importante resaltar que los
tratamientos que tienen mejor porcentaje de proteína corresponde a aquellos
donde se adiciona abono orgánico más minerales, esto puede obedecer a que
en él se encuentran microorganismos proteolíticos que liberan aminoácidos de
cadena corta y que la planta puede utilizar; también se encuentran fijadores de
aa a
a
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
14,00
16,00
18,00
To testigo T1 organica T2 orgánica +quimica
T3 quimica
pro
tein
a es
tim
ada
(%)
Tratamiento
28
N de vida libre que hacen disponible el N para la planta (Osorio 2009); también
en el abono se encuentra organismos que liberan compuestos azufrados,
fosfatados y micro elementos indispensables para la síntesis de aminoácidos
precursores de proteínas
FIBRA DETERGENTE NEUTRA (FDN)
En esta variable tampoco se encuentran diferencias significativas; y como se
aprecia en la gráfica el tratamiento de mayor contenido de fibra fue T1 con
16.11%, seguido del T3 con 15,69%, en tercer lugar, T0 con 15% y T2 con
14,08%. Respecto a los tratamientos se aprecia que el mayor porcentaje se
obtiene por fertilización con abono orgánico mineral, pero y teniendo en cuenta
que la FDN indica la presencia de hemicelulosa celulosa y lignina, la formación
de estas moléculas no esta tan influenciada por la nutrición sino por la actividad
fotosintética que genera el clima. Tabla de graficas 3
Gráficas 3
Tabla de graficas 3. Fibra de detergente neutra (FDN) bajo la aplicación de
diferentes protocolos de fertilización en Oicatá – Boyacá Oicatá – Boyacá. T0:
Testigo absoluto; T1: Fertilizante orgánico; T2: Fertilizante orgánico + Urea +
Abono paz del rio y T3: Urea + Abono paz del rio según la prueba de comparación
de promedio de Tukey (P ≤ 0.05) a: no hay diferencias significativas.
aa
a
a
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
14,00
16,00
18,00
To testigo T1 organica T2 orgánica +quimica
T3 quimica
Fib
ra d
eter
gen
te n
eutr
a (%
)
29
La FDN fisiológicamente está conformada por polisacáridos distintos al
contenido de almidón, soluble e insoluble para lo cual la fibra soluble es la fibra
alimentaria por tanto en esta evaluación se logra observar que los tratamientos
reportan datos similares a los encontrados de 7 % por (Reyes, et al 2006), lo cual
se puede deducir que la FDA está en mayor porcentaje cuando el grano es
maduro o se cosecha tarde como ocurrió en el presente estudio.
PORCENTAJE DE FIBRA CON DETERGENTE ÁCIDA (FDA)
Esta variable tampoco muestra diferencia significativa en ninguno de los
tratamientos; y de acuerdo con los promedios se encuentra que para T3 el valor
es de 11,64 % siendo el más alto, el testigo tuvo un 10,79% seguido de T1 con
10,24% y el menor valor fue para T2 con 9,72%. Tabla de graficas 4
Gráficas 4
Tabla de graficas 4. La Fibra de Detergente Acida (FDA) bajo la aplicación de
diferentes protocolos de fertilización en Oicatá – Boyacá Oicatá – Boyacá. T0:
Testigo absoluto; T1: Fertilizante orgánico; T2: Fertilizante orgánico + Urea +
Abono paz del rio y T3: Urea + Abono paz del rio según la prueba de comparación
de promedio de Tukey (P ≤ 0.05) a: no hay diferencias significativas.
aa
a
a
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
14,00
To testigo T1 organica T2 orgánica +quimica
T3 quimica
fib
ra d
eter
gen
te (
%)
Tratamiento
30
Respecto a la FDA que está compuesta por celulosa y lignina, es una fibra que
igualmente depende de la fotosíntesis y del clima como metabolitos secundarios
sin la intervención directa de la nutrición edáfica, dado que el testigo que no
recibe aportes de nutrientes y que el análisis de suelo reporto niveles bajos para
N, P, Ca, Mg y B responsables la adecuada nutrición de la planta y solo alto en
K es el segundo porcentaje de fibra.
PORCENTAJE LINGNINA DETERGENTE ÁCIDA (LDA)
Esta variable reporta valores desde 3,98 para T0 3,30 para T1 3,23 para T2 2,59
y para T3 encontrándose que no hay diferencias significativas. La LDA es mayor
cuando no se agregan minerales lo que puede entenderse como la producción
de metabolitos secundarios influenciados por el clima teniendo encuentra que al
agregar nutrientes no se estimula su producción, es menor cuando solo se
adicionan compuestos minerales solubles como urea y roca fosfórica. Tabla de
graficas 5
Gráficas 5
Tabla de graficas 5. Lignina detergente Acida (LDA) bajo la aplicación de
diferentes protocolos de fertilización en Oicatá – Boyacá Oicatá – Boyacá. T0:
Testigo absoluto; T1: Fertilizante orgánico; T2: Fertilizante orgánico + Urea +
a
aa
a
0,00
0,60
1,20
1,80
2,40
3,00
3,60
4,20
To testigo T1 organica T2 orgánica +quimica
T3 quimica
lign
ina
det
erge
nte
áci
da
(%)
Tratamiento
31
Abono paz del rio y T3: Urea + Abono paz del rio según la prueba de comparación
de promedio de Tukey (P ≤ 0.05) a: no hay diferencias significativas.
