Proxecto DIVERSify de H2020: Deseño de equipamentos innovadores para plantas para a resiliencia dos ecosistemas e a sustentabilidade agrícola
- Tipo Proxecto
- Estado Cheo
- Execución 2017 -2021
- Orzamento asignado 4.999.363,5 €
- Ámbito Europeo
- Fonte principal de financiamento Horizonte 2020
- Páxina web do proxecto Proyecto DIVERSify
En resposta aos desafíos aos que se enfronta a agricultura moderna, o proxecto DIVERSify, financiado pola UE, reuniu expertos de diversos campos para mellorar a produtividade agrícola e garantir a sustentabilidade a longo prazo. En concreto, o proxecto investigará os mecanismos que explican os beneficios dos equipos para plantas de cultivo e desenvolverá solucións prácticas para mellorar a estabilidade do rendemento, a diversificación e a resiliencia ambiental. Centrándose nos sistemas de cultivo herbáceos e de pasteiros, o proxecto identificará as mellores prácticas para o equipamento vexetal mediante a participación de profesionais agrícolas, a revisión da literatura científica e a experimentación. Tamén te esforzarás por comprender os principios ecolóxicos que promoven as interaccións positivas entre as plantas e entre as plantas e entre as plantas e os ambientes. O obxectivo xeral é mellorar a produtividade, o control de pragas e enfermidades e a sustentabilidade ambiental mediante o uso de coñecementos científicos e tácitos para abordar os desafíos do mundo real.
Inicialmente, consultamos con partes interesadas da agricultura en Europa e África para identificar as mellores prácticas e os desafíos nas plantas cultivadas en equipo. As asociacións resultantes entre científicos e partes interesadas levaron a unha investigación participativa cos agricultores e ao perfeccionamento das directrices de boas prácticas (Obxectivo 1).
As directrices e os protocolos foron compartidos cos agricultores a través do InfoHub do sitio web do proxecto e están a apoiar a investigación participativa de seguimento por parte dos socios. Os obradoiros das partes interesadas puxeron de manifesto as lagoas de coñecemento sobre as combinacións de especies, os deseños de plantación e as densidades. Realizamos probas de equipamento vexetal en toda Europa e no Líbano durante tres tempadas de crecemento que abarcan máis de 50 plataformas de cultivo (cereais, leguminosas, sementes oleaxinosas, forraxe rica en especies), xerando evidencia científica das combinacións de especies e variedades de mellor rendemento baixo unha xestión de insumos baixos/altos e diferentes condicións pedoclimáticas. Analizáronse os datos para revelar os mecanismos e as características dos cultivos que sustentan os beneficios dos equipos vexetais en termos de rendemento e calidade das colleitas, fertilidade do solo, uso dos recursos, control de pragas e enfermidades e agrobiodiversidade (Obxectivo 2).
Isto levou a un novo concepto para a mellora vexetal empregando unha "abordaxe ecolóxica" e unha base de datos de características vexetais de acceso aberto para apoiar a futura mellora vexetal en equipo. Un novo modelo matemático minimalista (M3), desenvolvido con melloradores de cultivos, empregou datos de ensaio para simular o rendemento dos equipos vexetais en diferentes condicións de cultivo e climas futuros. Os códigos e resultados do modelo, xunto cos protocolos de avaliación de campo e as conclusións sobre os equipos de plantas con mellor rendemento, difundíronse a científicos, melloradores e agricultores para axudar na selección de cultivares e nos obxectivos de mellora para a mellora dos equipos de plantas (Obxectivo 3).
A nosa rede de agricultores participativos de toda Europa, co apoio de científicos, realizou máis de 40 ensaios en explotacións agrícolas de equipamentos vexetais durante 3 anos, con ensaios paralelos en explotacións de investigación asociadas. Estes xeraron coñecementos sobre a xestión práctica dos equipos da planta e o procesamento posterior dos produtos. Compartíronse solucións para a resolución de problemas coas partes interesadas do sector da maquinaria para destacar as oportunidades de mercado. Agricultores e científicos demostraron ensaios en granxas ás comunidades agrícolas para fomentar unha adopción máis ampla. A información sobre o rendemento agronómico, socioeconómico e ambiental dos equipos das plantas difundiuse amplamente utilizando múltiples recursos e películas innovadoras para mostrar prácticas que optimizan os resultados (Obxectivo 4).
