Proyecto H2020 ReMIX: Rediseño de los sistemas de cultivo europeos basados en mezclas de especies
- Tipo Proyecto
- Estado Completado
- Ejecución 2017 -2021
- Presupuesto asignado 5.000.000,00 €
- Alcance Europeo
- Principal fuente de financiación Horizonte 2020
- Sitio web del proyecto Proyecto ReMIX
ReMIX aprovechará los beneficios de las mezclas de especies para diseñar sistemas de cultivo agroecológicos más diversificados y resilientes, menos dependientes de insumos externos. Basado en un enfoque multiactor, ReMIX generará nuevos conocimientos con credibilidad científica y valor social en la agricultura convencional y orgánica. Abordará cuestiones prácticas y codiseñará soluciones prácticas listas para usar, adaptadas a la producción principalmente de cereales comerciales en diversas condiciones edafoclimáticas de la UE. ReMIX:
- Superará las barreras para estimular la adopción de mezclas de especies por parte de los agricultores y en las cadenas agroalimentarias.
- Desentrañará los mecanismos de las interacciones planta-planta para maximizar la eficiencia en el uso de los recursos.
- Determinará el papel de las mezclas de especies en el control de enfermedades, plagas y malezas y en la mitigación de los daños al rendimiento.
- Demostrará el papel de las mezclas de especies en la mejora de la prestación de servicios ecosistémicos y el desarrollo de la resiliencia al estrés biótico.
- Identificará rasgos clave y creará nuevos métodos y herramientas de mejoramiento y fenotipado adaptados a las mezclas de especies.
- Generará nuevo material de mejoramiento adaptado a mezclas de granos, leguminosas y cereales.
- Desarrollará reglas genéricas para ensamblar especies para una producción eficiente de cultivos comerciales utilizando modelos de simulación basados en procesos.
- Desarrollará nuevas técnicas de gestión para optimizar el rendimiento de las mezclas de especies.
- Optimizará configuraciones y especificaciones para máquinas agrícolas para cosechar y separar granos.
- Desarrollará una caja de herramientas, un juego serio educativo y folletos técnicos para agricultores y asesores.
El proyecto abarcará desde la especificación de las necesidades del usuario final y el codiseño de experimentos en campo y en fincas, hasta demostraciones con evaluación de nuevas variedades y prácticas. ReMIX contribuirá a la adopción de sistemas agrícolas productivos y resilientes basados en la diversidad vegetal, a aumentar la producción y la competitividad de las leguminosas en la UE y a dietas más saludables basadas en proteínas vegetales de cereales y leguminosas.
Las actividades locales de los MAP destacaron que el contexto socioeconómico es un factor determinante para el tipo de mezcla de especies cultivadas, a diferencia de la información generalmente encontrada en la literatura científica, que se centra más bien en la comprensión mecanicista de las interacciones interespecíficas. Se utilizó el enfoque de las «cuatro C» (Competencia, Complementariedad, Cooperación y Compensación) para analizar el resultado final de los mecanismos de interacción ecológica subyacentes entre plantas y entre plantas y entornos. Las diferencias en las características de las plantas y la separación parcial del período durante el cual dos o más especies se cultivan juntas son los principales impulsores de la diferenciación y/o facilitación de nichos que contribuyen al aumento del rendimiento o a una mayor eficiencia en el uso de recursos en los cultivos intercalados.
Aún existe falta de información sobre los mecanismos que intervienen en las mezclas de especies para reducir las malezas, las plagas y enfermedades animales, y, por lo tanto, contribuir a la reducción de la necesidad de plaguicidas. De hecho, se obtuvieron resultados contrastados en experimentos de campo sobre los efectos de las mezclas intraespecíficas e interespecíficas en las interacciones bióticas causadas por plagas y organismos benéficos. Se desarrollaron nuevas ideas sobre mejoramiento para cultivos intercalados: la teoría del mejoramiento híbrido del maíz, basada en la "capacidad general de mezcla" (GMA) y los métodos de "mejoramiento evolutivo de plantas" (EPB).
