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Salinity is today one of the most widespread constraints in irrigated agriculture. Thus, salt tolerance is an agronomically important trait receiving increasing attention among scientists worldwide. Quinoa is tolerant to soil salinity and other adverse environmental factors, hence it attracts the attention of researchers as a possible crop in a changing world scenario in which scarcity of water resources and increasing soil and water salinization are the primary causes of crop loss. Quinoa’s exceptional tolerance to salinity, frost, drought and other types of abiotic stress also makes it a model species for investigating cellular, physiological, biomolecular and morphological mechanisms at the basis of stress tolerance in halophytes and in plants as a whole. There are quinoa ecotypes adapted to valley, highland, salt desert, sea level and tropical environments, displaying broad genetic variability in salinity tolerance. For this reason, quinoa represents a valuable resource for selection of the most suitable material and for breeding new varieties adapted to different environmental and geographical conditions. In this chapter, scientific studies on salinity tolerance in quinoa conducted in the last decade by numerous research groups operating in at least nine different countries are described. We focus on studies in which different quinoa genotypes are compared for their response to saline conditions, demonstrating that salt tolerance is a complex, multigenic trait involving a plethora of physiological and structural adaptations. Results available to date regarding the effect of salinity on the nutritional properties of quinoa are reported.

La salinidad está hoy entre las restricciones más extendidas en la agricultura de regadío. Así, la tolerancia a la sal es un rasgo agronómicamente importante que está recibiendo cada vez más atención entre los científicos de todo el mundo. La quinua es tolerante a la salinidad del suelo y otros factores ambientales adversos, y por consiguiente atrae la atención de los investigadores como un cultivo posible en un escenario mundial cambiante en el que la escasez de los recursos hídricos y el aumento de la salinización del suelo y el agua son las principales causas de la pérdida de cultivos. La tolerancia excepcional de la quinua a la salinidad, heladas, sequías y otros tipos de estrés abiótico también hace que sea una especie modelo para la investigación de los mecanismos celulares, fisiológicos, biomoleculares y morfológicas en la base de la tolerancia al estrés en halófitas y en las plantas en su conjunto. Hay ecotipos de quinua adaptadas al valle, altiplano, salares, el nivel del mar y los trópicos, que muestran una amplia variabilidad genética de la tolerancia a la salinidad. Por esta razón, la quinua representa un recurso valioso para la selección del material más adecuado para la obtención de nuevas variedades adaptadas a diferentes condiciones ambientales y geográficas. En este capítulo, se describen los estudios científicos sobre la tolerancia a la salinidad en la quinua realizados en la última década por numerosos grupos de investigación que operan en al menos nueve países diferentes. Nos centramos en los estudios en los que se comparan diferentes genotipos de quinua por su respuesta a condiciones de salinidad, lo que demuestra que la tolerancia a la sal es un rasgo complejo y multigénico que implica una gran cantidad de adaptaciones fisiológicas y estructurales. Se reportan los resultados disponibles hasta ahora sobre el efecto de la salinidad sobre las propiedades nutricionales de la quinua.

Ouvrage collectif de 42 auteurs; International audience; Ce dictionnaire est le résultat d’un projet original qui croise perspectives nouvelles et point sur l’état des connaissances, qui mêle articles sur les grands espaces de la planète, les principaux types de production et d’acteurs et coups de projecteurs sur des aspects moins connus. Une équipe de plus de 40 spécialistes a été réunie pour offrir plus de 500 entrées sur près de 800 pages, fruits d’un choix raisonné. Illustrant l’ouverture de la géographie aux autres sciences humaines et au monde en général, de nombreux agronomes, agro-économistes, spécialistes de relations internationales, historiens ont été conviés à participer à cet ouvrage. Il est aussi l’occasion pour des praticiens de la question de porter leurs connaissances au-delà de leur communauté scientifique, de préciser les termes d’un débat complexe, de faire partager leurs expériences, leurs craintes, leurs espoirs et peut-être, à travers une meilleure connaissance de ces enjeux, contribuer, avec les armes qui sont les nôtres, à aider à nourrir les hommes.

