El continuo aumento de la población mundial hace que uno de los principales desafíos del Siglo XXI sea aumentar la producción de los cultivos que sustentan la alimentación humana. Este aumento se puede conseguir de dos formas, aumentando la superficie de cultivo o aumentando el rendimiento, sin embargo, la superficie de tierras cultivables es limitada y el aumento del rendimiento tiene un efecto ambiental adverso ya que supone un mayor empleo de fertilizantes. La agricultura del futuro requiere de sistemas de producción vegetal que mantengan niveles altos de producción, sin mermar la calidad y con una alta eficiencia en el uso de los insumos para minimizar el impacto ambiental. La investigación agrícola debe encaminarse de forma prioritaria a proporcionar la tecnología adecuada para conseguir estos fines.
Una de las estrategias para mejorar la sostenibilidad de los sistemas agrícolas es promover el cultivo de variedades más eficientes en el uso del nitrógeno (N). Dada la baja eficiencia en el uso de N de los cultivos (<70%), una fracción importante del N mineralizado o aportado por los fertilizantes se pierde a los cuerpos de agua (NO3) o al aire (NH3, N2O, NO) contribuyendo a la contaminación ambiental. El nitrógeno afecta a la expresión de una amplia gama de genes, incluyendo numerosas vías de metabolismo primario y secundario, y genes que regulan el crecimiento y desarrollo de la planta.
Las variedades actuales, en el proceso de mejora a lo largo del tiempo, podrían haber perdido genes implicados en alcanzar buenos rendimientos con aportes mínimos de N. Hoy en día, la producción de harinas y sémolas de calidad en condiciones de bajo abonado es un objetivo prioritario de la mejora genética del trigo, demandado también por los consumidores de agricultura ecológica.
El Grupo MGP forma parte del Proyecto AGRISOST financiado por la Comunidad de Madrid, que tiene como objetivo hacer un avance significativo en la comprensión de los mecanismos que controlan la respuesta al N en trigo, y en el desarrollo de nuevas estrategias para crear variedades de alto rendimiento y calidad bajo reducidos aportes de N. Se espera que los resultados de este proyecto tengan un impacto directo en la mejora del trigo, pudiéndose aplicar nuevas estrategias para obtener variedades mejoradas en condiciones ambientalmente sostenibles.
Proyectos AGRISOST:
- Tecnología destinada a la sostenibilidad de los sistemas agrícolas. Dirección General de Universidades e Investigación. Comunidad de Madrid.Programa de I+D en Tecnologías 2018 (P2018/BAA-4330). 2019-2021. Entidades participantes: UPM, INIA, UAM, CIEMAT
- Sistemas agrarios sostenibles. Manejo de carbono, nitrógeno y agua para optimizar producción y calidad. Dirección General de Universidades e Investigación. Comunidad de Madrid. Programa de I+D en Tecnologías 2013 (P2013/ABI2717). 2014-2018. Entidades participantes: UPM, INIA, CIEMAT
- Sistemas agrarios sostenibles. Producción de biomasa y manejo de C, N y agua. Dirección General de Universidades e Investigación. Comunidad de Madrid. Programa de I+D en Tecnologías 2009 (P2009/AGR-1630). 2010-2013. Entidades participantes: UPM, INIA, CIEMAT
Más información en la web del consorcio:
Además, el Grupo MGP participa en OZOCAM (Ozono y patogenicidad vegetal en la Comunidad de Madrid), un Grupo Operativo constituido en el marco del Programa de Desarrollo Rural de la Comunidad de Madrid 2014-2020 del que forman parte el Grupo de Ecotoxicología de la Contaminación Atmosférica (GECA) y Grupo de Modelización de la Contaminación Atmosférica (GMCA) del Departamento de Medio Ambiente del CIEMAT, el Laboratorio de Sanidad Vegetal del IMIDRA, el Grupo de Mejora Genética de Plantas (MGP) de la UPM, la Comunidad de Regantes HORTIFUENLA y la Consultora Agraria HELICONIA. Su objetivo es la investigación sobre el efecto del ozono en el desarrollo de patógenos vegetales, y la transferencia y divulgación de resultados y de la problemática del ozono al sector agroalimentario.
En el marco de este proyecto, se está llevando a cabo el estudio experimental del efecto del incremento de ozono troposférico en el desarrollo de patógenos en dos cultivos representativos de la CM: trigo y acelga. Nuestro grupo ha participado en la selección de variedades de trigo para los ensayos de campo en entornos agrarios periurbanos sometidos a contaminación crónica por ozono, y llevará a cabo los análisis de calidad funcional de las harinas que complementen la información sobre tolerancia/susceptibilidad a ozono de las variedades ensayadas. Así mismo, estamos realizando análisis de expresión de genes que podrían modular la respuesta de la planta a estrés por ozono con el fin de identificar las bases genéticas de la tolerancia a ozono.
- Proyecto OZOCAM: La contaminación atmosférica por ozono y el desarrollo de patógenos vegetales en el marco del cambio global. Programa de Desarrollo Rural de la Comunidad de Madrid 2014-2020. 2018-2021. Entidades participantes: CIEMAT, UPM, Comunidad de Regantes HORTIFUENLA, Heliconia S. Coop. Madrileña e IMIDRA.
PROYECTO SolACE
Solutions for Improving Agroecosystem and Crop Efficiency for water and nutrient use
Europeo Horizon 2020. Web: https://www.solace-eu.net/
Resultados: https://ceigram.upm.es/noticia/finaliza-con-exito-el-proyecto-solace/
Participantes: 24 miembros (Universidades, Centros de investigación, Empresas) coordinados por INRAe (Francia). Coordinador grupo UPM-CEIGRAM: Miguel Quemada.
Equipo de investigación: Margarita Ruiz-Ramos, María Dolores Raya-Sereno, Elena Benavente, Chiquiquirá Hontoria.
La agricultura se enfrenta al reto de tener que producir más alimentos para una población mundial creciente. Sin embargo, las proyecciones climáticas indican que habrá una mayor variabilidad de las precipitaciones en las próximas décadas, con un mayor riesgo de escasez de agua en los países de la cuenca mediterránea. Este hecho, unido a que el uso excesivo de fertilizantes está generando importantes impactos sobre el medio ambiente (p. ej. emisión de gases de efecto invernadero y eutrofización de las masas de agua), pone de manifiesto la necesidad de abordar estrategias capaces producir alimentos de manera más sostenible, reduciendo el uso de los recursos hídricos y fertilizantes de síntesis.
Desde esta perspectiva, el grupo de sistemas agrarios (AgSystems) perteneciente a la Universidad Politécnica de Madrid ha participado en el proyecto europeo SolACE (Solutions for improving Agroecosystem and Crop Efficiency for water and nutrient use) cuyo principal objetivo es hacer frente a una intensificación sostenible de los agroecosistemas a través de estrategias que combinan nuevos genotipos de cultivos con innovaciones para mejorar la eficiencia en el uso de agua y nutrientes.