Se identificaron rasgos clave e ideotipos definidos para un buen rendimiento en mezclas de especies, se desarrollaron herramientas de evaluación para el rendimiento de mezclas de especies, se evaluaron variedades existentes para estimar su capacidad de mezcla, y se estimaron y compararon las ganancias genéticas de nuevos esquemas de mejoramiento que incluirán enfoques de rasgos clave, GMA y EPB. El modelado se utilizó como herramienta clave para representar el funcionamiento de las mezclas de especies. Se desarrollaron diferentes tipos de modelos: modelos funcionales-estructurales de plantas, modelos clásicos de cultivos basados en procesos (STICS, Florys) adaptados para cultivos intercalados, modelos empíricos que utilizan directamente datos experimentales, y modelos cualitativos basados en expertos. Las simulaciones ilustraron el potencial de las mezclas de especies para adaptarse mejor a la disponibilidad variable de agua que los monocultivos, y el papel de las combinaciones de rasgos vegetales que confieren altos rendimientos, alta eficiencia en el uso de recursos, buen control de plagas, y alta productividad y resiliencia ante la mayor variabilidad meteorológica causada por el cambio climático. También se generó información práctica sobre cultivos intercalados mediante la recopilación de información de los resultados de ReMIX y de muchos otros proyectos, tanto pasados como presentes, de la UE y nacionales en un conjunto de herramientas accesible para todos (www.agrodiversity.eu).
Se proporcionó orientación específica sobre la configuración de cosechadoras combinadas para cultivos intercalados, resolviendo así un importante problema técnico. Se diseñaron y validaron prototipos de herramientas de apoyo a la toma de decisiones y material didáctico, como el juego serio Interplay y Ecosystemix para la evaluación de los servicios ecosistémicos, con agricultores y asesores. Se lograron actividades de difusión para llegar a una amplia gama de públicos: i) agricultores, asesores, partes interesadas y usuarios finales a través de la organización de eventos del proyecto como talleres y capacitaciones en MAP y 29 resúmenes de prácticas, ii) científicos y formuladores de políticas con la organización de dos conferencias finales en colaboración con el proyecto gemelo Diversify, iii) estudiantes con una escuela de capacitación virtual de una semana sobre cultivos intercalados, iv) público en general y ciudadanos con el uso de las redes sociales (Twitter, grupos de Facebook), sitio web y boletines informativos, y un “canal de YouTube” para transmitir videos del proyecto.
ReMIX tuvo como objetivo analizar y optimizar el funcionamiento de las mezclas de especies, también llamadas cultivos intercalados, para ayudar a diseñar sistemas de cultivo sostenibles y diversificados, tanto para la agricultura convencional como para la orgánica. Las mezclas de especies estudiadas fueron principalmente cereales y leguminosas de grano.
Se establecieron once plataformas multiactor (MAP) en diez países para demostrar el potencial de rendimiento e interés de las mezclas de especies. Las MAP ofrecieron un panorama completo de mezclas de especies prometedoras, integradas en las negociaciones y ajustes locales de los actores relevantes, garantizando el desarrollo de soluciones eficaces adaptadas al contexto socioeconómico en el que operan los agricultores. Se han realizado diversas síntesis de conocimientos, nuevos estudios experimentales y de modelización para determinar cómo las características de las plantas (p. ej., arquitectura radicular y morfología del dosel), las prácticas de cultivo (p. ej., densidad de plantas) y el entorno (disponibilidad de N, P y agua, calidad de la luz) influyen en el rendimiento de las mezclas de especies, en comparación con los monocultivos, para la captura de recursos abióticos y el control de plagas, enfermedades y malezas.
Se desarrollaron nuevas ideas y conceptos específicos para apoyar el mejoramiento para cultivos intercalados. En la medida de lo posible, intentamos convertir los resultados científicos en herramientas prácticas e información sintética difundida no sólo entre los agricultores, asesores y otros actores interesados del sector agrícola, sino también entre los responsables de las políticas.
ReMIX explotará los beneficios de las mezclas de especies para diseñar sistemas de cultivos herbáceos agroecológicos más diversificados y resilientes, menos dependientes de insumos externos. Basado en un enfoque de múltiples actores, ReMIX producirá nuevos conocimientos que sean científicamente creíbles y socialmente valiosos en la agricultura convencional y orgánica.
