Identificando el maíz del futuro

La Universidad de Washington utiliza modelos climáticos para identificar características clave del maíz resiliente al clima.

Según un comunicado, investigadores de la Universidad de Washington combinaron proyecciones climáticas con modelos de plantas para determinar qué combinación de rasgos podría adaptarse mejor a los climas futuros. El estudio utilizó proyecciones del tiempo y el clima en los EE. UU. proyectadas para 2050 y 2100 junto con un modelo que simula el crecimiento del maíz para encontrar la combinación de características que producirán el rendimiento más alto y confiable en las condiciones futuras en todo el país.

“Las temperaturas más altas como las que esperamos en el futuro harán que los cultivos crezcan más rápido, pero no serán tan productivos. Por supuesto, los cambios en las precipitaciones también afectan su crecimiento en diferentes lugares, aunque eso tiene menos impacto en general, y particularmente para los cultivos agrícolas que dependen del riego”, Abigail Swann, profesora de ciencias atmosféricas y biología de la Universidad de Washington y autora principal del estudio. , dicho.

Un clima futuro, que se espera que sea más cálido, más seco y con mayor concentración de dióxido de carbono, afectará significativamente el rendimiento del maíz. Un estudio anterior realizado por el equipo de Swann encontró que las temperaturas más altas y el aire más seco conducen a una disminución de los rendimientos, mientras que los niveles más altos de CO2 aumentaban los rendimientos. Sin embargo, el aumento en el rendimiento debido a la mayor concentración de CO2 no fue suficiente para compensar las pérdidas por el calor y la falta de humedad, lo que resultó en una disminución del rendimiento general.

“Si bien podemos adaptarnos acercando las variedades de cultivos existentes a los polos, donde el aire es más fresco, trasladar las variedades existentes a nuevos lugares no es suficiente para compensar la pérdida de rendimiento de los cultivos que esperamos en un clima más cálido”, dijo. dicho.

“Necesitamos nuevos cultivos para el nuevo clima”.

El estudio examinó 100 variedades diferentes de maíz y descubrió que aquellas que tendrán más éxito en el futuro no son las variedades que lo son ahora.

Como saben los productores, las plantas de maíz deben pasar del cultivo de hojas al cultivo de cereales en algún momento de la temporada. Las variedades más exitosas hoy en día no producen muchas hojas, sino que cambian temprano en la temporada al cultivo de cereales.

Dar prioridad al crecimiento de las hojas podría permitir a la planta aumentar la fotosíntesis, aumentando la cantidad de grano que podría producir. Eso no se alinea bien con la necesidad actual de una temporada de crecimiento corta.

Sin embargo, con las temperaturas más altas previstas para el futuro, es posible sembrar maíz antes y cosecharlo más tarde en la temporada. Esta temporada de crecimiento más larga le permitiría producir más hojas y aún tener tiempo suficiente para producir cereales.

“En este sentido, las plantas de maíz del futuro podrán quedarse con el pastel y comérselo también”, afirmó Swann.

Si bien esto puede parecer una buena noticia (y lo es, hasta cierto punto), los desafíos de un clima futuro más extremo afectarán negativamente al maíz en general.

“Si bien el maíz podrá producir más hojas y aún tendrá mucho tiempo para producir granos, los impactos adversos de las altas temperaturas y el aire más seco disminuirán los rendimientos generales. Cultivar más hojas y tener una temporada de crecimiento más larga ayuda a amortiguar estos impactos adversos, pero en general, todas las plantas de maíz que simulamos tuvieron peores resultados en condiciones climáticas futuras”, dijo.

El estudio de Swann encontró que las variedades que existen hoy no prosperarán en condiciones futuras. Sin embargo, dijo que las nuevas herramientas de mejoramiento como CRISPR permiten a los fitomejoradores crear plantas con muchas de las características necesarias de resiliencia al clima con bastante rapidez.

“Esa parte del proceso es sorprendentemente rápida, por lo que podemos crear y probar nuevas variedades de plantas antes de que sean necesarias”, afirmó.

“Con simulaciones podemos probar una gama mucho más amplia de posibles combinaciones de características que podrían funcionar bien para una nueva variedad y utilizar ese conocimiento para guiar las primeras etapas del mejoramiento. Esto puede acelerar el proceso de reproducción y acelerar nuestra capacidad de adaptarnos a un clima cambiante. También nos brinda información sobre qué características podríamos intentar crear que estén más alejadas de nuestras variedades existentes”.

Swann y su equipo esperan trabajar con los criadores para desarrollar variedades óptimas para un clima cambiante. También quieren realizar estudios similares sobre otros cultivos importantes a nivel mundial, con la esperanza de encontrar soluciones sostenibles a largo plazo para los productores de todo el mundo.

“Necesitaremos adaptar la agricultura de muchas maneras para sustentar a una población en crecimiento con una demanda creciente de alimentos, combinada con la pérdida en el rendimiento de los cultivos que esperamos a medida que el clima se vuelva más cálido”, dijo.

“Aunque en este estudio nos centramos en el maíz, vemos nuestro trabajo como una demostración de un enfoque que se puede aplicar a cualquier cultivo y, por lo tanto, más como un modelo de cómo podemos incorporar los impactos esperados del cambio climático en el mejoramiento de nuevas variedades de cultivos”.

Fuente: SeedWorld