Las variedades locales de patatas del Monte Amiata se han convertido en el foco de atención de los investigadores italianos, que destacan la importancia de preservar el patrimonio de la patata para la obtención de variedades resistentes al clima.
En un artículo de un grupo de autores del Departamento de Ciencias Naturales de la Universidad de Siena y del Instituto de Bioeconomía (IBE) del Consejo Nacional de Investigación (CNR), Italia, que enfatiza la necesidad de preservar las razas locales de patatas.
La variedad de patatas sorprende cada vez.
La papa ( Solanum tuberosum L. ) es uno de los cultivos agrícolas más importantes del mundo, sirviendo como fuente de alimento para millones de personas.
La papa es originaria de la región andina de América del Sur, pero numerosas variedades del género Solanum han evolucionado para producir las variedades que se conocen hoy en día.
Hay más de 2000 especies conocidas de Solanum , de las cuales sólo 160-180 producen tubérculos. La mayoría de ellas se utilizan como alimento, siendo S. tuberosum la más cultivada en el mundo. Hoy en día, las patatas se cultivan en más de cien países.
Según la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO), la patata es el cultivo más cultivado después de los cereales (trigo, arroz y maíz) y está incluida en la dieta de casi todos los países. En 2023, la producción mundial de papa alcanzó los 375 millones de toneladas, cosechadas en más de 19 millones de hectáreas.
De esta producción, el 50,4% proviene de Asia (China e India), el 31,4% de Europa, el 11,4% de América y el 6,4% de África.
En los últimos años, la superficie dedicada al cultivo de la patata en Italia ronda las 50.000 hectáreas, con una producción nacional total media de alrededor de 1.400.000 toneladas al año y un rendimiento medio de alrededor de 30 toneladas por hectárea, siendo las regiones de Piamonte, Emilia-Romaña y Lombardía las más productivas.
En este estudio se examinaron tres variedades locales de patata del Monte Amiata (Grosseto, Toscana, Italia): ‘Biancona del Faggeto’, caracterizada por una forma alargada y piel de color beige claro, ‘Quarantina delle Macchie’, con una forma redonda y piel amarilla, ojos medio-profundos y pulpa cremosa, y ‘Rossa delle Macchie’, con una forma ovalada y piel de color marrón rojizo, ojos rojos poco profundos y pulpa de color amarillo pálido.
Las condiciones orográficas únicas del domo de lava del Monte Amiata han creado históricamente una forma de aislamiento que ha favorecido el desarrollo de especies nativas, mientras que los antiguos flujos de lava ricos en minerales han contribuido significativamente a la fertilidad del suelo.
Una amplia investigación en la zona ha dado como resultado la identificación únicamente de estas variedades locales; Se cultivaron a pesar de sus características de menor productividad, principalmente debido al sabor superior de la pulpa y la capacidad de almacenarse y usarse como alimento durante varios meses después de la cosecha sin ningún tratamiento químico o refrigeración.
El estudio primero entrevistó a agricultores y residentes locales para reunir evidencia de la presencia de variedades locales de papa. A lo largo de dos años de investigación, se descubrió que sólo tres variedades sospechosas estaban presentes localmente, cultivadas por tres familias diferentes, preservadas en la memoria de sus antepasados y cultivadas en pequeños jardines familiares.
Posteriormente se evaluó el potencial nutracéutico de las tres variedades locales, como concentración de almidón, capacidad antioxidante y contenido de polifenoles, además de su tolerancia a condiciones de estrés térmico.
Se realizaron mediciones sistemáticas de parámetros fisiológicos durante el crecimiento de las plantas en ambientes controlados (Microcosmo) bajo condiciones de estrés térmico. Microcosmo resultó ser una herramienta invaluable en este estudio, proporcionando un ambiente altamente controlado que permitió un análisis preciso y reproducible de las respuestas de las plantas al estrés abiótico, a la vez que minimizaba las influencias ambientales en los genotipos. Utilizando estos sistemas controlados, el estudio proporciona una base sólida para interpretar las respuestas fisiológicas con mayor precisión y relevancia. Por lo tanto, optamos por estudiar variedades locales en condiciones bien controladas en una cámara de crecimiento avanzada como Microcosmo. Los resultados de este estudio proporcionarán una comprensión más profunda de las características únicas de estas variedades locales y su potencial uso para la conservación y la agricultura sostenible. Esperamos que nuestros hallazgos contribuyan a mejorar la seguridad alimentaria, aumentar la resiliencia agrícola frente al cambio climático e impulsar el cultivo de estas antiguas variedades locales en una región con necesidad de desarrollo económico, señalaron los autores.
Se realizaron análisis nutracéuticos y genéticos en tubérculos colectados en campo, mientras que se realizaron evaluaciones fisiológicas en plantas cultivadas en simuladores Microcosmo.
Las variedades de papas antiguas tienen sus propias tácticas para hacer frente al calor.
En primer lugar, el análisis filogenético reveló una clara identidad genotípica de estas razas locales, indicando que ‘Quarantina’ y ‘Rossa’ estaban más estrechamente relacionadas que ‘Biancona’. Dado que las diferencias entre las variedades de papa se deben principalmente a la variación genética, este hallazgo confirmó las diferencias encontradas en el contenido nutracéutico y las respuestas fisiológicas de las variedades locales.
Las diferencias genéticas se reflejan en el mayor contenido de almidón de la pulpa de ‘Biancona del Faggeto’ y el mayor contenido total de polifenoles y capacidad antioxidante de su cáscara en comparación con la pulpa. Las otras dos variedades locales siguen la misma diversidad de contenido entre pulpa y cáscara.
