Proyecto H2020 DIVERSify: Diseño de equipos de plantas innovadores para la resiliencia de los ecosistemas y la sostenibilidad agrícola
- Taper Projet
- État Completado
- Exécution 2017 -2021
- Budget alloué 4.999.363,5 €
- Portée Europeo
- Principale source de financement H2020
- Site Web du projet Proyecto DIVERSify
En respuesta a los retos a los que se enfrenta la agricultura moderna, el proyecto DIVERSify, financiado con fondos europeos, ha reunido a expertos de diversos campos para mejorar la productividad agrícola y garantizar la sostenibilidad a largo plazo. Específicamente, el proyecto investigará los mecanismos detrás de los beneficios de los equipos de plantas de cultivo y desarrollará soluciones prácticas para mejorar la estabilidad del rendimiento, la diversificación y la resiliencia ambiental. Centrándose en los sistemas de cultivos herbáceos y pastizales, el proyecto identificará las mejores prácticas para los equipos de plantas mediante la participación de profesionales agrícolas, la consulta de literatura científica y la experimentación. También se esforzará por comprender los principios ecológicos que promueven interacciones positivas entre plantas y entre plantas y entre plantas y entornos. El objetivo general es mejorar la productividad, el control de plagas y enfermedades, y la sostenibilidad ambiental mediante el uso de conocimiento científico y tácito para abordar los desafíos del mundo real.
Inicialmente, consultamos a las partes interesadas en la agricultura en Europa y África para identificar las mejores prácticas y los desafíos en el cultivo en equipo de plantas. Las asociaciones entre científicos y partes interesadas resultantes condujeron a la investigación participativa con los agricultores y al perfeccionamiento de las directrices de mejores prácticas (Objetivo 1).
Las directrices y los protocolos se compartieron con los agricultores a través del «InfoHub» del sitio web del proyecto y están respaldando la investigación participativa de seguimiento por parte de los socios. Los talleres de las partes interesadas destacaron las brechas de conocimiento en las combinaciones de especies, los diseños de siembra y las densidades. Llevamos a cabo ensayos de equipos de plantas en toda Europa y en el Líbano durante 3 temporadas de crecimiento que abarcaron >50 equipos de plantas (cereales, leguminosas, semillas oleaginosas, forraje rico en especies), generando evidencia científica de las combinaciones de especies y variedades con mejor rendimiento bajo manejo de insumos bajos/altos y diferentes condiciones pedoclimáticas. Se analizaron los datos para revelar los mecanismos y las características de los cultivos que sustentan los beneficios del equipo de plantas en términos de rendimiento y calidad de los cultivos, fertilidad del suelo, uso de recursos, control de plagas y enfermedades y agrobiodiversidad (Objetivo 2).
Esto condujo a un concepto novedoso para el mejoramiento de plantas utilizando un "enfoque ecológico" y una base de datos de rasgos de plantas de acceso abierto para respaldar el futuro mejoramiento de plantas en equipo. Un nuevo modelo matemático minimalista (M3), desarrollado con mejoradores de cultivos, utilizó datos de ensayos para simular el rendimiento del equipo de plantas en diferentes condiciones de crecimiento y climas futuros. Los códigos y resultados del modelo, junto con los protocolos de evaluación de campo y los hallazgos sobre los equipos de plantas con mejor desempeño, se difundieron a científicos, mejoradores y agricultores para ayudar a la selección de cultivares y metas de mejoramiento para el mejoramiento de los equipos de plantas (Objetivo 3).
Nuestra red de agricultores participativos en toda Europa, con el apoyo de científicos, llevó a cabo >40 ensayos de equipos de plantas en las granjas durante 3 años, con ensayos paralelos en las granjas de investigación de los socios. Estos generaron conocimientos sobre la gestión práctica de los equipos de planta y el procesamiento posterior de los productos. Las soluciones para la "resolución de problemas" se compartieron con las partes interesadas en la maquinaria para destacar las oportunidades de mercado. Los agricultores y científicos demostraron los ensayos en las granjas a las comunidades agrícolas para fomentar una adopción más amplia. La información sobre el desempeño agronómico, socioeconómico y ambiental de los equipos de planta se difundió ampliamente utilizando múltiples recursos y películas innovadoras para mostrar prácticas que optimizan los resultados (Objetivo 4).
