Sabemos que el agua es fundamental para todos los seres vivos, y afecta de gran manera el crecimiento y la producción de los diferentes cultivos agrícolas. Las plantas leguminosas, como la soja o la arveja, tienen la gran capacidad de asociarse a ciertos microorganismos, como bacterias, que le otorgan algunos beneficios. Planta y bacteria generan una simbiosis, donde cada una se beneficia de la otra. A través de este mecanismo las plantas logran asimilar mejor algunos nutrientes, como el nitrógeno atmosférico. Este fenómeno es conocido como “Fijación biológica de nitrógeno”, y es de gran importancia para los ecosistemas tanto naturales como agronómicos.
En la región pampeana, los sistemas agrícolas están actualmente basados en cultivos estivales con una predominancia marcada de la soja como único cultivo en el año, con un manejo muy simplificado que conlleva a un uso ineficiente de los recursos del ambiente. Ante el desafío que afronta la agricultura moderna de poder aumentar la producción de recursos en las mismas tierras productivas con las que se cuenta actualmente, la eficiencia de la utilización de nutrientes, como el nitrógeno, o el agua, empezaron a cobrar una gran relevancia tanto productiva como económica y ambiental.
Más allá de la soja en verano, el cultivo de arveja, que es una leguminosa que crece mejor en invierno, está utilizándose cada vez más como cultivo de cobertura o para producción de granos. Es por ello que resulta interesante estudiar la respuesta de estas plantas a condiciones desfavorables del suelo.
Los cultivos y el cambio climático
Invernáculo con plantas de soja y arveja en un sistema controlado y automático de riego
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Los suelos de textura fina, con gran contenido de arcilla, y/o problemas de drenaje por su baja pendiente, a veces agravado cuando la napa es superficial y las precipitaciones son extremas, se caracterizan por tener una baja capacidad de aireación, lo cual puede afectar a la simbiosis planta/bacteria y así a la fijación biológica de nitrógeno. Cuando tenemos suelos compactos, y cantidades abundantes de agua, ésta no drena correctamente y la aireación del suelo es baja. Tenemos claro que con el cambio climático estas condiciones son cada vez más frecuentes, ya sea lluvias excesivas en corto tiempo o períodos largos de falta de precipitaciones. Aun así, poco se sabe sobre el desarrollo de las plantas leguminosas y la simbiosis mencionada, tan útil para el correcto aprovechamiento de los recursos del suelo, en estas condiciones de clima adverso.
Ante el desafío que afronta la agricultura moderna de poder aumentar la producción de recursos en las mismas tierras productivas con las que se cuenta actualmente, la eficiencia de la utilización de nutrientes, como el nitrógeno, o el agua, empezaron a cobrar una gran relevancia tanto productiva como económica y ambiental.
Aporte de científicos argentinos
Estudiar los factores ambientales que modulan la simbiosis de plantas leguminosas y bacterias en los sistemas agrícolas es un importante aporte para mejorar la producción de los cultivos, contribuyendo también a la sustentabilidad de los sistemas.
Hay grupos de investigadores argentinos, tanto de Conicet, como de la Facultad de Ciencias Agropecuarias (FCA) de la Universidad Nacional de Entre Ríos (UNER), que se dedican a comprender mejor el desarrollo de las plantas leguminosas en suelos con falta o con exceso de agua.
Los cultivos y el cambio climático
Toma de muestras de plantas de soja en estudio.
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Entre dichos investigadores nos encontramos quien escribe esta nota (doctora Delfina Ré), junto con el doctor Octavio Caviglia, y la ingeniera agrónoma Analía Michel (estudiante doctoral). Los tres somos docentes en diferentes cátedras de la carrera de Ingeniería Agronómica de la UNER y realizamos trabajos de investigación. Personalmente, soy licenciada en Biotecnología, trabajé muchos años como becaria doctoral e investigadora de Conicet en un instituto que se especializa en el estudio de genes y proteínas, y las respuestas de las plantas a condiciones adversas. Luego de la pandemia decidí cambiar un poco de área de trabajo, por lo que me trasladé a la FCA de UNER en el municipio de Oro Verde.
Los cultivos y el cambio climático
Raíces y nódulos de una de las plantas analizadas.
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Allí, junto con el grupo del doctor Caviglia, comencé a estudiar las respuestas de plantas leguminosas a las diferentes condiciones de disponibilidad de agua. Para ello, contamos con un sistema de invernáculo y un sistema de control de riego automático, lo que permite crear diferentes condiciones de disponibilidad de agua en las macetas, simulando anegamiento, encharcamiento o incluso falta de agua.
En los últimos años hemos realizado ensayos con plantas de soja y arveja donde variamos el riego en diversos grupos de macetas y analizamos después los diferentes parámetros que nos indican cómo fue el desarrollo de las plantas, tanto a nivel aéreo como de raíces y nódulos, fundamentales para la simbiosis y aprovechamiento del nitrógeno del suelo. Con los resultados obtenidos hemos realizado publicaciones científicas en congresos internacionales, como así en revistas académicas internacionales también. Concretamente, hemos observado indicios macroscópicos y microscópicos que reflejan cómo tanto la falta de agua como el exceso repercuten en el desarrollo de las plantas de soja y arveja.
Los cultivos y el cambio climático
Las raíces y los nódulos, luego de ser correctamente lavados, se analizan utilizando lupas y microscopios para buscar posibles efectos de los tratamientos realizados.
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Estudios futuros
Con el grupo de trabajo pretendemos ir más allá con la investigación, evaluando a nivel genético y molecular cuáles son los mecanismos que regulan las respuestas observadas en las plantas ante las condiciones de estrés ensayadas. Los resultados esperados aportarán importantes elementos para conocer mejor los factores que gobiernan el aprovechamiento del nitrógeno por las plantas ante alteraciones de los niveles de agua en el suelo. Dicha información permitirá desarrollar herramientas biotecnológicas para una posible mejora de cultivos en un futuro. En este sentido, existen numerosas demandas de diferentes actores de los sistemas productivos (productores, asesores técnicos, científicos, industria semillera) interesados en los resultados que puede aportar este grupo de investigadores argentinos.
*La autora es Doctora en Ciencias Biológicas de la Universidad Nacional de Entre Ríos
Producción y edición: Miguel Títiro - [email protected]
