Proxecto H2020 DIVERSify: Deseño de equipos de plantas innovadores 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 H2020
- Páxina web do proxecto Proyecto DIVERSify
En resposta aos retos 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 detrás dos beneficios do equipamento de plantas de cultivo e desenvolverá solucións prácticas para mellorar a estabilidade do rendemento, a diversificación e a resiliencia ambiental. Centrándose nos sistemas de cultivo de herbáceas e pastos, 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 se esforzará por comprender os principios ecolóxicos que promoven interaccións positivas entre plantas e entre plantas e entre plantas e ambientes. O obxectivo xeral é mellorar a produtividade, o control de pragas e enfermidades e a sustentabilidade ambiental mediante o uso do coñecemento científico e tácito para abordar os desafíos do mundo real.
Inicialmente, consultamos coas partes interesadas agrícolas en Europa e África para identificar as mellores prácticas e os retos nas plantas cultivadas en equipo. As asociacións resultantes entre científicos e partes interesadas levaron á investigación participativa cos agricultores e ao perfeccionamento das directrices de mellores prácticas (Obxectivo 1).
As directrices e protocolos foron compartidos cos agricultores a través do sitio web do proxecto InfoHub e están apoiando a investigación participativa de seguimento por parte dos socios. Os obradoiros de partes interesadas destacaron as lagoas de coñecemento nas combinacións de especies, os deseños de plantación e as densidades. Realizamos ensaios de equipos vexetais en toda Europa e no Líbano durante tres tempadas de crecemento que abarcan máis de 50 equipos de plantas (cereais, leguminosas, sementes oleaxinosas, forraxes ricas en especies), xerando evidencias científicas das combinacións de especies e variedades de mellor rendemento baixo unha xestión de baixo/alto insumos e diferentes condicións pedoclimáticas. Analizáronse os datos para revelar os mecanismos e as características dos cultivos que sustentan os beneficios do equipamento vexetal en termos de rendemento e calidade dos cultivos, fertilidade do solo, uso de recursos, control de pragas e enfermidades e agrobiodiversidade (Obxectivo 2).
Isto levou a un novo concepto para o cultivo de plantas utilizando un "enfoque ecolóxico" e unha base de datos de características vexetais de acceso aberto para apoiar o futuro cultivo de plantas en equipo. Un novo modelo matemático minimalista (M3), desenvolvido con produtores de cultivos, utilizou datos de proba para simular o rendemento do equipamento da planta en diferentes condicións de crecemento 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, criadores e agricultores para axudar na selección de cultivares e os obxectivos de mellora para a mellora do equipo de plantas (Obxectivo 3).
A nosa rede de agricultores participativos en toda Europa, apoiada por científicos, realizou máis de 40 ensaios en granxa de equipos de planta ao longo de 3 anos, con ensaios paralelos en granxas de investigación asociadas. Estes xeraron coñecementos sobre a xestión práctica dos equipamentos das plantas e a posterior transformación dos produtos. Compartiron solucións de resolución de problemas coas partes interesadas da maquinaria para destacar as oportunidades de mercado. Os agricultores e científicos demostraron ensaios na granxa ás comunidades agrícolas para fomentar unha adopción máis ampla. A información sobre o rendemento agronómico, socioeconómico e ambiental dos equipamentos das plantas foi amplamente difundida 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 a selección de cultivos e as decisións de xestión: unha interface baseada na web permite aos usuarios buscar nunha base de datos aberta de ensaios de equipos de plantas utilizando criterios específicos (Obxectivo 5).
A ferramenta está dispoñible a través da páxina web do proxecto; A ambición futura é cubrir as lagoas na cobertura. A ferramenta de visualización de datos DIVERSiplotter e unha metaanálise dos ensaios de equipos de plantas proporcionan recursos de acceso aberto para as comunidades científicas e de reprodución. Os socios de DIVERSify colaboraron activamente coas partes interesadas na investigación, a agricultura, a tecnoloxía agrícola e as políticas para identificar solucións aos retos de diversificación de cultivos e aumentar a adopción. Creamos recursos diversos para diferentes usuarios finais, realizamos centos de actividades de intercambio de coñecemento 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 das plantas, resumidas nunha guía de políticas e un conxunto de ferramentas no sitio web do proxecto. Colaboramos con compañeiros en proxectos aliñados para aproveitar sinerxías e amplificar o impacto (Obxectivo 6).
