Cambio climático y producción sustentable de alimentos: “Chile debe volcar esfuerzos en ciencia para producción de Leguminosas de grano”

El 49% de la proteína que requiere la población global es aportada por los cultivos anuales, en donde las leguminosas de grano juegan un rol esencial en la nutrición humana y en la industria de alimentos de alto valor agregado.

El aumento de la producción para contribuir a la seguridad alimentaria, sin duda pasa por aumentar el rendimiento de los cultivos. La pregunta es: ¿cómo lograrlo sin afectar la sustentabilidad en este complejo escenario del cambio climático?

La Seguridad alimentaria y sustentabilidad ambiental son desafíos mundiales que forman la base de los 17 Objetivos de Desarrollo Sustentable, definidos por las Naciones Unidas el 2015. El aumento de la producción de alimentos debe ir acompañada con un sistema agrícola sustentable. Sin embargo, esto es complejo debido al impacto del cambio climático. Hoy es evidente el estrés en las plantas debido a sequías, temperaturas extremas en momentos muy críticos del desarrollo, o las enfermedades y plagas cada vez con mayor severidad. Estos estreses son perjudiciales para el crecimiento de las plantas, afectando la fisiología y el desarrollo reproductivo de formas no totalmente conocidas, lo que conlleva a una reducción del rendimiento de los principales cultivos productores de proteína, energía y aceite, en más del 50%.

La seguridad alimentaria y la producción sustentable de alimentos pueden mejorarse significativamente mediante la incorporación de leguminosas de grano en la rotación de cultivos. Las leguminosas son la segunda familia de cultivos más importante, proporcionando una rica fuente de proteína y nutrición para la dieta humana. También, son cultivos más sustentables, por ejemplo, los lupinos, prácticamente no requieren aplicaciones de fertilizantes químicos como nitrógeno y fósforo. Por el contrario, aportan estos elementos al suelo, contribuyendo a la nutrición de cultivos de cereales, junto con interrumpir el ciclo de enfermedades y malezas gramíneas en estos cultivos. Los lupinos, gracias a una simbiosis con bacterias en sus raíces, pueden usar el nitrógeno atmosférico y a su vez, poseen raíces especializadas (proteoideas) que, vía diversos mecanismos, exudan ácidos orgánicos, lo cual les permite extraer el fósforo retenido en los suelos y utilizarlo para su nutrición. Esto es muy relevante en suelos de origen volcánico, ácidos, del sur de Chile, donde la mayoría del fósforo está fijado y las plantas no lo pueden utilizar. Esta combinación de dos factores: Plantas que pueden reducir el uso de fertilización química y una opción ideal de rotación de cultivos que contribuye a la seguridad alimentaria, genera una condición única en la macro zona sur de Chile, un laboratorio natural, para hacer ciencia de impacto, que contribuya a mejorar la producción de leguminosas de grano, una proteína y alimentos más sustentables.

Este es el laboratorio natural del Centro Regional de La Araucanía, CGNA. Estos últimos diez años hemos desarrollado ciencia y tecnología pertinente al territorio, hoy es la base de la generación de una gama de alimentos de alto valor agregado, que está contribuyendo a la industria basada en proteína vegetal. Más aún hemos impulsado un modelo de desarrollo e innovación con creación de valor basado en ciencia. Sin embargo, nos resta lograr que la macro región sur del país produzca en forma estable y a gran escala proteína vegetal. En este contexto, el sector privado hace un aporte importante. Sin embargo, como institución de ciencia y tecnología regional, nos corresponde generar conocimiento respecto a cómo las leguminosas de granos señalizan y responden a los estreses ambientales, pues éstos afectan drásticamente al rendimiento. En efecto, hemos logrado avances científicos en la secuenciación del genoma y mapeo genético del Lupius luteus (lupino amarillo) identificando importantes genes de adaptación. Por ejemplo, estamos identificando genes de tolerancia a relevantes enfermedades fungosas en lupino, las cual pueden llegar a destruir el cultivo en su totalidad, más aún en la pequeña agricultura, donde los estreses en las plantas son más severos. Junto a la genómica, el transcriptoma de la planta, a avances en fisiología y microbioma de la raíz que juega un rol crucial en la salud de la planta, podremos entender de mejor forma como éstas señalizan y responden a los estreses. Este conocimiento permitirá al país desarrollar un cultivo con mayor rendimiento y estabilidad. Este es el camino para desarrollar estrategias de ciencia, tecnología e innovación y desarrollo, en una Macro zona privilegiada para producir alimentos básicos para la nutrición y salud de las personas.  Esto es posible con ciencia y tecnología asociativa, contribuyendo a la formación de talentos para que aporten al desarrollo de este noble objetivo, desde La Araucanía. Más aún, es el camino para lograr sistemas más productivos, más sustentables, para futuras generaciones que requieren como aspecto básico que pensemos hoy en el futuro de la seguridad alimentaria.

Por Haroldo Salvo-Garrido

Director científico CGNA

Ph. D.  Análisis genómico. John Innes Centre. Crop genetics Department. Cambridge laboratory, U. East Anglia, School of biological Sciences. U.K.