Proyecto H2020 SolACE: Soluciones para mejorar el Agroecosistema y la Eficiencia de Cultivos para el uso de agua y nutrientes

Los datos recopilados con formatos armonizados se han compartido en el repositorio SolACE y se han utilizado para parametrizar modelos de cultivos y evaluar la producción de trigo y patata en Europa, basándose en el clima actual y proyectado para diversos escenarios de gestión. Se han realizado experimentos con diversos germoplasmas de cada cultivo para identificar rasgos clave de la raíz/microbioma y rasgos aéreos (o combinaciones de estos) que contribuyen a la tolerancia del cultivo a las limitaciones combinadas de agua y nitrógeno/fosfato (N/P). Se fenotiparon raíces y brotes en entornos controlados y de campo en amplios paneles de diversidad para cada cultivo. También se han realizado ensayos de campo a menor escala para análisis más precisos de las respuestas de los cultivos al estrés combinado y la simulación con modelos acoplados de arquitectura cultivo/raíz. Se han diseñado nuevas estrategias y herramientas de mejoramiento genético para identificar marcadores derivados de genes para los rasgos aéreos y subterráneos de la adaptación de los cultivos al estrés combinado. Se desarrollaron y probaron modelos de selección genómica (GS) basados ??en rasgos radiculares en trigo. Se aplicó una estrategia de mejoramiento participativo en comunidades de agricultores de trigo duro de cultivo orgánico, y se estudiaron los cambios impulsados ??por el estrés combinado en poblaciones de mejoramiento evolutivo. Se han producido y probado nuevos híbridos F1 de patata diploide y trigo harinero para su adaptación a estreses combinados. También se han probado diversas prácticas de manejo en condiciones controladas previas al cultivo: combinaciones de cepas microbianas, rotaciones de cultivos y mezclas de genotipos de trigo duro. Se han realizado numerosos ensayos de campo en toda Europa para evaluar estas diferentes prácticas de manejo diseñadas para mejorar la resiliencia al estrés. Se han creado siete redes de agricultores para probar combinaciones de algunos de los nuevos genotipos y prácticas de manejo mencionados anteriormente en explotaciones agrícolas con condiciones pedoclimáticas contrastantes en toda Europa. Se ha utilizado el Análisis del Ciclo de Vida (ACV) para realizar una evaluación multicriterio de las innovaciones probadas en estas redes. Se celebraron talleres con las partes interesadas para recopilar información sobre las innovaciones probadas. La modelización de cultivos mostró una amplia diversidad de respuestas de los cultivos al cambio climático, ya sea negativas en las regiones meridionales y orientales de Europa, o más bien positivas en otras áreas: en estos casos, es posible que se produzca una mejora del rendimiento debido al aumento de CO2 y temperatura, suponiendo que no se produzcan otros tipos de estrés. Experimentos y simulaciones de modelos con diversos germoplasmas de trigo y patata mostraron en qué circunstancias los rasgos de cultivo, raíz y microbioma (o combinaciones de ambos) contribuyeron a la tolerancia del cultivo al estrés hídrico y de nitrógeno y fósforo (N/P). Se encontró una diversidad y plasticidad significativas de los rasgos radiculares, lo que convierte a los esfuerzos de SolACE en un primer paso adelante, a pesar de las dificultades para aislar los rasgos que contribuyen al rendimiento del cultivo. El enraizamiento profundo se reveló como un rasgo esencial para la adaptación a la sequía y la adquisición de nutrientes en profundidad. Se establecieron y validaron modelos de GS basados ??en rasgos radiculares para mejorar la adaptación del rendimiento del trigo a múltiples tipos de estrés. El híbrido experimental F1 producido en patata y trigo harinero demostró ser bastante eficiente para afrontar múltiples tipos de estrés en condiciones de campo. En trigo duro, la estrategia de mejoramiento participativo dio lugar a nuevas poblaciones derivadas de una población genéticamente diversa, con la participación de agricultores orgánicos de Hungría e Italia. Además de estas estrategias y productos de mejoramiento, las innovaciones de manejo probadas demostraron mayor o menor eficiencia bajo condiciones combinadas de sequía y limitaciones de N/P. Si bien el uso de leguminosas como precultivo o labranza reducida resultó a menudo eficiente, las mezclas de genotipos de trigo duro y los inóculos de consorcios microbianos formulados resultaron prometedores, aunque su efecto en condiciones de campo no siempre fue significativo. La participación de los agricultores en el proyecto ha despertado interés y entusiasmo por la mayoría de las innovaciones probadas. Los experimentos en fincas destacaron el potencial de las leguminosas de grano en rotaciones para reducir la huella de carbono de los cereales y mejorar el margen económico de los agricultores, según el ACV. Los experimentos en fincas mostraron resultados inconsistentes para los inóculos microbianos y los híbridos experimentales de papa, pero los agricultores estaban interesados ??en evaluar estas innovaciones a lo largo de un mayor número de años de prueba. Los socios de SolACE involucraron a actores clave más allá de los agricultores a través de una serie de eventos y formas de interacción. Resúmenes de prácticas, videos, materiales de capacitación, prensa especializada, boletines informativos y documentos de políticas están disponibles en el sitio web de SolACE y en la comunidad de Zenodo. Actualmente se está considerando una mayor explotación de algunos de los hallazgos para el trabajo realizado sobre inóculos microbianos, híbridos F1 de trigo panificable y papa, así como para poblaciones de trigo duro derivadas del enfoque participativo.