La herramienta CropMIXER fue diseñada conjuntamente con agrónomos para apoyar la elección de cultivos y las decisiones de gestión: una interfaz basada en la web permite a los usuarios buscar en una base de datos abierta de ensayos de equipos de plantas utilizando criterios específicos (Objetivo 5).
La herramienta está disponible a través del sitio web del proyecto; La ambición futura es llenar los vacíos en la cobertura. La herramienta de visualización de datos DIVERSiplotter y un metaanálisis de los ensayos de los equipos de plantas proporcionan recursos de acceso abierto para las comunidades científicas y de mejoramiento. Los socios de DIVERSify se comprometieron activamente con las partes interesadas en la investigación, la agricultura, la agrotecnología y la política para identificar soluciones a los desafíos de la diversificación de cultivos y aumentar la adopción. Creamos diversos recursos para diferentes usuarios finales, llevamos a cabo cientos de actividades de intercambio de conocimientos y llegamos a audiencias nacionales y globales que superan millones de personas. El Tribunal consultó a agricultores e investigadores para que formularan recomendaciones sobre los factores normativos y socioeconómicos necesarios para aumentar la adopción por parte de los equipos de plantas, resumidas en una guía de políticas y un conjunto de herramientas en el sitio web del proyecto. Colaboramos con colegas en proyectos alineados para aprovechar las sinergias y amplificar el impacto (Objetivo 6).
La sociedad a nivel mundial se enfrenta a grandes desafíos para producir suficientes alimentos nutritivos para las poblaciones humanas, al tiempo que se utilizan los recursos naturales de manera sostenible, se evita la degradación ambiental y nuevas pérdidas de biodiversidad, y se hace frente al cambio climático. La agricultura desempeña un papel fundamental en la consecución de estos objetivos y debe adaptarse. La presión sobre los agricultores para producir alimentos de manera sostenible con menos agroquímicos plantea un desafío importante para maximizar los rendimientos y reducir las pérdidas, sin una solución única. Los científicos de cultivos deben idear nuevos sistemas de cultivo para que los agricultores aumenten la eficiencia y reduzcan la contaminación, los mejoradores necesitan nuevos conocimientos y herramientas para desarrollar variedades de cultivos adecuadas para nuevos métodos de cultivo, y los agrónomos necesitan conocimientos sobre el manejo de estos sistemas de cultivo. Los científicos reconocen que la agricultura podría aprender de la ecología: los hábitats naturales con altos niveles de biodiversidad a menudo muestran una mayor productividad y eficiencia de los recursos y son menos propensos a las tensiones ambientales. Los principios ecológicos utilizados para identificar los rasgos y mecanismos de las plantas que mejoran el funcionamiento de los sistemas biodiversos podrían aplicarse para optimizar los cultivos multiespecies, o «equipos de plantas». Los equipos de plantas ofrecen una solución prometedora al estancamiento de los rendimientos de los cultivos y a la inestabilidad interanual de los rendimientos, especialmente en un clima cambiante. Los equipos de plantas que se pueden cultivar con un uso limitado de pesticidas beneficiarán a la sociedad a través de menos residuos de pesticidas en el medio ambiente y los productos agrícolas. Los equipos de plantas que dependen menos de los insumos agroquímicos ayudarán a los agricultores a enfrentar los desafíos derivados de la retirada de pesticidas y el costo de carbono de los fertilizantes. DIVERSify tiene como objetivo promover un cultivo más generalizado de equipos de plantas que contengan leguminosas, aumentando la disponibilidad de proteínas vegetales para dietas saludables y nutritivas.
El objetivo general de DIVERSify era proporcionar un sistema novedoso para la producción sostenible de cultivos mediante el desarrollo de "equipos de plantas" de cultivos herbáceos y pastizales con una mayor productividad, control de plagas y enfermedades y beneficios ambientales.
Los seis objetivos fueron:
- Identificar las mejores prácticas actuales para los equipos de planta.
- Determinar los mecanismos que promueven las interacciones positivas entre cultivos y entre cultivos y con el medio ambiente.
- Idear equipos de plantas mejorados e identificar posibles objetivos de mejoramiento para los cultivos utilizados en equipos de plantas.
