lunes, 26 de marzo de 2018

Las plantas alimentan a “quienes quieren” y “cuando ellas quieren” .

Como ya he comentado en otros artículos del blog, la rizosfera del suelo es uno de los ecosistemas más ricos del planeta y con más potencial de ser explotando por el hombre en beneficio de la agricultura.  La rizosfera es la parte de suelo intrínsecamente unido a las raíces de las plantas (los milímetros de suelo que están “pegando” a las raíces). En esta zona conviven millones de microorganismos que se alimentan de los “deshechos” de la planta que “expulsa por las raíces”, y la planta se aprovecha de estos microorganismos de muchas formas (aprovechando su capacidad para solubilizar nutrientes, evitando que microorganismos patógenos le ataquen, etc.). Estas bacterias beneficiosas se han puesto muy de moda en los últimos años, en los cuales se han desarrollado toda una reciente industria floreciente de bioestimulantes agrarios que se aprovecha de estas bacterias beneficiosas para sustituir parte de los fertilizantes químicos por otros respetuosos con el medioambiente.
Sin embargo, aún se conoce muy poco sobre el inmenso potencial de la interacción entre estas bacterias y las plantas. Un grupo de científicos de Estados Unidos, Alemania, Nueva Zelanda y Francia acaban de publicar un importante descubrimiento sobre el tema en la prestigiosa revista Nature microbiology.
Han demostrado que la planta manipula las especies de bacterias que habitan su rizosfera a lo largo de todo de su ciclo de vida, y que lo hace a través de la emisión por las raíces de diferentes tipos de compuestos, para que crezcan los que mas le convengan a ella en cada momento.


¿Cómo lo han hecho?

El primer paso fue recoger suelo de la rizosfera de la planta “Avena barbata” en el “Hopland Research and Extension Center” al norte de California (Estados Unidos) y aislaron cientos de bacterias con medios de cultivos específicos. En estos medios se le aporta diferentes nutrientes para ver cuales crecen en unos medios o en otros. Por poner un ejemplo visual: si tienes muchos animales y les das de comer carne, solamente van a crecer los carnívoros, pero si les das hierba, solamente crecerán los herbívoros: algo así pero a escala microscópica. Entonces seleccionaron los grupos que crecían mas o menos en función de que la planta fuera desarrollándose.
Esta colección de microorganismos se la enviaron al Joint Genome Institute (JGI), para que secuenciaran sus genomas e identificaran las especies que crecían en cada momento.
Por otra parte, metieron las plantas en un cultivo hidropónico y analizaron mediante Espectrometria de masas los exudados (compuestos que expulsa) que producía la planta en diferentes fases del crecimiento. Una vez identificados estos componentes, se pusieron a crecer en ellos los microorganismos que se aislaron con anterioridad. 
Gracias a esto, observaron que la planta modifica los componentes que expulsa por sus raíces, y de esta manera  hace que crezcan mas o menos determinadas bacterias que le viene mejor que crezcan en cada etapa de su vida.

Conclusiones

Gracias a este estudio se ha confirmado la capacidad de las plantas de “criar” a las bacterias que más le conviene en cada momento de su vida. Esto tiene un potencial tremendo para la industria de los biofertilizantes y bioestimulantes, porque si sabemos como la planta manipula los microorganismos de la rizosfera podemos saber tanto lo que necesita la planta, como los microorganismos que le vienen mejor a la planta (para darle más de lo que más necesite y así aumentar su producción de forma natural).
El articulo completo lo pueden leer en este enlace .
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lunes, 12 de marzo de 2018

"Si queremos, podemos", o como la optimización mundial de la agricultura podría evitar las extinciones masivas

Es evidente que mientras siga creciendo la población, los ingenieros agrónomos y todas las personas relacionadas con la agricultura en todo el planeta tendremos que seguir investigando maneras de producir “más con menos” (más calidad y rendimiento con menos cantidad de químicos y en menos terreno)… e impactando lo menos posible en nuestro maltratado planeta.
El caso es que cada día los humanos destruimos la biodiversidad del planeta de forma exponencial (se calcula que entre 100-1000 veces lo que se extinguirían las especies sin los humanos) y es nuestra obligación el buscar maneras de evitarlo.
Un grupo de científicos alemanes han integrado la distribución y la información de hábitats de 20.000 especies de vertebrados junto con datos de uso de tierras agrícolas. Han calculado que si no se planifica correctamente la agricultura en todos los países del mundo hasta el año 2040, podemos quedarnos en un 11% de la biodiversidad que hay actualmente.

Han calculado que optimizando y coordinando el uso de la tierra nivel global, se podría evitar la pérdida del 88% de biodiversidad. Sin embargo, habría que coordinarse internacionalmente, lo que implicaría “ganadores y perdedores” en términos de desarrollo económico, seguridad alimentaria, soberanía alimentaria y conservación.

¿Cómo lo han hecho?

Han investigado los retos y oportunidades de la optimización de una “intensificación sostenible” de la agricultura en el contexto actual de os intereses nacionales con 3 objetivos fundamentales:
1) determinar la reducción de la biodiversidad que es debida a la intensificación de la agricultura.
2) investigar hasta que punto una coordinación internacional de la intensificación de la agricultura podría evitar esta pérdida de la biodiversidad
3)Identificar los “ganadores y perdedores” y cómo crear sinergias para que nadie pierda.
Partiendo de miles de datos datos económicos, de biodiversidad (considerando 19.978 especies de mamíferos, aves y anfibios) y agrícolas a nivel mundial desde el año 2000 en todo el planeta hicieron varios modelos matemáticos muy complejos.
En un siguiente paso calcularon la posibilidad de supervivencia de las especies en los diferentes campos de cultivo o sin cultivo, junto con el rendimiento de las zonas agrícolas. Calcularon la respuesta de las diferentes especies en los diferentes hábitats y a su posible cambio a tierras agrícolas, porque hay especies con más posibilidades de persistir a unos cambios que a otros.
Despues de realizar este complejo modelado repitieron esto 1.000 veces considerando diferentes parámetros, escenarios y diferentes posibilidades y respuestas, y además proyectando los diferentes escenarios hasta el año 2040.
Además estudiaron cual sería el mejor modelo de optimización de la agricultura para reducir la pérdida de biodiversidad, tanto considerando un país de forma aislada o en un escenario global. Vieron que si se estudiaban los países por separado, el país no perdería “poder agrícola” pero la biodiversidad no se mejoraría lo suficiente (un 66%), sin embargo si se realizara una estrategia a nivel mundial, se podría reducir la pérdida de biodiversidad a menos del 88%. El problema es que en este escenario habría países que saldrían perdiendo económicamente. De hecho, esta gran pérdida de la biodiversidad se podría llegar a evitar simplemente optimizando el uso del suelo agrícola en 10 países (como Brasil, China, India e Indonesia). Pero sería responsabilidad del resto de los países recompensar a éstos por el esfuerzo que ellos harían a favor de todo el planeta.

Conclusiones.

Este artículo, que pueden leer completo en este link, demuestra que está en nuestra mano parar el destrozo que estamos haciendo en el planeta de una forma tan sencilla (o tan difícil) como ponernos todos de acuerdo, organizar nuestra agricultura y optimizar las políticas agrícolas a nivel mundial. Es decir, que querer es poder.

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Artículos científicos para no científicos

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