A ferramenta CropMIXER foi deseñada conxuntamente con agrónomos para apoiar as decisións de selección e xestión de cultivos: unha interface baseada na web permite aos usuarios buscar nunha base de datos aberta de probas de equipos vexetais utilizando criterios específicos (Obxectivo 5).
A ferramenta está dispoñible a través do sitio web do proxecto; A ambición futura é cubrir as lagoas na cobertura. A ferramenta de visualización de datos DIVERSiplotter e unha metaanálise de probas de equipos de planta proporcionan recursos de acceso aberto para as comunidades científicas e de mellora. Os socios de DIVERSify colaboraron activamente coas partes interesadas na investigación, a agricultura, a agrotecnoloxía e as políticas para identificar solucións aos desafíos da diversificación de cultivos e aumentar a súa adopción. Creamos recursos diversos para diferentes usuarios finais, levamos a cabo centos de actividades de intercambio de coñecementos e chegamos a audiencias nacionais e globais que superan os millóns de persoas. O Tribunal consultou con agricultores e investigadores para desenvolver recomendacións sobre as políticas e os factores socioeconómicos necesarios para aumentar a adopción por parte dos equipos de cultivo, resumidas nunha guía de políticas e nun conxunto de ferramentas no sitio web do proxecto. Colaboramos cos nosos compañeiros en proxectos aliñados para aproveitar as sinerxías e amplificar o impacto (Obxectivo 6).
A sociedade global afronta desafíos significativos para producir alimentos nutritivos suficientes para as poboacións humanas, utilizando os recursos naturais de forma sostible, previndo a degradación ambiental e unha maior perda de biodiversidade, e abordando o cambio climático. A agricultura xoga un papel fundamental para acadar estes obxectivos e debe adaptarse. A presión sobre os agricultores para producir alimentos de forma sostible con menos agroquímicos supón un desafío significativo para maximizar os rendementos e reducir as perdas, sen unha solución única. Os científicos de cultivos deben desenvolver novos sistemas de cultivo para axudar aos agricultores a aumentar a eficiencia e reducir a contaminación; os melloradores necesitan novos coñecementos e ferramentas para desenvolver variedades de cultivos axeitadas para novos métodos de cultivo; e os agrónomos precisan coñecementos sobre como xestionar estes sistemas de cultivo. Os científicos recoñecen que a agricultura podería aprender da ecoloxía: os hábitats naturais con altos niveis de biodiversidade adoitan mostrar unha maior produtividade e eficiencia dos recursos e son menos propensos a sufrir estreses ambientais. Os principios ecolóxicos empregados para identificar as características e os mecanismos das plantas que melloran o funcionamento dos sistemas biodiversos poderían aplicarse para optimizar os cultivos multiespecie ou "equipos de plantas". Os equipos para plantas ofrecen unha solución prometedora para o estancamento dos rendementos das colleitas e a inestabilidade do rendemento interanual, especialmente nun clima cambiante. Os cultivos que se poden cultivar cun uso limitado de pesticidas beneficiarán á sociedade ao reducir os residuos de pesticidas no medio ambiente e nos produtos agrícolas. O equipamento de plantación que dependa menos de insumos agroquímicos axudará aos agricultores a afrontar os desafíos da eliminación gradual dos pesticidas e o custo en carbono dos fertilizantes. DIVERSify ten como obxectivo promover un cultivo máis xeneralizado de plantas que conteñen leguminosas, aumentando a dispoñibilidade de proteínas vexetais para dietas saudables e nutritivas.
O obxectivo xeral de DIVERSify era proporcionar un sistema novedoso para a produción sostible de cultivos mediante o desenvolvemento de "equipos de plantación" de cultivos arables e de pasteiros con maior produtividade, control de pragas e enfermidades e beneficios ambientais.
Os seis obxectivos eran:
- Identificar as mellores prácticas actuais para os equipos da planta.
- Determinar os mecanismos que promoven as interaccións positivas entre os cultivos e entre os cultivos e o medio ambiente.
- Deseñar kits de plantas mellorados e identificar posibles obxectivos de reprodución para os cultivos utilizados nos kits de plantas.
