Especies de cultivo y cambio climático

Investigadores de un proyecto europeo estudiaron si determinadas especies de cultivo pueden dirigir el crecimiento de sus raíces hacia donde se encuentran los nutrientes en el suelo, y descubrieron que el maíz emplea esta estrategia. Estos también observaron que el pH desempeña un papel clave en el crecimiento radicular y desarrollaron marcadores genéticos para proyectos de fitomejoramiento de cultivos.

Cambio climático y medio ambiente

El cambio climático supondrá la desecación del suelo, que afectará a la disponibilidad edáfica superficial de agua y nutrientes para las especies de cultivo. Para adaptarse, las plantas tendrán que desarrollar raíces en estratos edáficos alternativos, aunque aún se desconocen los complejos factores que afectan a la capacidad de las plantas para llevar a cabo este proceso. El equipo del proyecto financiado por la Unión Europea EUROOT (Enhancing resource uptake from roots under stress in cereal crops) estudió las raíces de especies de cereales. El estudio determinó cómo estas especies adquieren agua y nutrientes a través de sus raíces y, asimismo, cómo las plantas mantienen el crecimiento en condiciones de estrés. Los investigadores identificaron marcadores genéticos para diferentes caracteres fisiológicos y morfológicos de las raíces para su uso en programas de fitomejoramiento. El trabajo de fitomejoramiento ayudó a aislar genes y permitió describir cómo estos podrían ser empleados de manera conjunta para desarrollar cultivos con caracteres radiculares específicos. Las especies estudiadas incluyeron el maíz, el arroz, la cebada y el trigo duro. Los resultados revelaron que el maíz responde a la presencia de nutrientes en capas profundas del suelo favoreciendo el desarrollo de raíces a la profundidad adecuada. Este crecimiento podría ayudar a las plantas a resistir el desecamiento del suelo, manteniendo a la vez su productividad. También se descubrió que el pH del suelo tenía un efecto importante en la manera en la que se desarrollan las raíces para adquirir fósforo y, en consecuencia, la estructura óptima de la raíz varía en función del pH. Estos resultados tienen repercusiones de gran calado tanto para los procedimientos de selección en programas de fitomejoramiento como para las prácticas de gestión del suelo. El equipo también identificó firmas hormonales y moleculares para diferentes respuestas radiculares que dependen de las condiciones ambientales del suelo. El trabajo posterior reveló la base genética de la variación de la conductancia hidráulica radicular, que depende de los niveles de nitratos. Los resultados permitieron a los investigadores desarrollar estrategias para optimizar el uso de agua en diferentes situaciones de fertilización con nitrógeno. Los investigadores de EUROOT desarrollaron diferentes métodos para evaluar la variación de la estructura radicular en función de la disponibilidad de nutrientes. Los métodos incluyeron una combinación de rayos X, tomografía computarizada y técnicas de imagen por resonancia magnética. Los investigadores determinaron que los caracteres radiculares de la cebada y el maíz tienen un fuerte componente hereditario y que existe una correlación entre determinados marcadores genéticos y caracteres específicos de las raíces. Estos modelizaron cómo fluyen los nutrientes y el agua en y alrededor de las raíces de especies de cereales, con implicaciones potenciales para el proceso de absorción. Los resultados del proyecto mejoran la comprensión de las respuestas de las raíces frente a las condiciones ambientales del suelo. Por tanto, la agricultura europea dispondrá en el futuro de los medios para desarrollar cultivos más tolerantes frente a unas condiciones climáticas cada vez más cálidas.