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Cría de cebada para un clima cambiante

Campo de cebada con montaña en segundo plano.

El cambio climático es un problema mundial. Afecta nuestro medio ambiente y nuestro suministro de alimentos.


Emily Matzke


Un campo de cebada madura en una granja en el sur de Islandia. Crédito: Magnus Göransson

El aumento de las temperaturas, los patrones cambiantes de las precipitaciones y los fenómenos meteorológicos extremos influyen en el rendimiento de los cultivos y en el lugar donde pueden vivir los cultivos. Estos eventos limitan la cantidad de cultivos que los humanos pueden usar.

Los cultivos de cereales, como el trigo y la cebada, son importantes para la dieta humana. Proporcionan almidón, proteínas y fibra, y se pueden utilizar en la alimentación del ganado.

Pero el cambio climático ha tenido un impacto significativo en los cultivos de cereales. El aumento de las temperaturas dificulta el cultivo de estos cultivos en sus entornos habituales.

Una forma de compensar las pérdidas de rendimiento relacionadas con el estrés por calor es mover la producción hacia el norte. No obstante, los fenómenos meteorológicos extremos más frecuentes pueden afectar negativamente al rendimiento.

Conociendo estos problemas globales, Magnus Göransson y su equipo investigaron cómo las diferentes condiciones climáticas impactaban el crecimiento de los cultivos de cereales. Observaron cómo la diferente duración del día y la temperatura afectaron el tiempo de madurez y la altura en la cebada de primavera nórdica adaptada a latitudes altas en Islandia.

La investigación del equipo se publicó recientemente en  Crop Science , una revista de la  Crop Science Society of America.

«Se cree que el cambio climático afectará la producción de cereales», dijo Göransson. «Mejorar cultivos para que se adapten mejor a los entornos locales puede ayudar a cerrar la brecha de rendimiento esperada». 

campo de coloridas variedades de cebada
Los investigadores cultivaron diferentes tipos de cebada en una prueba de campo en Reykjavik, Islandia. Crédito: Magnus Göransson

El equipo utilizó cebada de su programa de mejoramiento adaptado a las condiciones de Islandia. Estas plantas habían sido seleccionadas para alcanzar la madurez antes en comparación con variedades de cebada similares de otras regiones.

“El clima afecta la producción de cebada en Islandia”, explica Göransson. «En el otoño, hace mucho frío y tenemos muchas tormentas».

“Desafortunadamente, los agricultores ven una gran pérdida de semillas con estas tormentas”, explica Göransson. «Si podemos producir una cosecha que esté lista para cosechar a principios de año, ayudará a evitar estos problemas».

A pesar de estos desafíos, la cebada es el cultivo de cereales más confiable en latitudes más altas. Para tener una cosecha exitosa en el futuro, las plantas deben madurar antes, tener buena calidad de paja y ser resistentes a las enfermedades.

“Queríamos saber que las plantas que seleccionamos para la madurez temprana se desempeñaron bien en un ambiente controlado”, dice Göransson. «Usamos cuatro cámaras de crecimiento diferentes con diferentes días y temperaturas para recrear el medio ambiente en Islandia y compararlo con otras condiciones climáticas».

Las cámaras de crecimiento son habitaciones en invernaderos donde los investigadores pueden controlar cuidadosamente el entorno en el que viven las plantas.

Observaron la duración del día de 12 horas a 20 horas y temperaturas de 50 a 68 grados Fahrenheit. A partir de estos ensayos, determinaron el efecto sobre el tiempo de floración, el tiempo de madurez y la altura de las nuevas plantas de cebada.

Prueba de campo de cebada con montaña en segundo plano.
Un ensayo de campo de las variedades de cebada islandesa y nórdica cultivadas en la estación de campo experimental Korpa en Reykjavik, Islandia. Esta cebada muestra variación en madurez y altura. Crédito: Magnus Göransson

“Siguiendo nuestros estudios controlados, encontramos marcadores genéticos asociados con los rasgos que observamos”, dice Göransson. Los marcadores genéticos son segmentos de ADN que se  corresponden con determinadas características de las plantas .

“Nuestro objetivo era encontrar qué genes son importantes para obtener los rasgos deseados de la cebada. A partir de ahí, podemos desarrollar herramientas de reproducción para usar en programas para predecir con precisión la madurez ”, dice Göransson.

Su investigación descubrió información sobre el momento de la madurez y la altura de la planta. También brindó información sobre los factores ambientales y la genética en los cultivos de cereales.

“A escala mundial, hemos analizado muchas variedades tempranas de cebada de bancos de genes y no hemos encontrado nada que madure antes en el frío ambiente islandés”, dice Göransson.

“En las regiones más cálidas del mundo, la madurez temprana es una forma de escapar del calor del verano”, explica. «En el futuro, los rasgos de la cebada islandesa podrían utilizarse para generar otros cultivos con un rendimiento mejorado en climas más cálidos».

“Este estudio mostró lo importante que es seleccionar cultivos para su entorno”, dice Göransson. “Los cultivos se comportan de manera diferente en diferentes lugares. Nuestro estudio se puede utilizar como modelo para otros cultivos de cereales porque tienen genes similares. Esto conducirá a un mayor éxito en el mejoramiento de trigo de maduración temprana, así como de otros cultivos «.

Magnus Göransson  es estudiante de doctorado en el Departamento de Ciencias Vegetales de la Universidad Noruega de Ciencias de la Vida. Esta investigación fue apoyada por el Centro Noruego de Recursos Genéticos, el Consejo de Investigación de Noruega y Graminor.



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