- Traballar cos produtores para probar o equipamento e a xestión das plantas.
- Construír unha axuda para a toma de decisións para a selección de equipos vexetais e agronomía.
- Traballar coas partes interesadas para o intercambio participativo de coñecementos.
O traballo de DIVERSify demostrou que a agricultura en equipo optimizada diversifica o cultivo e o sistema agrícola, o que leva a unha maior produtividade, unha maior agrobiodiversidade, mellores servizos ecosistémicos e, nalgúns casos, menores riscos de estrés ambiental. Tamén ofrece unha oportunidade para diversificar os ingresos innovando coas partes interesadas en toda a cadea de valor.
DIVERSify é un consorcio de científicos, agricultores, consultores, melloradores e pemes que traballan xuntos para construír unha nova estratexia e ferramentas para investigar os mecanismos subxacentes aos beneficios asociados cos equipos para plantas de cultivo, así como as características dos cultivos e as prácticas agronómicas que promoven estes beneficios.
Centrándose nos sistemas de cultivos e pasteiros, os seis obxectivos son:
- Identificar as mellores prácticas actuais para o equipamento das plantas mediante a participación de profesionais agrícolas e a literatura científica.
- Determinar os mecanismos que promoven interaccións positivas entre as plantas e entre o ambiente e as plantas empregando principios ecolóxicos para definir experimentalmente os procesos subxacentes.
- Deseñar equipos mellorados de mellora vexetal e identificar posibles obxectivos de mellora empregando unha abordaxe baseada en trazos e unha ferramenta novedosa para seleccionar tipos de cultivos e estratexias de implementación que promovan o rendemento.
- Colaborar con partes interesadas nas rexións pedoclimáticas europeas e de máis aló para validar e demostrar equipos vexetais e desenvolver prescricións prácticas de xestión de cultivos.
- Construír unha axuda na toma de decisións para os profesionais de equipamento vexetal mediante a compilación de datos agronómicos e de características nun marco consultable para informar a selección e xestión de cultivos en diferentes rexións.
- Traballar coas partes interesadas e o RUR-6 para o intercambio participativo de coñecementos entre diferentes actores, as políticas da UE e a sociedade en xeral a través dunha gama axeitada e específica de medios e actividades de comunicación.
A estratexia de coinnovación permitirá a aplicación de coñecementos tácitos e científicos a desafíos do mundo real na mellora vexetal en equipo para desenvolver solucións prácticas, como equipos con maior produtividade, control de pragas e enfermidades e beneficios ambientais. Compartir coñecementos sobre as características dos cultivos, a súa xestión e o apoio á toma de decisións terá un impacto nos agricultores, asesores, melloradores, científicos e responsables políticos, concienciando e superando as barreiras á adopción de equipos baseados en plantas para a estabilidade do rendemento, a diversificación, a sustentabilidade e a resiliencia.
Un crecemento da poboación significa máis bocas que alimentar, o que nos esixe aumentar a produtividade agrícola. Segundo as estimacións das Nacións Unidas, a poboación mundial podería chegar a case 9.700 millóns de persoas en 2050. Alimentar esta poboación requiriría un aumento do 60 % na produción agrícola. Non se trata só de cultivar máis alimentos. «En primeiro lugar, está a cuestión de como afectará o cambio climático aos cultivos e ás tempadas de crecemento nos próximos anos», afirma Alison Karley, investigadora de agroecoloxía no Instituto James Hutton. "Os agricultores tamén precisan desenvolver novas formas de cultivar máis cultivos de forma máis sostible, o que significa usar menos fertilizantes, menos pesticidas e depender máis da diversidade de cultivos." Aínda que a primeira vista poida parecer unha "misión imposible", un proxecto financiado pola UE está a adoptar unha estratexia de equipo para atopar unha posible solución.