Abordará cuestiones prácticas y codiseñará soluciones prácticas listas para usar adaptadas a la producción principalmente de cultivos comerciales de cereales en diversas condiciones pedoclimáticas de la UE. ReMIX: superará barreras para estimular la adopción de mezclas de especies por parte de los agricultores y en las cadenas agroalimentarias, desentrañará los mecanismos de las interacciones planta-planta para maximizar la eficiencia en el uso de los recursos, determinará el papel de las mezclas de especies en el control de enfermedades, plagas y malezas y aliviará los daños al rendimiento, demostrará el papel de las mezclas de especies en la mejora de la prestación de servicios ecosistémicos y el desarrollo de la resiliencia al estrés biótico, identificará rasgos clave y creará nuevas mejoras y métodos y herramientas de fenotipado adaptados a mezclas de especies, generar material de mejoramiento novedoso adaptado a mezclas de cereales, leguminosas y cereales, desarrollar reglas genéricas para ensamblar especies para una producción eficiente de cultivos comerciales utilizando modelos de simulación basados en procesos, desarrollar nuevas técnicas de gestión para optimizar el rendimiento de las mezclas de especies, 9) optimizar la configuración y especificaciones de las máquinas agrícolas para cosechar y separar granos, y desarrollar una caja de herramientas, un juego serio educativo y folletos técnicos para agricultores y asesores.
El proyecto abarcará desde la especificación de las necesidades del usuario final y el codiseño de experimentos en el campo y en granja hasta demostraciones con evaluación de nuevas variedades y prácticas. ReMIX contribuirá a la adopción de sistemas agrícolas productivos y resilientes basados en la diversidad de plantas, a aumentar la producción y la competitividad de las leguminosas en la UE y a dietas más saludables basadas en proteínas vegetales de cereales y leguminosas.
Una nueva investigación tiene como objetivo promover el uso del cultivo intercalado en toda Europa y, al hacerlo, ayudar a garantizar un sistema de producción y distribución de alimentos más sostenible y de origen responsable. Los consumidores son cada vez más conscientes de cómo sus acciones de compra impactan el medio ambiente y su salud. Como tal, exigen soluciones más sostenibles y de origen responsable, y la industria alimentaria no es una excepción. Las mezclas de especies ayudan a satisfacer esta demanda. "Las mezclas de especies garantizan que los sistemas agrícolas futuros puedan cumplir tanto los requisitos de las políticas como las preocupaciones de los consumidores sobre los alimentos que consumen, su salud y el medio ambiente", explica Jean-Noël Aubertot, investigador del Instituto Nacional de Investigación para la Agricultura, la Alimentación y el Medio Ambiente (INRAE) en Francia. Según Eric Justes, investigador del CIRAD , las mezclas de especies, también conocidas como cultivos intercalados, asociaciones de cultivos o equipos de plantas, son una práctica agrícola que aumenta la productividad de los cultivos al tiempo que reduce su impacto ambiental.
La práctica puede ayudar a limitar el impacto de plagas, enfermedades y malezas, todo ello sin la necesidad de pesticidas dañinos para el medio ambiente. Con el apoyo del proyecto ReMIX financiado por la UE , tanto Aubertot como Justes, junto con sus colegas, están trabajando para analizar y optimizar las mezclas de especies. “Con el objetivo de impulsar el cultivo intercalado en Europa, ReMIX convirtió los resultados científicos en herramientas prácticas e información para agricultores, asesores, actores agrícolas y responsables políticos”, añade Aubertot. Modelado y simulaciones El proyecto ReMIX realizó gran parte de su investigación mediante modelos y simulaciones. «Las simulaciones ilustraron el potencial de las mezclas de especies para adaptarse mejor a la disponibilidad variable de agua que los monocultivos», señala Aubertot. «También destacaron el papel de las combinaciones de rasgos vegetales en la obtención de altos rendimientos, una mayor eficiencia de los recursos y una mayor resiliencia frente a las plagas y el cambio climático». Los investigadores también desarrollaron varias ideas nuevas para el mejoramiento de cultivos intercalados.
Por ejemplo, desarrollaron una teoría novedosa que utiliza la capacidad general de mezcla y métodos evolutivos de mejoramiento vegetal para adaptar los esquemas de mejoramiento al cultivo intercalado. Además, el proyecto identificó varios rasgos clave para un buen rendimiento en las mezclas de especies y desarrolló métodos para evaluar el rendimiento de estas mezclas. No hay una solución única para todos Pero quizás el resultado más importante del proyecto sea la comprensión de cómo el tipo de mezclas de cultivos utilizadas depende en gran medida del contexto socioeconómico de la explotación. En otras palabras, no existen soluciones universales para los cultivos intercalados; se requieren adaptaciones locales. «Demostramos que el diseño de los cultivos intercalados, en cuanto a las especies que los componen, la gestión y la configuración, debe adaptarse a las demandas, aspiraciones y posibilidades locales», explica Justes. «Esto requiere tener en cuenta la diversidad de las situaciones de producción europeas, no solo en términos de pedoclimas y paisajes, sino también en cuanto al contexto socioeconómico de la zona y las realidades de los mercados locales».
