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Modelos matemáticos para estudiar el comportamiento de las raíces y obtener cultivos más resistentes  

26 agosto 2024
  • NEIKER contribuye al desarrollo de cultivos capaces de adaptarse a condiciones climatológicas cambiantes a través del estudio de sus raíces
  • En el marco del proyecto europeo Root2Res, el centro diseñará sistemas predictivos que ayuden a entender mejor cómo interactúan las raíces de las plantas con el suelo para generar cultivos más resilientes

 

El cambio climático afecta de manera drástica a los sistemas agrícolas, que deben enfrentar nuevos desafíos para garantizar la producción de alimentos. Las variaciones en la temperatura y las precipitaciones irregulares afectan tanto la estabilidad como el rendimiento de los cultivos. Para dar respuesta a esta situación y asegurar la resiliencia de la producción agrícola, es esencial desarrollar cultivos que sean capaces de adaptarse a estas nuevas condiciones.

Un aspecto clave para lograr esta adaptación es garantizar la salud y funcionalidad del sistema radicular. Las raíces juegan un papel esencial en la tolerancia a temperaturas extremas y en el almacenamiento de carbono en el suelo, ya que permiten a las plantas absorber agua y nutrientes, proporcionan estabilidad y facilitan la captura de carbono, contribuyendo a mitigar los efectos del cambio climático.

En esta línea, NEIKER, centro tecnológico dependiente del departamento de Alimentación, Desarrollo Rural y Agricultura y Pesca del Gobierno Vasco, participa en el proyecto europeo Root2Res, con el objetivo de optimizar la resistencia de los cultivos al cambio climático mediante el estudio y la mejora de sus raíces.

Análisis de la interacción raíces-suelo

El centro tecnológico desempeña un papel destacado en la iniciativa, desarrollando modelos matemáticos para  predecir la respuesta de distintas variedades de cultivos a diferentes condiciones climáticas.

Estos modelos tratarán de entender mejor la manera en la que interactúan las raíces de las plantas con el suelo. Analizarán la forma en la que se distribuyen las raíces, el impacto de las sustancias químicas que liberan en el suelo, así como la influencia que ejercen en su crecimiento los microorganismos presentes en la tierra.

Con esta información, estos sistemas nos ayudarán a identificar las características clave que permiten a los cultivos resistir mejor los cambios climáticos. Por ejemplo, podremos determinar qué tipos de raíces son más eficientes en la absorción de agua y nutrientes, cómo las sustancias químicas liberadas por las raíces afectan la salud del suelo, y qué microorganismos son beneficiosos para el crecimiento de las plantas”, explica Lionel Dupuy, investigador de Ikerbasque en NEIKER y responsable del proyecto en el centro.

Estudio de cultivos emergentes

Además, se desarrollarán varias soluciones para optimizar la resistencia de los cultivos al cambio climático, como la creación de herramientas avanzadas para el estudio de las raíces. Se incluirá también el fenotipado, que permitirá analizar las características físicas y funcionales de las raíces, así como técnicas genéticas y modelos de simulación.

Estas innovaciones guiarán a viveristas a evaluar tanto nuevas variedades de cultivos como las ya existentes en distintos tipos de terreno y condiciones climáticas para que puedan seleccionar y cultivar las plantas que sean más resilientes”, asegura el investigador de NEIKER.

También se investigará el potencial de cultivos emergentes, como la lenteja y el boniato, para mejorar su capacidad de adaptación a diferentes condiciones ambientales. En concreto, las áreas de estudio se centrarán en regiones donde se espera que el impacto medioambiental en las cosechas sea mayor, evaluando la resiliencia de los cultivos frente a la disponibilidad variable de agua, incluyendo sequías e inundaciones, y otros factores de estrés como cambios de temperatura y la reducción de nutrientes.

Para comprobar la efectividad de estos cultivos mejorados, se realizarán pruebas de campo que medirán su capacidad para capturar dióxido de carbono, utilizar los nutrientes de manera más eficiente y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. Durante las pruebas se colaborará de manera activa con viveristas y personal agricultor para garantizar la viabilidad de los resultados.

Sobre Root2Res

El proyecto Root2Res, que acaba de empezar y se extenderá hasta agosto de 2027, reúne a 22 socios que representan a 11 países europeos y a otros 2 relevantes para el análisis de los cultivos agrícolas como son Marruecos y Sudáfrica. La iniciativa cuenta con la financiación del programa de investigación e innovación Horizonte Europa de la Unión Europea y con el apoyo de Innovate UK a través del programa Horizon Europe Guarantee Grant Agreement.

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