A través do proxecto DIVERSify (Designing Innovative Plant Teams for Ecosystem Resilience and Agricultural Sustainability, Deseño de equipos de plantas innovadores para a resiliencia dos ecosistemas e a sustentabilidade agrícola), un grupo de investigadores internacionais, agricultores e outras partes interesadas desenvolveron novas formas de optimizar a produtividade mediante equipos de plantas. «En lugar de plantar un só tipo de cultivo, a agricultura en equipo é unha estratexia agrícola que defende a diversificación de cultivos», explica Karley, coordinadora do proxecto. "O noso obxectivo era demostrar como o uso dunha mestura de cultivos compatibles non só aumenta a produtividade, senón que tamén reduce a necesidade de produtos químicos, o que apoia unha agricultura máis sostible."
Os beneficios de mesturalo Para comezar, os investigadores centraron os seus esforzos en comprender os posibles beneficios que os equipos de cultivo poderían achegar á agricultura. Traballando directamente con agricultores de Europa e África, identificaron as mellores prácticas e os desafíos no cultivo de plantas en equipo e probaron mesturas de cultivos en diferentes lugares. «As nosas probas demostraron que as mesturas suprimen as herbas daniñas, requiren menos fertilizante e adoitan ter menos pragas e enfermidades, todo o cal contribúe a mellorar a produción de cultivos sen necesidade de produtos químicos», di Karley. "As mesturas tamén aumentan a diversidade do hábitat, proporcionando recursos moi necesarios para os polinizadores e os inimigos naturais das pragas, que son esenciais para o funcionamento dun agroecosistema." O proxecto tamén concluíu que, debido a un uso máis eficiente dos recursos, os equipos de cultivo teñen o potencial de producir máis rendemento que se cada cultivo se cultivase por separado. Facer a transición aos equipos de plantación A pesar destas vantaxes, o cambio nunca é doado e os equipos de plantación representan unha forma moi diferente de cultivar.
Para axudar aos agricultores a comprender os beneficios e a necesidade da transición a equipos baseados en plantas, o proxecto desenvolveu varias ferramentas útiles. Por exemplo, os agricultores poden usar a ferramenta CropMIXER para obter asesoramento sobre combinacións de cultivos, xestión e insumos, e a guía InfoHub para obter información máis técnica. O proxecto tamén facilitou unha rede onde os agricultores e outras partes interesadas poden compartir información e aprender uns dos outros. «Varios agricultores pioneiros, que xa empregan equipamentos para plantas, compartiron os seus coñecementos e experiencias e foron fundamentais para influír noutros para que proben estes novos conceptos», afirma Karley. Allanando o camiño para futuras investigacións O proxecto DIVERSify demostrou o enorme potencial das plantas cultivadas en equipo. "A nosa investigación demostra que o cultivo optimizado de plantas en equipo diversifica o cultivo e o sistema agrícola, o que leva a unha maior produtividade, unha maior agrobiodiversidade e unha agricultura máis sostible", conclúe Karley. "O noso traballo abre o camiño para futuras investigacións sobre cultivos sostibles e produción de alimentos."
Aínda que o proxecto DIVERSify xa está completo, os investigadores continúan a desenvolver as súas actividades e resultados. Actualmente, os socios están a investigar a mellora vexetal en equipo e a traballar con agricultores para construír cadeas de valor arredor de produtos vexetais en equipo.
DIVERSify creou un atallo para o impacto traballando directamente con agricultores, agrónomos, criadores e outras partes interesadas para coconstruír innovacións, mostrar resultados, crear ferramentas e compartir experiencias prácticas para ampliar a adopción de prácticas agrícolas ricas en diversidade. Deseñamos ferramentas e materiais de difusión innovadores para a investigación e a práctica de equipos para plantas: un modelo matemático baseado en procesos que avanza nas abordaxes de modelización contemporáneas; unha axuda innovadora na toma de decisións para apoiar os equipos de agronomía vexetal; e recursos de acceso aberto para a investigación e a mellora de cultivos.
A nosa abordaxe participativa desenvolveu a capacidade agrícola para formar equipos de cultivo e proporcionou recomendacións baseadas na evidencia para promover a súa adopción. En liña co noso obxectivo xeral de mellorar o rendemento socioeconómico e a resiliencia ambiental da agricultura europea, optimizamos un novo sistema para a produción sostible de alimentos e nutrición baseado no cultivo de plantas e cadeas de valor con impacto ambiental reducido.
- THE JAMES HUTTON INSTITUTE (THE JAMES HUTTON INSTITUTE)
Proxectos relacionados