PESO DE 1000 SEMILLAS
Respecto al peso gramo el comportamiento de esta variable tampoco reporto
diferencia significativa, mostrando que el T1 obtuvo 2,99 g mientras que T3
mostro 2,92 g seguido de T2 con 2,82 y finalmente el testigo con 2,77 g. Tabla
de graficas 6
Gráficas 6
Tabla de graficas 6. peso de 1000 semillas bajo la aplicación de diferentes
protocolos de fertilización en Oicatá – Boyacá Oicatá – Boyacá. T0: Testigo
absoluto; T1: Fertilizante orgánico; T2: Fertilizante orgánico + Urea + Abono paz
del rio y T3: Urea + Abono paz del rio según la prueba de comparación de
promedio de Tukey (P ≤ 0.05) a: no hay diferencias significativas.
Vale la pena destacar que el peso del grano de quinoa está por debajo de lo
encontrado por (Cervilla y Miranda 2015) quien entre los años 2007 a 2011
a
aa
a
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
To testigo T1 organica T2 orgánica + quimica T3 quimica
Pes
o d
e 1
00
0 s
emill
as (
gr)
Tratamiento
32
encontraron promedios entre 3,4 y 5 g para 1000 semillas; sin embargo el
tratamiento con abono orgánico mineral fue el de valor más cercano con 2,99
esto puede estar ocurriendo debido a una nutrición vegetal más completa dado
que este producto tiene además de P, K, Ca y Mg elementos menores que
contribuyen con la formación de más compuestos dentro del grano.
33
9 CONCLUSIONES
La nutrición en el cultivo de quinua requiere no solo de elementos como:
nitrógeno, fosforo y Potasio, sino que además se requiere de elementos
coenzima ticos (Cu, Fe, Mo, S, Mg, Mn, Zn etc.) no estructurales lo que conlleva
a una nutrición apropiada para obtener semillas con altas cantidades de
contenido de nitrógeno para el suministro en la alimentación humana y animal
La inclusión del abono orgánico más minerales contribuye a una nutrición de la
planta y la macrobiota del suelo donde existe microrganismos de vida libre que
promueven la fijación de nitrógeno atmosférico, hacen procesos de
mineralización de elementos presentes en la materia orgánica, además
participan en procesos de solubilización haciendo disponible elementos
minerales necesarios en la nutrición de la planta, de esta forma hay una
contribución de aniones y cationes más completa para la formación de altas
cantidades de proteína en el grano y de esta forma obtener un producto con
características nutricionales de contenidos más altos.
Las condiciones edafocliamticas de la región permiten una acumulación más alta
de fibras dietarías en el grano, como se evidencio en presente estudio que el
rango de presencia de fibra de detergente neutra fue de 14,58-16,44% lo que
nos indica debe ser considerado para balanceo de una dieta (Escudero &
González ,2006).
la presencia de fibra detergente acida no es directamente proporcional a la
fertilización edáfica, pero su acumulación es dependientemente de la
fotosíntesis, por lo cual el porcentaje reportado en el estudio es influenciado por
las condiciones edafoclimáticas de la zona de estudio.
34
La lignina detergente acida es una variable que está relacionada con la presencia
metabolitos secundarios, ya que estos tienen una correlación con las
condiciones ambientales donde se desarrolla la planta, y no es influenciada
directamente por la fertilización
El peso del grano es influenciado por el tipo de fertilización, porque al aplicar
elementos mayores y elementos menores en la nutrición de la planta, se obtiene
compuestos más complejos en el grano
35
10 RECOMENDACIONES.
Hacer un análisis proximal para el grano cosechado en la provincia centro de
Boyacá
Se recomienda fertilización orgánico mineral para un producto de mejor
calidad bromatológica
Hacer estudios de la rizosfera de la quinua para evidenciar los
microorganismos que intervienen en la mineralización y solubilización de
elementos, que intervienen en la nutrición de esta planta, y comprender el
comportamiento de la dinámica en la microbiota del suelo rizosferico.
36
7 IMPACTO.
Determinar la calidad nutricional del grano de quinua de la variedad dulce de
Soracá y poder determinar cómo influye la fertilización orgánica y química en el
producto, además para que investigadores agremiaciones, productores,
consumidores, estudiantes y docentes del departamento de Boyacá y el país,
puedan tener un nuevo referente de apoyo, para mejorar o solucionar
problemáticas en el desarrollo de sus actividades pertinentes al cultivo y
consumo de la quinua.
Mediante la obtención de resultados en cuanto a la calidad nutricional del grano
de quinua cultivado en Oicatá se promueva el uso de la quinua como materia
prima para la alimentación humana y aumente el consumo del producto
estimulando a la siembra a nivel regional, Departamental y Nacional y genere
ingresos económicos para las familias que la producen y se entregue al
consumidor un producto alternativo para asegurar estándares de nutrición.
37
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43
12 ANEXOS
Anexo A. Resultados de laboratorio
44
Anexo B. Resultados de laboratorio
45
46
47
48
Anexo C. Resultados físico químicos del grano de quinua.
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
