Proxecto SolACE H2020: solucións para mellorar os agroecosistemas e a eficiencia dos cultivos para o uso de auga e nutrientes

Os datos recollidos en formatos harmonizados foron compartidos no repositorio SolACE e empregados para parametrizar modelos de cultivos e avaliar a produción de trigo e pataca en Europa, baseándose nos climas actuais e proxectados para varios escenarios de xestión. Realizáronse experimentos con varios xermoplasmas de cada cultivo para identificar trazos clave das raíces/microbiomas e trazos superficiais (ou combinacións destes) que contribúen á tolerancia dos cultivos ás limitacións combinadas de auga e nitróxeno/fosfato (N/P). As raíces e os gromos foron fenotipados en ambientes controlados e de campo en paneis de diversidade ampla para cada cultivo. Tamén se realizaron ensaios de campo a menor escala para análises máis precisas das respostas dos cultivos ao estrés combinado e á simulación con modelos de arquitectura acoplada de cultivo/raíz. Deseñáronse novas estratexias e ferramentas de mellora para identificar marcadores derivados de xenes para trazos superficiais e subterráneos para a adaptación dos cultivos ao estrés combinado.

Desenvolvéronse e probáronse modelos de selección xenómica (GS) baseados en trazos radiculares no trigo. Aplicouse unha estratexia de reprodución participativa en comunidades de agricultores de trigo duro cultivados organicamente e estudáronse os cambios impulsados polo estrés combinado en poboacións de reprodución evolutiva. Producíronse novos híbridos F1 de pataca diploide e trigo panificable e probáronse a súa adaptación a estreses combinados. Tamén se probaron diversas prácticas de xestión en condicións controladas de precultivo: combinacións de cepas microbianas, rotacións de cultivos e mesturas de xenotipos de trigo duro. Realizáronse numerosos ensaios de campo en toda Europa para avaliar estas diferentes prácticas de xestión deseñadas para mellorar a resiliencia ao estrés. Establecéronse sete redes de agricultores para probar combinacións dalgúns dos novos xenotipos e prácticas de xestión mencionados anteriormente en explotacións con condicións pedoclimáticas contrastantes en toda Europa. A análise do ciclo de vida (ACV) empregouse para realizar unha avaliación multicriterio das innovacións probadas nestas redes. Realizáronse obradoiros coas partes interesadas para recoller comentarios sobre as innovacións probadas.

A modelización de cultivos mostrou unha ampla variedade de respostas dos cultivos ao cambio climático, xa sexa negativas nas rexións do sur e do leste de Europa ou positivas noutras zonas. Nestes casos, as melloras no rendemento debido ao aumento do CO2 e da temperatura son posibles, supoñendo que non se produzan outras tensións. Experimentos e simulacións de modelos con diversos xermoplasmas de trigo e pataca mostraron en que circunstancias os trazos do cultivo, as raíces e o microbioma (ou combinacións de ambos) contribuíron á tolerancia do cultivo ao estrés hídrico e ao nitróxeno e ao fósforo (N/P). Atopouse unha diversidade e plasticidade significativas das características das raíces, o que converte os esforzos de SolACE nun primeiro paso adiante, a pesar das dificultades para illar as características que contribúen ao rendemento das colleitas. O enraizamento profundo revelouse como un trazo esencial para a adaptación á seca e a adquisición profunda de nutrientes. Establecéronse e validáronse modelos de GS baseados en trazos radiculares para mellorar a adaptación do rendemento do trigo a múltiples estreses.

O híbrido F1 experimental producido en pataca e trigo panificable demostrou ser bastante eficiente para facer fronte a múltiples tipos de estrés en condicións de campo. No trigo duro, a estratexia de mellora participativa deu lugar a novas poboacións derivadas dunha poboación xeneticamente diversa, coa participación de agricultores ecolóxicos de Hungría e Italia. Ademais destas estratexias e produtos de mellora, as innovacións de xestión probadas demostraron maior ou menor eficiencia en condicións combinadas de seca e limitacións de N/P. Aínda que o uso de leguminosas como precultivo ou labranza reducida foi a miúdo eficaz, as mesturas de xenotipos de trigo duro e inoculantes de consorcios microbianos formulados foron prometedores, aínda que o seu efecto en condicións de campo non sempre foi significativo. A participación dos agricultores no proxecto espertou interese e entusiasmo pola maioría das innovacións probadas. Os experimentos nas granxas destacaron o potencial das leguminosas de gran en rotacións para reducir a pegada de carbono dos cereais e mellorar as marxes económicas dos agricultores, segundo a ACV.

Os experimentos na granxa mostraron resultados inconsistentes para os inoculantes microbianos e os híbridos de pataca experimentais, pero os agricultores estaban interesados en avaliar estas innovacións durante un período de probas máis longo. Os socios de SolACE involucraron a partes interesadas clave, ademais dos agricultores, a través dunha serie de eventos e formas de interacción. Os resumos de prácticas, vídeos, materiais de formación, artigos de prensa revisados por pares, boletíns informativos e documentos de políticas están dispoñibles no sitio web de SolACE e na comunidade de Zenodo. Actualmente está a considerarse unha maior explotación dalgúns dos achados para o traballo realizado sobre inoculantes microbianos, híbridos F1 de trigo panificable e pataca, así como para poboacións de trigo duro derivadas da abordaxe participativa.