Biofortificación agronómica como estrategia para la provisión de zinc y hierro en la dieta de pobladores de la sierra peruana

Abstract

La deficiencia de zinc (Zn) y hierro (Fe) en la sierra del Perú afecta el desarrollo físico y cognitivo, siendo un problema de salud pública. La biofortificación agronómica surge como una estrategia sostenible para incrementar estos micronutrientes en la alfalfa, mejorando su transferencia en la cadena alimentaria, especialmente en la producción de cuyes en Arequipa. Se llevaron a cabo tres experimentos: (i) evaluación del impacto de la fertilización edáfica con Zn y Fe en acumulación biológica y acumulación de estos micronutrientes en suelos de distinta reacción (ácido y alcalino); (ii) determinación del impacto de la polinización foliar con Fe y Zn en el progreso y concentración de estos elementos en cuatro variedades de alfalfa utilizadas en la región; y (iii) análisis del impacto de la suplementación con leguminosa biofortificada en ek aumento de peso y concentración de Zn y Fe en la carne de cuyes criados en unidades familiares. Los resultados evidenciaron que la absorción de Zn fue significativamente mayor en suelos ácidos, con incrementos del 15.2% y 22.8% en comparación con suelos alcalinos para dosis de 9 y 18 kg ha⁻¹, respectivamente. La absorción de Fe, por otro lado, fue un 19.5% y 27.3% mayor en suelos alcalinos con aplicaciones de 10 y 20 kg ha⁻¹. Se evidencio una relación negativa entre la producción de biomasa y la concentración de micronutrientes, con una reducción del 8.4% en la acumulación de Zn y del 10.1% en Fe en plantas con mayor rendimiento. En la biofortificación foliar, la ejecución de 2 kg ha⁻¹ de Fe y Zn promovió la acumulación de estos elementos sin comprometer el rendimiento del forraje, destacando la variedad California 55, con una eficiencia de recuperación de Zn del 119.4% y de Fe del 68.0% en el quinto corte. Finalmente, la suplementación con alfalfa biofortificada mejoró la conversión alimenticia de cuyes en un 12.7%, sin afectar significativamente la ganancia de peso (2.9% de incremento), con variaciones en la biodisponibilidad de Zn y Fe según la variedad de alfalfa y el sexo de los animales. La biofortificación de alfalfa es viable para incrementar Zn y Fe en sistemas agropecuarios, mejorando la seguridad alimentaria y la sostenibilidad de la producción de cuyes en comunidades rurales. Este estudio proporciona una base técnica para optimizar programas de biofortificación en condiciones agroecológicas similares.Zinc (Zn) and iron (Fe) deficiency in the Peruvian highlands affects physical and cognitive development, posing a public health issue. Agronomic biofortification emerges as a sustainable strategy to increase these micronutrients in alfalfa, enhancing their transfer in the food chain, especially in the production of guinea pigs in Arequipa. Three experiments were conducted: (i) evaluation of the impact of soil fertilization with Zn and Fe on biological accumulation and the accumulation of these micronutrients in soils of different reactions (acidic and alkaline); (ii) determination of the impact of foliar application of Fe and Zn on the progress and concentration of these elements in four alfalfa varieties used in the region; and (iii) analysis of the impact of supplementation with biofortified legumes on weight gain and the concentration of Zn and Fe in the meat of guinea pigs raised in family units. The results showed that Zn absorption was significantly higher in acidic soils, with increases of 15.2% and 22.8% compared to alkaline soils for doses of 9 and 18 kg ha⁻¹, respectively. On the other hand, Fe absorption was 19.5% and 27.3% higher in alkaline soils with applications of 10 and 20 kg ha⁻¹. A negative relationship was observed between biomass production and micronutrient concentration, with reductions of 8.4% in Zn accumulation and 10.1% in Fe in high-yielding plants. In foliar biofortification, the application of 2 kg ha⁻¹ of Fe and Zn promoted the accumulation of these elements without compromising forage yield, with the California 55 variety showing a Zn recovery efficiency of 119.4% and Fe of 68.0% at the fifth cut. Finally, supplementation with biofortified alfalfa improved the feed conversion of guinea pigs by 12.7%, without significantly affecting weight gain (2.9% increase), with variations in Zn and Fe bioavailability depending on the alfalfa variety and the sex of the animals. Alfalfa biofortification is viable for increasing Zn and Fe in agricultural systems, enhancing food security and sustainability in guinea pig production in rural communities. This study provides a technical basis for optimizing biofortification programs in similar agroecological conditions.