Las plantas se adaptan genéticamente con el tiempo a las condiciones especiales de la agricultura ecológica. Así lo demostró un estudio a largo plazo realizado en la Universidad de Bonn con plantas de cebada.
Los investigadores plantaron plantas de cebada en dos campos adyacentes y utilizaron métodos agrícolas tradicionales en uno y métodos orgánicos en el otro. Los datos se recopilaron y analizaron durante más de 20 años; los resultados se publicaron en la revista Agronomy for Sustainable Development y en un comunicado de la Universidad de Bonn escrito por Johannes Seiler.
A finales de los años 90, el profesor Dr. Jens Leon inició este experimento en la Universidad de Bonn, que sabía que duraría mucho tiempo. Su equipo de investigación quería estudiar los efectos de las condiciones agrícolas sobre el material genético vegetal. Para ello, llevaron a cabo un estudio exhaustivo a largo plazo durante 23 años en el Instituto de Ciencia de Cultivos y Conservación de Recursos (INRES). “Cruzamos cebada de alto rendimiento con una forma silvestre por primera vez para aumentar la variación genética. Luego plantamos estas poblaciones en dos campos adyacentes para que la cebada creciera en las mismas condiciones de suelo y clima, pero bajo diferentes sistemas agrícolas”, dice Jens Leon.
Uno de los campos utilizaba agricultura tradicional, donde los investigadores utilizaron pesticidas para controlar plagas y malezas, así como fertilizantes minerales para aportar nutrientes a la cebada.
En otra zona, los investigadores han aplicado métodos de agricultura orgánica: sin pesticidas, control mecánico de malezas y fertilizando el suelo con estiércol de establos de caballos. Para la siembra del año siguiente se seleccionaron semillas de cada campo.
“Sin embargo, no seleccionamos granos por ninguna característica específica, sino que simplemente seleccionamos al azar una pequeña parte del cultivo”, enfatiza el Dr. Michael Schneider, colega de Leon.
Los científicos también analizan anualmente los genomas de plantas cultivadas de forma convencional y orgánica. Cada gen individual puede existir en diferentes formas, llamadas alelos. Por ejemplo, el gen humano del color de ojos existe en los alelos “marrón” y “azul”.
La frecuencia de aparición de ciertos alelos en una población puede cambiar a lo largo de generaciones. Las condiciones ambientales son un factor que influye en este proceso: los alelos que permiten a las plantas prosperar en su entorno actual tienden a encontrarse con mayor frecuencia.
Los investigadores identificaron dos tendencias interesantes en sus pruebas genéticas: durante los primeros 12 años, las frecuencias de los alelos de la cebada cambiaron por igual en ambos campos.
“Nuestra interpretación de este descubrimiento es que las poblaciones muy diversas que surgieron del mestizaje con cebada silvestre se adaptaron a las condiciones locales. Al fin y al cabo, factores como el clima, el suelo y, especialmente, la duración del día eran idénticos en ambas poblaciones”, afirma el Dr. Agim Ballvora, uno de los participantes del estudio.
Sin embargo, en los años siguientes, las frecuencias alélicas de ambos cultivos divergieron cada vez más. En particular, la cebada cultivada mediante métodos de agricultura orgánica ha desarrollado variantes genéticas que son menos sensibles a las deficiencias de nutrientes o al estrés hídrico, alelos que afectan la estructura de las raíces.
“Uno de los motivos parece ser las grandes diferencias en la disponibilidad de nutrientes en la agricultura ecológica”, explica León.
La cebada cultivada tradicionalmente se volvió genéticamente más homogénea con el tiempo, lo que significa que el material genético de las plantas individuales cultivadas en un campo se volvió más similar de año en año.
Sin embargo, la cebada orgánica siguió siendo más heterogénea. Las frecuencias de los alelos de los cultivos orgánicos variaron más ampliamente con el tiempo. Como resultado, algunos años fueron extremadamente favorables o desfavorables para algunos alelos. Esto puede deberse al hecho de que las condiciones ambientales en la agricultura orgánica fluctúan mucho más que con los métodos de acondicionamiento tradicionales: si, por ejemplo, ciertas enfermedades de las plantas se establecen dentro de un año, las plantas dependerán en mayor medida de los alelos que las afectan. .
La variabilidad de las fuerzas ambientales que actúan sobre las plantas parece dar como resultado una mayor heterogeneidad genética. “Como resultado, las plantas pueden adaptarse mejor a este tipo de cambios”, dice León.
En general, los resultados demuestran la importancia de cultivar variedades optimizadas para la agricultura orgánica. A medida que su composición genética se adapte a estas condiciones, se volverán más resistentes y producirán mayores rendimientos.
“Además, cuando se cultivan plantas, parece tener sentido cruzarlas con variedades antiguas o incluso silvestres. Nuestros datos también muestran que incluso las variedades comunes de alto rendimiento pueden beneficiarse de esto”, concluyó León.
Fuente: Universidad de Bonn. Autor: Johannes Sailer.
