Potenciando el rendimiento de los cultivos de soja

Estudio innovador busca aumentar la productividad de los cultivos agrícolas de soja

Un innovador estudio busca aumentar la productividad de los cultivos agrícolas de plantas de soja mediante la incorporación de vainas con cuatro semillas.

Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS)

• ODS 2: Hambre cero
• ODS 9: Industria, innovación e infraestructura
• ODS 12: Producción y consumo responsables
• ODS 15: Vida de ecosistemas terrestres

La investigación la han llevado a cabo especialistas de la Facultad de Ciencias Agrarias de la Universidad Nacional de Rosario (UNR) en Argentina.

En colaboración con el Grupo Don Mario, el proyecto avanza hacia la aplicación comercial de estas mejoras, prometiendo un impacto positivo significativo en la agricultura.

El equipo está integrado por Julieta Bianchi, quién es directora del proyecto, Alvaro Quijano, Carlos Cairo, Carlos Gosparini, Nidia Montechiarini y Juan Pablo Ortiz. A su vez Bianchi, Gosparini, Ortiz, y Cairo también pertenecen al Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario, centro de doble dependencia de la UNR y del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) en Argentina. Participan además estudiantes de la carrera de Ingeniería Agronómica de la UNR.

Investigación y resultados

La investigación comenzó cuando Bianchi inició su doctorado en Ciencias Agrarias y decidió estudiar los beneficios de incorporar vainas de soja con cuatro semillas para su uso comercial. “Las vainas de soja pueden contener de una a cinco semillas, aunque generalmente predominan dos de esas categorías consecutivas en una planta. Nuestro estudio analizó las variedades comerciales y observamos que, en su mayoría, tienen vainas de tres semillas, algunas de dos, pero muy pocas de cuatro. Creemos que la inclusión de vainas de cuatro semillas podría mejorar significativamente el rendimiento por su asociación directa con el número de semillas”.

La investigadora explicó que el rendimiento de cualquier cultivo depende del número de semillas y del peso unitario de las mismas. A su vez, el número de semillas depende de la cantidad de vainas y de la cantidad de semillas en cada una. “Dependiendo de la cantidad de semillas por vaina, el rendimiento se verá afectado. Observamos que las plantas con vainas de cuatro semillas aumentan el rendimiento en comparación con las de tres. Aunque parece simple, la fisiología y genética de la característica son complejas, por lo que realizamos estudios para verificar si el aumento de una semilla por vaina impacta realmente en el rendimiento”.

Así, el equipo de investigación comenzó estudios de campo con líneas de soja que tenían diferentes cantidades de semillas por vaina y se observó un impacto positivo en el rendimiento bajo esas condiciones experimentales. “Obtuvimos estas líneas de nuestro banco de germoplasma, un repositorio de materiales conservados para ensayos. Aunque no tienen todas las propiedades de las variedades comerciales actuales, tienen muchas vainas de cuatro semillas. También comenzamos a trabajar en la parte molecular para avanzar más rápido en el mejoramiento, utilizando herramientas biotecnológicas como los marcadores moleculares, que permiten identificar tempranamente si una planta tiene la característica deseada”.

A través de los marcadores moleculares, identificaron las regiones del ADN que determinan la característica de vainas con cuatro semillas, lo que permitiría acelerar el proceso de mejoramiento. “Esto fue lo que realicé durante mi beca doctoral y luego continué en mi beca posdoctoral. Recabamos toda la información necesaria para llevar esta tecnología de alto porcentaje de vainas con cuatro semillas a germoplasma comercial”.

Impacto y aplicaciones comerciales

Bianchi detalló que el carácter que se quiere incorporar es muy estable, con baja influencia ambiental, lo que garantizaría que una vez introducido en un plan de mejoramiento y en variedades comerciales se mantenga independientemente del ambiente productivo en el que cultive. Estudios preliminares indicaron además, que aumentar el porcentaje de vainas con cuatro semillas no afecta otros caracteres como el peso del grano o el número de vainas

El equipo científico logró una planta que soporta a la perfección el peso de un poroto más por vaina. Las pruebas fueron realizadas en el campo experimental ubicado en Zavalla. “Este desarrollo tiene impacto en el rendimiento potencial, es decir,  mejora la capacidad productiva de las variedades de soja”.

Como todas las pruebas se realizaron sobre material experimental, era necesario ver qué sucedía al incorporar esta característica a variedades comerciales. Surgió así la posibilidad de realizar un convenio con el Grupo Don Mario (GDM) para trabajar en conjunto. “GDM es la principal empresa obtentora de variedades de soja en Argentina. Nos ha apoyado en el desarrollo de esta investigación, y es una de las pocas empresas del país con capitales nacionales”.

La idea es llevar la investigación a gran escala, introduciendo las vainas de cuatro semillas desarrolladas en líneas experimentales a las líneas comerciales. Para ello, se proponen dos etapas: la primera es obtener la línea comercial con vainas de cuatro semillas, y la segunda es realizar ensayos a lo largo del país para estudiar su rendimiento en comparación con las variedades que no tengan incorporado el carácter.