Vigilance sur l'utilisation ultérieure des résultats, codes de bonne conduite et partage des avantages avec les populations locales sont autant d'exigences pour la recherche sur la biodiversité.

Quinoa has been a staple food for Andean populations for millennia. Today, it is a much-appreciated product on the international health-food, organic and fair-trade food markets. Quinoa producers in the southern Altiplano of Bolivia initiated this change approximately 40 years ago. On high desert land, they succeeded in developing a thriving agricultural crop for export. Although they enjoy lucrative niche markets, quinoa producers are not specialized farmers, nor do most of them live yearround in the production area. These are some of the paradoxes that characterize quinoa production in the southern Altiplano of Bolivia. Following a description of the origin, diversity and biological traits of the "Quinoa Real" ecotype, on which production in this area is based, this chapter explores the importance of quinoa in local agrosystems and in the systems of agricultural and non-agricultural activities managed by southern Altiplano families. Geographic mobility and pluriactivity are part of the ancestral lifestyle of these populations and have to date determined how territorial resources are used and producers are organized in the context of quinoa’s commercial success. Quinoa production in the region is presenting signs of agro-ecological and social vulnerability; however, it has the capacities to respond and adapt accordingly. Key points for the sustainability of local agrosystems are: i) harmonization of communal and individual regulations concerning access to and use of land in socially equitable agrosystems with a balance between crops and animal husbandry, ii) international standards for the recognition of "Quinoa Real" in export markets, iii) continuous updating of rules and regulations so that local agrosystems can adapt to unpredictable changes in the socio-ecological context on different scales of space and time.

An increasing number of studies have been performed in recent years in Italy on quinoa (Chenopodium quinoa Willd.). Interest in this Andean seed crop is mainly due to its resistance to the abiotic stresses affecting Mediterranean agro-ecosystems, in particular drought and salinity, and to the high nutritional value of its seeds. The principal research activities in Italy currently focus on the agronomic, biological and nutritional aspects of quinoa. Several field trials were carried out at CNR-ISAFoM in Ercolano (Napoli) to evaluate, in terms of growth, yield and physiological aspects, the adaptability of quinoa to Italian pedoclimatic conditions, and the crop’s response to different agronomic management practices. Post-harvest chemical and product analyses were also performed to evaluate seed quality and aptitude for food processing. Quinoa’s tolerance to salinity stress was investigated under controlled environmental conditions at the University of Bologna, where morphological and metabolic responses were analysed. All of these studies were conducted within national and international research projects with the collaboration of foreign research centres (CEAZA, Chile) and universities (University of Copenhagen), mainly using plant material selected in Denmark or sourced from the Andean region. This chapter describes the results of the main research activities carried out in the last decade by Italian institutions and discusses the potential for the introduction of quinoa cultivation in Italian cropping systems.

Alimento de base de las poblaciones andinas desde hace milenios, la quinua se ha convertido hoy en un producto apreciado en el mercado internacional de alimentos dietéticos, orgánicos y equitativos. Este cambio lo iniciaron los mismos productores del Altiplano Sur de Bolivia hace aproximadamente unos 40 años. En medio de un desierto de altura, ellos lograron desarrollar una floreciente producción agrícola de exportación. Aunque cuentan con lucrativos nichos de mercado, los productores de quinua no son agricultores especializados, ni residen de forma permanente en la zona de producción. Estas son algunas de las paradojas que caracterizan la producción de quinua en el Altiplano Sur de Bolivia. Después de describir el origen, la diversidad y los rasgos biológicos del ecotipo Quinua Real en el cual se basa la producción de esta zona, se plantea la importancia de la quinua en los agrosistemas locales y, más allá, en los sistemas de actividades agrícolas y no agrícolas manejados por las familias del Altiplano Sur. Movilidad geográfica y pluriactividad forman parte del modo de vida ancestral de estas poblaciones y determinan hasta hoy en día las condiciones de uso de los recursos territoriales y la organización de los productores en el contexto del auge comercial de la quinua. La producción actual de quinua en la región presenta rasgos de vulnerabilidad agroecológica y social, así como capacidades adaptativas para enfrentarlos. Se resaltan como puntos clave para la sostenibilidad de los agrosistemas locales : i) la concertación de reglas comunales e individuales para el acceso y uso de la tierra en agrosistemas socialmente equitativos y equilibrados entre cultivo y ganadería, ii) las normas internacionales para el reconocimiento de la Quinua Real en los mercados de exportación, iii) una actualización continua de las reglas y normas para mantener la adaptabilidad de los agrosistemas locales a los cambios imprevisibles del contexto socio-ecológico a varias escalas de espacio y de tiempo.