- Trabajar con los agricultores para probar los equipos de las plantas y su manejo.
- Construir una ayuda para la toma de decisiones para la selección del equipo de plantas y la agronomía.
- Trabajar con las partes interesadas para el intercambio participativo de conocimientos.
El trabajo de DIVERSify ha demostrado que el cultivo optimizado en equipo diversifica el cultivo y el sistema agrícola, lo que conduce a una mayor productividad, una mayor agrobiodiversidad, mejores servicios ecosistémicos y, en algunos casos, menores riesgos de estrés ambiental. También brinda la oportunidad de diversificar los ingresos innovando con las partes interesadas a lo largo de la cadena de valor.
DIVERSify es un consorcio de científicos, agricultores, asesores, obtentores y PYMES para construir conjuntamente un nuevo enfoque y herramientas para investigar los mecanismos que sustentan los beneficios asociados con los equipos de plantas de cultivo, y las características de los cultivos y las prácticas agronómicas que promueven estos beneficios.
Centrándose en los sistemas de cultivo y pastizales, los seis objetivos son:
- Identificar las mejores prácticas actuales para los equipos de plantas a través del compromiso participativo con profesionales agrícolas y literatura científica.
- Determinar los mecanismos que promueven interacciones positivas entre plantas y plantas-ambiente utilizando principios ecológicos para definir experimentalmente los procesos subyacentes.
- Diseñar equipos de plantas mejorados e identificar posibles objetivos de mejoramiento con un enfoque basado en rasgos y una herramienta novedosa para seleccionar tipos de cultivos y estrategias de implementación que promuevan el rendimiento.
- Colaborar con las partes interesadas en las regiones pedoclimáticas europeas y más allá para validar y demostrar equipos de plantas e idear prescripciones prácticas de manejo de cultivos.
- Construir una ayuda para la toma de decisiones de los equipos de plantas para los profesionales mediante la recopilación de datos de rasgos y agronomía en un marco que pueda consultarse para obtener información sobre la selección y el manejo de cultivos en diferentes regiones.
- Trabajar con las partes interesadas y RUR-6 para el intercambio participativo de conocimientos entre diferentes actores, la política de la UE y la sociedad en general a través de una gama apropiada y específica de medios y actividades de comunicación.
El enfoque de co-innovación permitirá aplicar conocimientos tácitos y científicos a los desafíos del mundo real en el cultivo de plantas en equipo para desarrollar soluciones prácticas, en forma de equipos con mayor productividad, control de plagas y enfermedades y beneficios ambientales. El intercambio de conocimientos sobre las características de los cultivos, su gestión y la ayuda para la toma de decisiones tendrá un impacto en los agricultores, los asesores, los mejoradores, la ciencia y las políticas, mejorando la conciencia y superando las barreras para la adopción de equipos de plantas para la estabilidad del rendimiento, la diversificación, la sostenibilidad y la resiliencia.
Una población en crecimiento significa más bocas que alimentar, lo que exige que aumentemos la productividad agrícola. Según estimaciones de las Naciones Unidas, la población mundial podría alcanzar casi los 9.700 millones en 2050. Alimentar a estas personas requeriría un aumento del 60 % en la producción agrícola. No se trata simplemente de cultivar más alimentos. "En primer lugar, está la cuestión de cómo el cambio climático afectará los cultivos y las temporadas de cultivo en los próximos años", dice Alison Karley, investigadora de agroecología en el Instituto James Hutton. "Los agricultores también necesitan desarrollar nuevas formas de cultivar más cultivos de manera más sostenible, lo que significa usar menos fertilizantes, menos pesticidas y depender más de la diversidad de cultivos". Aunque a primera vista pueda parecer una «misión imposible», un proyecto financiado con fondos europeos está adoptando un enfoque de equipo para encontrar una posible solución.
A través del proyecto DIVERSify (Designing InnoVative plant teams for Ecosystem Resilience and agricultural Sustainability), un grupo de investigadores, agricultores y otras partes interesadas internacionales han desarrollado nuevas formas de optimizar la productividad utilizando equipos de plantas. "En lugar de plantar un solo tipo de cultivo, el cultivo en equipo de plantas es un enfoque de la agricultura que aboga por la diversificación de cultivos", explica Karley, quien se desempeña como coordinador del proyecto. "Nuestro objetivo era demostrar cómo el uso de una mezcla de cultivos compatibles no solo aumenta la productividad, sino que también disminuye la necesidad de productos químicos y, por lo tanto, apoya una agricultura más sostenible".
