Cabecera-Calidad-de-la-producción-vegetal1Una de las estrategias para mejorar la sostenibilidad de los sistemas agrícolas es promover el cultivo de variedades más eficientes en el uso de nutrientes, particularmente del nitrógeno, y resistentes a la contaminación urbana.

El nitrógeno es un elemento esencial para mantener la producción de alimentos pero si es aplicado en exceso se pueden producir pérdidas fuera del sistema agrícola que generan problemas de contaminación de aguas y atmósfera. Por esta razón, uno de los grandes retos de la agricultura actual es aumentar la eficiencia de uso de nitrógeno manteniendo la producción y calidad vegetal en los cultivos [1].

Mediante la evaluación de la variabilidad genotípica y funcional de un panel adecuado de variedades de cultivos es posible seleccionar aquellas variedades que presentan mejores mecanismos de adaptación a niveles bajos de nitrógeno. Por ejemplo, en el caso del trigo y de otro tipo de cereales, es posible seleccionar las variedades que mejor se adaptan a niveles bajos de fertilización mediante el análisis de la actividad de la enzima glutamina sintetasa que tienen un papel fundamental en la asimilación de nitrógeno [2]. En esta línea desarrolla su trabajo el grupo Mejora Genética de Plantas del consorcio AGRISOST.

La selección de variedades más eficientes en el uso de nitrógeno también repercute en la resistencia del cultivo a la contaminación y, por lo tanto, a su producción y calidad vegetal. En concreto, la disponibilidad de nitrógeno puede compensar los efectos negativos de la contaminación sobre la producción de los cultivos. Por ejemplo, el grupo de Ecotoxicología de la Contaminación Atmosférica (GECA) que forma parte del consorcio AGRISOST observó que los niveles ambientales de ozono pueden ser suficientes para disminuir la producción de biomasa aérea en los pastos de dehesa. Una mayor disponibilidad de nitrógeno puede compensar los efectos del ozono en biomasa cuando las concentraciones son moderadas, pero no cuando las concentraciones de ozono son altas. Asimismo, detectaron que el ozono limita el efecto fertilizante de un mayor aporte de nitrógeno.

En la actualidad, disponemos de poca información sobre la relación que existe entre los niveles de fertilización y la resistencia a contaminates en cultivos. Desde el consorcio AGRISOST, los grupos de investigación de Mejora Genética de Plantas de la Universidad Politécnica de Madrid y el grupo de Investigación de Ecotoxicología de la Contaminación Atmosférica del CIEMAT trabajan conjuntamente para seleccionar especies de trigo adaptadas a bajos niveles de nitrógeno y exposición alta de ozono. Mediante la determinación de la función exposición/respuesta al ozono será posible establecer los niveles a partir de los cuales se producen daños por ozono en los cultivos y determinar si las dosis de fertilización pueden alterar esta función. De esta manera se podrán desarrollar políticas de protección de este tipo de cultivos frente a la contaminación y desarrollar prácticas agrícolas más sostenibles con el medio ambiente.

[1] Tilman, D., Cassman, K.G., Matson, P.A., Naylor, R., Polasky, S., 2002. Agricultural sustainability and intensive production practices. Nature 418,671–677
[2] Li XP, Zhao XQ, He X, et al. (2011) New Phytologist 189: 449–458