Un creciente número de estudios se han realizado en los últimos años en Italia en la quinua (Chenopodium quinoa Willd). El interés en este pseudo-cereal Andino se debe principalmente a su resistencia a estreses abióticos, en particular, la sequía y la salinidad, que afectan a los ecosistemas agrícolas mediterráneos, y al alto valor nutricional de sus semillas. Las principales actividades de investigación en Italia se centran actualmente en los aspectos agronómicos, biológicos y nutricionales de la quinua. Varias pruebas de campo se han llevado a cabo en el CNR-ISAFoM de Ercolano (NA) para evaluar, en términos de crecimiento, rendimiento y aspectos fisiológicos, la capacidad de adaptación de la quinua a las condiciones edafoclimáticas italianos, y la respuesta del cultivo a diferentes prácticas de manejo agronómico. También se realizaron análisis químicos postcosecha y tecnológicos para evaluar la calidad de la semilla y la aptitud para el procesamiento de alimentos. La tolerancia de la Quinua a estrés por salinidad fue investigado bajo condiciones ambientales controladas en la Universidad de Bolonia, donde se analizaron algunas de las respuestas morfológicas y metabólicas. Todos estos estudios se llevaron a cabo dentro de los proyectos de investigación nacionales e internacionales con la colaboración de centros de investigación extranjeros (por ejemplo, CEAZA, Chile) y universidades (por ejemplo, de la Universidad de Copenhague), utilizando principalmente material vegetal seleccionado en Dinamarca o se originó en la región andina. En este capítulo, los resultados de las principales actividades de investigación llevadas a cabo en la última década por las instituciones italianas se describirán, y las perspectivas para la introducción del cultivo de la quinua en los sistemas de cultivo italianos discutidos.

International audience; Climate change is rapidly degrading the conditions of crop production. For instance, increasing salinization and aridity is forecasted to increase in most parts of the world. As a consequence, new stress-tolerant species and genotypes must be identified and used for future agriculture. Stress-tolerant species exist but are actually underutilized and neglected. Many stress-tolerant species are indeed traditional crops that are only cultivated by farmers at a local scale. Those species have a high biodiversity value. Besides, the human population will probably reach nine billion within coming decades. To keep pace with population growth, food production must increase dramatically despite the limited availability of cultivable land and water. Here, we review the benefits of quinoa, Chenopodium quinoa Willd., a seed crop that has endured the harsh bioclimatic conditions of the Andes since ancient times. Although the crop is still mainly produced in Bolivia and Peru, agronomic trials and cultivation are spreading to many other countries. Quinoa maintains productivity on rather poor soils and under conditions of water shortage and high salinity. Moreover, quinoa seeds are an exceptionally nutritious food source, owing to their high protein content with all essential amino acids, lack of gluten, and high content of several minerals, e.g., Ca, Mg, Fe, and health-promoting compounds such as flavonoids. Quinoa has a vast genetic diversity resulting from its fragmented and localized production over the centuries in the Andean region, from Ecuador to southern Chile, and from sea level to the altiplano. Quinoa can be adapted to diverse agroecological conditions worldwide. Year 2013 has therefore been declared the International Year of Quinoa by the United Nations Food and Agriculture Organization. Here, we review the main characteristics of quinoa, its origin and genetic diversity, its exceptional tolerance to drought and salinity, its nutritional properties, the reasons why this crop can offer several ecosystem services, and the role of Andean farmers in preserving its agrobiodiversity. Finally, we propose a schematic model integrating the fundamental factors that should determine the future utilization of quinoa, in terms of food security, biodiversity conservation, and cultural identity.