A sociedade global enfróntase a importantes desafíos para producir alimentos nutritivos suficientes para as poboacións humanas, ao tempo que utiliza os recursos naturais de forma sostible, evitando a degradación ambiental e unha maior perda de biodiversidade e abordando o cambio climático. A agricultura xoga un papel fundamental na consecución destes obxectivos e debe adaptarse. A presión sobre os agricultores para producir alimentos de forma sostible con menos produtos agroquímicos supón un importante desafío 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 criadores necesitan novos coñecementos e ferramentas para desenvolver variedades de cultivos adecuadas para novos métodos de cultivo; e os agrónomos necesitan 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 ás tensións ambientais. Os principios ecolóxicos utilizados para identificar trazos vexetais e mecanismos que melloran o funcionamento dos sistemas de biodiversidade poderían aplicarse para optimizar cultivos multiespecie ou "equipos de plantas". O equipamento da planta ofrece unha solución prometedora para o estancamento do rendemento dos cultivos e a inestabilidade do rendemento ano tras ano, especialmente nun clima cambiante. Os cultivos de plantas que se poden cultivar cun uso limitado de pesticidas beneficiarán á sociedade mediante a redución de residuos de pesticidas no medio ambiente e os produtos agrícolas. Os equipos de planta que dependen menos de insumos agroquímicos axudarán aos agricultores a abordar os retos da eliminación dos pesticidas e o custo do carbono dos fertilizantes. DIVERSify ten como obxectivo promover un cultivo máis estendido de cultivos vexetais que conteñan 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 de cultivos sostible mediante o desenvolvemento de "equipos de plantas" de cultivos de cultivo e pastos con maior produtividade, control de pragas e enfermidades e beneficios ambientais.
Os seis obxectivos foron:
- Identificar as mellores prácticas actuais para o equipamento da planta.
- Determinar os mecanismos que favorecen interaccións positivas entre cultivos e entre cultivos e 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 equipos e xestión da planta.
- Construír unha axuda á toma de decisións para a selección de equipamento vexetal e agronomía.
- Traballar coas partes interesadas para compartir o coñecemento participativo.
O traballo de DIVERSify demostrou que a agricultura en equipo optimizada diversifica o cultivo e o sistema agrícola, levando a unha maior produtividade, maior agrobiodiversidade, mellora dos servizos dos ecosistemas 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, criadores e pemes que traballan xuntos para construír un novo enfoque e ferramentas para investigar os mecanismos subxacentes aos beneficios asociados ao equipamento das plantas de cultivo e as características dos cultivos e as prácticas agronómicas que promoven estes beneficios.
Centrándose nos sistemas de cultivo e pastos, os seis obxectivos son:
- Identificar as mellores prácticas actuais para o equipamento das plantas mediante o compromiso participativo con profesionais agrícolas e literatura científica.
- Determinar os mecanismos que promoven interaccións positivas entre plantas e plantas e medio ambiente utilizando principios ecolóxicos para definir experimentalmente os procesos subxacentes.
- Deseñar equipos de reprodución de plantas mellorados e identificar posibles obxectivos de reprodución mediante un enfoque baseado en trazos e unha nova ferramenta para seleccionar tipos de cultivos e estratexias de implementación que promovan o rendemento.
- Colaborar coas partes interesadas das rexións pedoclimáticas europeas e máis alá para validar e demostrar o equipamento das plantas e desenvolver prescricións prácticas de xestión de cultivos.
- Construír unha axuda para a toma de decisións para os profesionais de equipos de plantas mediante a compilación de datos de características e agronómicos nun marco consultable para informar a selección e xestión de cultivos en diferentes rexións.
- Traballar coas partes interesadas e RUR-6 para o intercambio participativo de coñecemento entre os diferentes actores, a política da UE e a sociedade en xeral mediante unha gama adecuada e dirixida de medios de comunicación e actividades.
O enfoque de co-innovación permitirá a aplicación do coñecemento tácito e científico aos desafíos do mundo real no cultivo de plantas en equipo para desenvolver solucións prácticas, como equipos con maior produtividade, control de pragas e enfermidades e beneficios ambientais. O intercambio de coñecementos sobre as características dos cultivos, a xestión dos cultivos e o apoio á toma de decisións afectará aos agricultores, asesores, criadores, científicos e responsables políticos, aumentando a conciencia e superando as barreiras para a adopción de equipos baseados en plantas para a estabilidade do rendemento, a diversificación, a sustentabilidade e a resiliencia.
