Desarrollo de conocimientos y tecnologías de procesos para el manejo sustentable de los sistemas productivos de cultivos industriales
Objetivo General
Generar conocimientos y capacidades, basadas en tecnologías de procesos, para el diseño de estrategias de manejo sustentables de los cultivos industriales (caña de azúcar, maní, algodón, yerba mate, té, quínoa, mandioca, chía, cultivos emergentes) que permitan desacoplar el incremento de la productividad del impacto ambiental.
Resumen Ejecutivo
El aumento de la demanda mundial de productos agrícolas fue cubierto con un mayor uso de insumos externos y la expansión agrícola, propiciando una asociación entre productividad e impacto ambiental que pone en jaque la sustentabilidad de los sistemas productivos. Este escenario se agudiza si se tiene en cuenta que el clima está cambiando, registrándose mayor frecuencia de eventos extremos (sequía, temperaturas, etc.) que afectan la productividad y estabilidad de los cultivos. En este sentido, los cultivos industriales (CI: caña de azúcar, maní, algodón, yerba mate, té, mandioca, quínoa, chía, cultivos emergentes) presentan alta vulnerabilidad a los cambios del clima ya que se localizan en ambientes con marcada fragilidad, donde se proyecta un mayor efecto del cambio climático. El Proyecto busca incrementar la productividad y/o rentabilidad de los cultivos mediante una mayor eficiencia en el uso de recursos e insumos, y el rediseño de los sistemas productivos, disminuyendo el impacto ambiental. Propone generar conocimientos en tecnologías de procesos sobre las bases ecofisiológicas y genéticas asociadas a un mayor rendimiento, y a un desempeño más estable de los cultivos. Por ello, plantea los objetivos: 1) Identificar las bases ecofisiológicas determinantes en el rendimiento y desempeño de los CI; 2) Evaluar las eficiencias en el uso de recursos e insumos, y el rediseño de los sistemas productivos de los CI; 3) Potenciar la formación y/o capacitación de recursos humanos en las temáticas y territorios de incumbencia del proyecto; y 4) Comunicar, con estrategia específica según los diferentes actores, los avances logrados. Considerando los ambientes y germoplasma disponibles de CI en Argentina, se realizarán ensayos (a campo o bajo condiciones controladas), lo que permitirá obtener los Productos: a) Datos generados sobre las bases ecofisiológicas determinantes en el rendimiento y eficiencia en el uso de recursos e insumos de los CI; b) Recursos humanos formados (con capacidad y pensamiento crítico para actuar como formadores) en el diseño y uso de estrategias de manejo sustentables de los CI; c) Recursos humanos capacitados en el diseño y uso de estrategias de manejo sustentables de los CI; y d) Materiales de comunicación de los avances del Proyecto diseñados y publicados para promover la adopción de tecnologías de procesos y estrategias de manejo sustentables de los CI. Estos Productos contribuirán a los Resultados: A) Conocimientos y tecnologías de proceso sobre las bases ecofisiológicas determinantes en el rendimiento y eficiencia en el uso de recursos e insumos de los CI generadas; B) Profesionales, productores, y demás participantes del SAB formados y/o capacitados en el diseño y uso de estrategias de manejo sustentables de los CI; C) Comunicación de los logros, acciones y productos del Proyecto lograda.
Descripción de Problemas y Oportunidades
Los sistemas productivos de cultivos en general, y de los cultivos industriales en particular, presentan alta utilización de insumos externos, lo cual genera aumentos significativos en el impacto ambiental y una dependencia creciente de los mismos que amenaza la rentabilidad de estos sistemas (Andrade 2016). Por ejemplo, para mantener la productividad de la caña de azúcar, se utilizan altas dosis de fertilizante nitrogenado, lo que deriva en altas emisiones de gases efecto invernadero (Chalco Vera et al. 2017, 2022) y contaminaciones de napas y arroyos por lixiviación de nitratos (Portocarrero and Acreche 2014). En este cultivo, las prácticas habituales de manejo del suelo presentan alta demanda y consumo energético, y derivan en la compactación del mismos (Tesouro y col. 2016), propiciando la perdida de materia orgánica y fertilidad de los suelos. A su vez, la falta de entendimiento de procesos asociados a la fenología de los cultivos y su adaptación a la oferta ambiental, también repercute en el rendimiento (Miralles et al. 2004). Por ejemplo, se demostró en maní, que el estancamiento en las ganancias en el rendimiento se atribuye a la escasa disponibilidad de variedades adaptadas a diferentes ambientes, y al uso de prácticas de manejo tradicionales (acotado período de siembra, distanciamiento entre hileras de plantas de 70 cm, y densidad de 14 plantas/m2) que no permiten maximizar la eficiencia en el uso de recursos e insumos (Haro et al. 2013). En yerba mate, se reportó que existe amplia variabilidad en la duración de la etapa reproductiva, no encontrando la mejor sincronía entre la oferta térmica y de precipitaciones, y la floración del cultivo (Souza et al. 2003). En algodón, temperaturas diurnas por encima de los 32 °C, y el déficit hídrico característico de las áreas algodoneras de Argentina durante las etapas de floración y desarrollo del fruto, reducen la fijación de órganos reproductivos, el rendimiento y los parámetros de calidad de la fibra (Raja Reddy et al. 2004). En chía, incrementos en la duración de la fase de pre-floración desde inducción del ápice a inicio de floración generó incrementos en el rendimiento del cultivo mediante un mejor aprovechamiento de recursos (Pérez Brandán et al. 2020). En el área cañera de Argentina, se cultivó caña de azúcar con arreglos espaciales que se utilizan tradicionalmente en diferentes áreas cañeras del mundo; sin embargo, la oferta de temperatura y precipitaciones condiciona un ciclo efectivo de crecimiento de corta duración (7 a 8 meses) en comparación a otras regiones, disminuyendo la eficiencia de captura de radiación solar (Acreche 2017), penalizando en alguna medida el rendimiento alcanzado. Estas evidencias demuestran que esta estrategia de aumentar las producciones de alimentos y fibras no es viable ni social- ni económica- ni ambientalmente, lo que hace necesario cambiar la misma para disociar los incrementos de la productividad del impacto ambiental. Entre las alternativas que pueden permitir quebrar la asociación positiva entre productividad e impacto ambiental tenemos la generación y aplicación de tecnologías de procesos. En este sentido, estas tecnologías pueden permitir i) aumentar la eficiencia en el uso de recursos e insumos (por ejemplo, fertilizantes, agua, radiación solar, agroquímicos, combustibles fósiles, etc.), ya sea manteniendo la producción con menor cantidad de recursos/insumos, o incrementando la producción con igual cantidad de recursos/insumos, y ii) mantener o incrementar la producción reemplazando insumos externos de síntesis y costosos por insumos locales o estrategias de manejo probadas (por ejemplo utilización de cultivos de servicio, manejo de fechas de siembra o densidades de siembra, inoculación de semillas con microorganismos, utilización de nano partículas promotoras de tolerancias bióticas y abióticas, etc.). En ambas aproximaciones toman relevancia el entendimiento de las bases ecofisiológicas que contribuyen a incrementar la eficiencia en la captura y uso de recursos, al rediseño de los sistemas productivos en busca de estrategias de manejo que tiendan a una mayor sustentabilidad de los mismos, y la identificación de caracteres para la selección de ideotipos mejor adaptados a los cambios en el ambiente.
Sede del proyecto
Coordinadores