Los beneficios de mezclarlo para empezar, los investigadores centraron sus esfuerzos en comprender los beneficios potenciales que los equipos de plantas podrían aportar a la agricultura. Trabajando directamente con agricultores en Europa y África, identificaron las mejores prácticas y desafíos en el cultivo en equipo de plantas, y probaron mezclas de cultivos en diferentes ubicaciones. "Nuestros ensayos demostraron que las mezclas suprimen las malas hierbas, requieren menos fertilizantes y, a menudo, tienen menos plagas y enfermedades, todo lo cual contribuye a mejorar la producción de cultivos sin necesidad de productos químicos", comenta Karley. "Las mezclas también aumentan la diversidad del hábitat, proporcionando recursos muy necesarios para los polinizadores y los enemigos naturales de las plagas, que son esenciales para el funcionamiento de un agroecosistema". El proyecto también concluyó que, debido a un uso más eficiente de los recursos, los equipos de plantas tienen el potencial de producir más rendimiento que si cada cultivo se cultiva por separado. Hacer la transición a los equipos de planta A pesar de estos beneficios, el cambio nunca es fácil y los equipos de plantas representan una forma muy diferente de cultivar.
Para ayudar a los agricultores a comprender los beneficios y la necesidad de hacer la transición a los equipos de planta, el proyecto desarrolló varias herramientas útiles. Por ejemplo, los agricultores pueden utilizar la herramienta CropMIXER para obtener asesoramiento sobre combinaciones de cultivos, gestión e insumos, y la guía InfoHub para obtener más información técnica. El proyecto también ha facilitado una red en la que los agricultores y otras partes interesadas pueden compartir información y aprender unos de otros. "Varios agricultores pioneros, que ya utilizan equipos de planta, han compartido sus conocimientos y experiencias y han sido fundamentales para influir en otros para que prueben estos nuevos conceptos", dice Karley. Allanando el camino para futuras investigaciones El proyecto DIVERSify logró demostrar el enorme potencial del cultivo en equipo de plantas. "Nuestra investigación muestra que el cultivo optimizado en equipo de plantas diversifica el cultivo y el sistema agrícola, lo que conduce a una mayor productividad, una mayor agrobiodiversidad y una agricultura más sostenible", concluye Karley. "Nuestro trabajo allana el camino para futuras investigaciones sobre cultivos sostenibles y producción de alimentos".
Aunque el proyecto DIVERSify ya está finalizado, los investigadores continúan desarrollando sus actividades y resultados. Actualmente, los socios están investigando el mejoramiento de plantas en equipo y trabajando con los agricultores para construir cadenas de valor en torno a los productos de planta en equipo.
DIVERSify creó un camino corto hacia el impacto al trabajar directamente con agricultores, agrónomos, mejoradores y otras partes interesadas para co-construir innovaciones, mostrar resultados, crear herramientas e intercambiar experiencias prácticas para ampliar la adopción de prácticas de cultivo ricas en diversidad. Ideamos herramientas novedosas y materiales de difusión para la investigación y la práctica de los equipos de planta: un modelo matemático basado en procesos que avanza en los enfoques de modelado contemporáneos; una innovadora ayuda a la toma de decisiones para apoyar a los equipos de agronomía de las plantas; y recursos de acceso abierto para la investigación y el mejoramiento de cultivos.
Nuestro enfoque participativo desarrolló la capacidad agrícola para hacer crecer equipos de plantas y proporcionó recomendaciones basadas en evidencia para promover la absorción. En línea con nuestro objetivo general de mejorar el rendimiento socioeconómico y la resiliencia medioambiental de la agricultura europea, hemos optimizado un novedoso sistema para la producción sostenible de alimentos y la nutrición basados en cultivos de equipo vegetal y cadenas de valor con un impacto medioambiental reducido.
- THE JAMES HUTTON INSTITUTE (THE JAMES HUTTON INSTITUTE)