Generalmente, las variedades de mayor rendimiento se trasladan directamente al mercado, aunque no siempre se conozca cómo se genera ese mayor rendimiento. “Mejorar el rendimiento implica estudiar cómo afecta cada componente, lo cual a menudo no coincide con las lógicas del mercado. En general se piensa que si aumentamos el número de semillas, es probable que disminuya el peso porque la planta debe alimentar más semillas. Estos preconceptos deben ponerse a prueba, y eso es lo que hicimos. Concluimos luego de los estudios realizados que aumentar el número de semillas no disminuye el peso. Intentamos romper con los dogmas establecidos, y creemos que la Universidad y el CONICET están para cumplir esa función”.

Conclusiones y llamado a la acción

Este proyecto fue iniciado por el Ingeniero Agrónomo Eligio Morandi, quien tuvo una larga trayectoria en la UNR como profesor de Fisiología Vegetal en la Facultad de Ciencias Agrarias. Hasta su fallecimiento en 2023, se desempeñó como investigador principal en el Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario. “Cuando comenzamos, lo hicimos de cero: teníamos el material vegetal pero no sabíamos nada de cómo se comportaba la característica. Se hicieron muchísimos avances y hay mucho trabajo y recursos invertidos en esto. Yo hoy puedo estar acá gracias a que me formé en la Universidad Pública y que el CONICET me abrió las puertas. Creo que tenemos que defender todo lo que hace porque nos permite investigar sin estar atados a lo inmediato”, explicó Bianchi, y agregó: “Nosotros siempre buscamos realizar investigaciones aplicadas y que tengan un impacto en el sistema productivo local, regional y nacional. Es crucial seguir invirtiendo como Estado en ciencia y desarrollo tecnológico, ya que estos avances son fundamentales para el progreso. Asimismo, es necesario el apoyo del sector privado, ya que hay muchas iniciativas y proyectos que serían inviables sin la colaboración y el compromiso de todos los actores involucrados. Sólo a través de un esfuerzo conjunto podremos alcanzar resultados innovadores y sostenibles que impulsen el desarrollo integral de nuestra sociedad”.

Cultivo experimental de plantas de soja en el Invernadero del Laboratorio de Eco-Fisiología Vegetal (LEFIVE), adscrito al Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario. (Foto: LEFIVE)

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1. Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) relacionados con los temas destacados en el artículo:

• Objetivo 2: Hambre cero – El artículo se centra en la investigación para aumentar la productividad de los cultivos agrícolas de soja, lo que contribuiría a reducir el hambre y garantizar la seguridad alimentaria.
• Objetivo 9: Industria, Innovación e Infraestructura – El estudio busca aplicar mejoras innovadoras en la agricultura para aumentar la productividad de los cultivos de soja.
• Objetivo 12: Producción y Consumo Responsables – La investigación tiene como objetivo mejorar la capacidad productiva de las variedades de soja, lo que podría conducir a una producción agrícola más eficiente y sostenible.

2. Metas específicas de los ODS identificadas en el artículo:

• Meta 2.3: Duplicar la productividad agrícola y los ingresos de los pequeños productores de alimentos – El estudio busca aumentar la productividad de los cultivos de soja, lo que podría llevar a un aumento de los ingresos para los agricultores.
• Meta 9.5: Aumentar significativamente el acceso a las tecnologías de la información y las comunicaciones y esforzarse por proporcionar acceso universal y asequible a Internet en los países menos desarrollados – La investigación utiliza herramientas biotecnológicas como los marcadores moleculares para acelerar el proceso de mejoramiento de las variedades de soja.
• Meta 12.3: Reducir a la mitad el desperdicio de alimentos per cápita mundial en la producción y los sistemas de suministro, incluidos los alimentos desperdiciados en los hogares, para 2030 – Aumentar la productividad de los cultivos de soja podría ayudar a reducir el desperdicio de alimentos y mejorar la eficiencia en los sistemas de suministro.

3. Indicadores de los ODS mencionados o implícitos en el artículo:

• Indicador 2.3.1: Rendimiento de los cultivos – El artículo menciona que el estudio analizó el rendimiento de las variedades de soja con diferentes cantidades de semillas por vaina y observó un impacto positivo en el rendimiento bajo esas condiciones experimentales.
• Indicador 9.5.1: Proporción de la población que utiliza Internet – Aunque no se menciona directamente en el artículo, se hace referencia al uso de herramientas biotecnológicas como los marcadores moleculares, que implican el uso de tecnologías de la información y las comunicaciones en la investigación.
• Indicador 12.3.1: Desperdicio de alimentos per cápita – Si bien no se proporciona información específica sobre el desperdicio de alimentos, el aumento de la productividad de los cultivos de soja podría contribuir a reducir el desperdicio de alimentos al mejorar la eficiencia en los sistemas de suministro.

4. Tabla de ODS, metas e indicadores:

Fuente: noticiasdelaciencia.com