Una caja de herramientas práctica Basándose en este hallazgo, junto con otros resultados, incluidos los de otras investigaciones nacionales y de la UE, el proyecto creó una caja de herramientas práctica para lograr las mejores prácticas en cultivos intercalados. "Para garantizar que nuestras soluciones sean útiles y satisfagan las necesidades del mundo real, todas se diseñaron y probaron con el apoyo de agricultores y otras partes interesadas", señala Aubertot. El sitio web www.agrodiversity.eu (caja de herramientas disponible en línea) incluye, por ejemplo, orientación específica sobre la configuración adecuada para usar cosechadoras combinadas durante los cultivos intercalados. Los usuarios también pueden encontrar una variedad de herramientas de apoyo a la toma de decisiones, materiales educativos, una herramienta de evaluación de servicios ecosistémicos e incluso un juego interactivo sobre cultivos intercalados . ReMIX también es socio fundador del Clúster Europeo de Diversificación de Cultivos , que impulsará aún más no solo el trabajo del proyecto, sino también el uso de cultivos intercalados en toda Europa.
Las mezclas de especies son fundamentales para que los sistemas agrícolas futuros cumplan con los requisitos políticos y las preocupaciones de los consumidores sobre la relación entre los alimentos que consumen y su salud, así como con los impactos ambientales y ecológicos de las prácticas de cultivo empleadas para producirlos. Mediante un enfoque multiactor, ReMIX ha impulsado actividades de innovación localizadas, independientes y difusas en Europa, que se espera se desarrollen más allá del plazo del proyecto. La estrecha colaboración con actores ajenos a la comunidad científica tradicional, a lo largo de las cadenas de valor relevantes, ha participado activamente en la generación de conceptos de mezclas de especies con relevancia local/regional, aportando ideas, perspectivas y opiniones.
Se espera que esta copropiedad impulse el desarrollo de las mezclas de especies. No obstante, los agricultores y las empresas pioneras que participan en esta transición en diversos sectores agrícolas están integrados en una red de actores acostumbrados a simplificar el cultivo de monocultivos, y se necesitará tiempo para una adopción más amplia de las mezclas de especies en los sistemas agrícolas europeos. Los resultados de los experimentos de campo y los metaanálisis confirmaron que las mezclas de especies generalmente contribuyen a mejorar la captura y producción de recursos abióticos en sistemas de bajos insumos. Además, suelen conducir a un mejor control de plagas, enfermedades y malezas en determinadas situaciones de producción, con prácticas de cultivo específicas, incluyendo efectos específicos del genotipo.
Para un apoyo óptimo a los insectos benéficos, la distribución espacial de las plantas con grano fino es crucial, ya que los enemigos naturales dependen de las fuentes de azúcar cercanas. La síntesis de datos mundiales confirmó el gran potencial de las mezclas de especies para reducir el uso de pesticidas. Demostramos que el diseño de los cultivos intercalados, en términos de especies, manejo y configuración, debe adaptarse a las demandas, aspiraciones y posibilidades locales. Esto requiere tener en cuenta la diversidad de las situaciones de producción europeas, no solo en términos de pedoclimas y paisajes, sino también en términos de contextos socioeconómicos y mercados. No existe una solución universal para los cultivos intercalados.
Se requiere adaptación local. Para desarrollar los cultivos intercalados en Europa, se requieren cambios institucionales y regulatorios, con la posible introducción de nuevos ámbitos de innovación y una interacción más directa con los actores de la cadena de valor. Esto permitirá el desarrollo de nuevos productos y procesos que aporten valor y mejoren la gama de productos disponibles para los consumidores.
- INSTITUT NATIONAL DE RECHERCHE POUR L'AGRICULTURE, L'ALIMENTATION ET L'ENVIRONNEMENT (INRAE)
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