La distribución específica de tejidos mostró que el mayor contenido de almidón en la pulpa es consistente con los datos de la literatura, identificando la pulpa como el principal tejido de almacenamiento de carbohidratos en los tubérculos de papa. Este patrón de asignación de recursos, típico de todas las variedades de papa, sugiere funciones metabólicas y patrones distintos de almacenamiento de almidón que son únicos para cada variedad de papa local.
Además, el mayor contenido total de polifenoles y capacidad antioxidante en la cáscara observados en todas las variedades locales son consistentes con estudios previos. Se sabe que la cáscara actúa como una capa protectora rica en compuestos antioxidantes, ayudando a proteger contra el estrés ambiental y las especies reactivas de oxígeno.
Por tanto, los resultados indican que ‘Biancona’ presenta una mayor concentración de compuestos antioxidantes, lo que potencialmente podría conducir a una mayor actividad protectora. Sin embargo, es importante destacar que los altos niveles de antioxidantes no están necesariamente asociados con una mayor capacidad protectora; esta es una posibilidad que requiere mayor confirmación y puede o no ser el caso.
En general, estos resultados resaltan los roles distintos que desempeñan los tejidos de pulpa y cáscara en el almacenamiento de nutrientes y las funciones protectoras, respectivamente.
La diversidad genética de las patatas es importante para desarrollar variedades resistentes al estrés, especialmente al calor y a la sequía. Los diferentes genotipos de papa, incluidos sus parientes silvestres, exhiben diferentes respuestas al estrés, como se refleja en el rendimiento y en características fisiológicas como el contenido de clorofila y la estabilidad de la membrana.
Los esfuerzos de mejoramiento deberían priorizar los genotipos que puedan tolerar tanto el calor como la sequía, reflejando escenarios de cambio climático del mundo real.
Respecto a los efectos de las altas temperaturas y las respuestas fisiológicas, los principales resultados mostraron una disminución de la conductancia estomática y posiblemente una disminución de la captación de CO2, lo que es consistente con la extensa literatura que muestra que las plantas a menudo cierran los estomas para limitar la pérdida de agua durante el estrés térmico, limitando así también la captación de CO2 para la fotosíntesis. En respuesta al estrés, las plantas claramente priorizan la conservación del agua por sobre la absorción de carbono, lo que puede tener un impacto significativo en el crecimiento y la productividad general de los cultivos.
Estos efectos fueron más pronunciados en la variedad `Quarantina delle Macchie`, haciéndola la más vulnerable. Sin embargo, no todos los parámetros se vieron afectados por la temperatura. Los valores constantes y estables de los rendimientos cuánticos tanto reales como máximos del fotosistema II sugieren que la temperatura no afecta la funcionalidad del fotosistema II, ya que el daño suele ocurrir en condiciones más extremas o prolongadas.
Es importante señalar que las respuestas fisiológicas al estrés térmico son complejas y pueden depender de múltiples genes. El árbol filogenético se basa en un pequeño número de marcadores genéticos, que pueden no incluir todas las variaciones genéticas relevantes. Como resultado, el árbol filogenético y las respuestas fisiológicas al estrés térmico en estas variedades locales de papa son algo comparables.
Las variedades locales genéticamente relacionadas (Quarantina y Rossa) mostraron reducciones más similares en la absorción de CO2 y la conductancia estomática, lo que implica un manejo del agua más conservador, mientras que el cultivar `Biancona`, genéticamente más distinto y menos afectado por el estrés, puede haber desarrollado un mejor mecanismo para mantener la fotosíntesis. Esto sugiere que el trasfondo genético influye en diferentes respuestas al estrés térmico.
También es posible que reacciones similares sean el resultado de procesos diferentes. Por ejemplo, Quarantina y Rossa pueden compartir una vía genética común que conduce a respuestas similares, mientras que Biancona puede haber desarrollado un mecanismo único para lidiar con el estrés térmico.
Conclusiones
Desde un punto de vista práctico, el estudio proporciona a los agricultores sugerencias concretas. Se sugiere que en zonas propensas al calor se planten variedades más tolerantes al calor como ‘Biancona del Faggeto’ o ‘Rossa delle Macchie’, mientras que ‘Quarantina delle Macchie’ se deje para climas más fríos.
Además, el excelente perfil nutricional de `Biancona del Faggeto` crea oportunidades en el mercado nutracéutico.
El estudio también destaca la importancia de utilizar las mejores prácticas agronómicas, como el riego optimizado y el monitoreo del microclima en ambientes controlados, para comprender mejor y mitigar el estrés térmico. Por último, mantener el cultivo de las tres variedades locales es fundamental para preservar la biodiversidad local y el patrimonio agrícola.
Basado en un artículo de un grupo de autores (Sara Parri, Chiara Piccini, Giampiero Cai, Claudio Cantini, Marco Romì, Veronica Conti), publicado en la revista Horticulturae 2025 en el portal www.mdpi.com.
Diagrama simulador de microcosmos e imagen de plantas cultivadas. (A) Diagrama de microcosmos. La zona epigea está equipada con controladores de temperatura, humedad e iluminación LED, así como un sistema de ventilación; La zona hipogea está equipada con cilindros de plástico con tierra y un controlador de temperatura. (B) Fotografías de plantas de papa cultivadas en uno de los simuladores Microcosmo. De izquierda a derecha: «Biancona del Faggeto», «Rossa delle Macchie», «Quarantina delle Macchie». La foto pertenece al grupo de autores indicados.