Unha poboación en crecemento significa máis bocas que alimentar, o que obriga a aumentar a produtividade agrícola. Segundo estimacións das Nacións Unidas, a poboación mundial podería chegar a case 9.700 millóns en 2050. Alimentar a esta poboación requiriría un aumento do 60% da produción agrícola. Non se trata só de cultivar máis alimentos. "En primeiro lugar, está a cuestión de como o cambio climático afectará aos cultivos e ás estacións de crecemento nos próximos anos", di Alison Karley, investigadora de agroecoloxía do Instituto James Hutton. "Os agricultores tamén deben 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 adoptando un enfoque de equipo para atopar unha posible solución.
A través do proxecto DIVERSify (Designing InnoVative Plant Teams for Ecosystem Resilience and Agricultural Sustainability), un grupo de investigadores internacionais, agricultores e outras partes interesadas desenvolveron novas formas de optimizar a produtividade utilizando equipos de plantas. "En lugar de plantar un só tipo de cultivo, a agricultura en equipo é unha aproximación á agricultura que defende a diversificación dos cultivos", explica Karley, quen é o coordinador 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, apoiando así unha agricultura máis sostible".
Os beneficios de mesturalo Para comezar, os investigadores centraron os seus esforzos en comprender os potenciais beneficios que os equipos de plantas poderían aportar á agricultura. Traballando directamente con agricultores de Europa e África, identificaron as mellores prácticas e os retos en plantas de cultivo en equipo e probaron mesturas de cultivos en diferentes lugares. "Os nosos ensaios demostraron que as mesturas suprimen as herbas daniñas, requiren menos fertilizantes e moitas veces teñen menos pragas e enfermidades, todas elas contribúen a mellorar a produción de cultivos sen necesidade de produtos químicos", di Karley. "As mesturas tamén aumentan a diversidade de hábitats, 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 ao uso máis eficiente dos recursos, os equipos de planta teñen o potencial de producir máis rendemento que se cada cultivo se cultivase por separado. Facendo a transición ao equipamento de planta A pesar destes beneficios, o cambio nunca é doado e os equipos de planta representan unha forma moi diferente de cultivar.
Para axudar aos agricultores a comprender os beneficios e a necesidade de pasar a equipos baseados en plantas, o proxecto desenvolveu varias ferramentas útiles. Por exemplo, os agricultores poden usar a ferramenta CropMIXER para obter consellos sobre combinacións de cultivos, xestión e insumos, e a guía InfoHub para obter máis información 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 utilizan equipos de planta, compartiron os seus coñecementos e experiencias e contribuíron a influír nos demais para que probasen estes novos conceptos", di Karley. Preparando o camiño para futuras investigacións O proxecto DIVERSify demostrou o enorme potencial das plantas cultivadas en equipo. "A nosa investigación mostra que o cultivo en equipo optimizado de plantas diversifica o cultivo e o sistema agrícola, levando 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 rematado, os investigadores seguen desenvolvendo as súas actividades e resultados. Actualmente, os socios están a investigar o cultivo de plantas en equipo e a traballar cos agricultores para construír cadeas de valor en torno aos produtos de plantas en equipo.
DIVERSify creou un atallo para impactar traballando directamente con agricultores, agrónomos, criadores e outras partes interesadas para co-construír innovacións, mostrar resultados, crear ferramentas e compartir experiencias prácticas para ampliar a adopción de prácticas agrícolas ricas en diversidade. Deseñamos novas ferramentas e materiais de difusión para a investigación e a práctica de equipos de planta: un modelo matemático baseado en procesos que fai avanzar os enfoques de modelización contemporáneos; unha innovadora axuda á toma de decisións para apoiar aos equipos de agronomía vexetal; e recursos de acceso aberto para a investigación e mellora de cultivos.
O noso enfoque participativo desenvolveu a capacidade agrícola para cultivar equipos de plantas e proporcionou recomendacións baseadas en evidencias para promover a súa incorporación. 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 de alimentos e nutrición sostible baseado no cultivo de cultivos a base de plantas e en cadeas de valor cun impacto ambiental reducido.
- THE JAMES HUTTON INSTITUTE (THE JAMES HUTTON INSTITUTE)
Proxectos relacionados
