La realidad ambiental genera emergencia agronómica en los cultivos
El cambio climático y la viticultura: cómo la sequía y las enfermedades están provocando una emergencia agronómica y redefiniendo las estrategias de cultivo sostenibles.
El cambio climático de origen antrópico está entre nosotros de forma evidente desde hace más de 3 decenios. Inicialmente no existía un consenso científico, y tampoco social, para atribuir a la humanidad la causa y por ende la responsabilidad de este cambio, y se aducía a ciclos naturales y/o a la variabilidad inherente del clima. Este último aspecto, era aún más aceptable en un clima como el mediterráneo, que se define por esta variabilidad espacial y temporal, y por la existencia de un doble estrés, la sequía, la elevada temperatura y el alto nivel de radiación en verano, y la baja o muy baja temperatura en invierno, con lluvia en otoño y primavera.
Al mismo tiempo, el cambio climático no era totalmente asumido porque a menudo la percepción del riesgo no es siempre bien aceptada.
En los últimos años, para acercar las soluciones a la realidad, y además tratar de hacerlo en red, con países e instituciones de proximidad ecosistémica y geográfica se constituye la red MedECC (Mediterranean Experts on Climate and Environmental Change, https://www.medecc.org/first-mediterranean-assessment-report-mar1/), en vistas a encontrar respuestas para la región mediterránea, que esta y estará afectada por el calentamiento global y otros cambios ambientales, así como por la sobreexplotación de recursos y por la contaminación del aire y el agua.
Este nuevo resultado se desarrolló a través de un intercambio con los Joves Agricultors i Ramaders de Catalunya (España) y fue posible gracias a la contribución voluntaria de los miembros y autores de MedECC, Robert Savé Monserrat (IRTA, UAB, España) y Arnau Queralt-Bassa (Consejo Asesor para el Desarrollo Sostenible de Cataluña, España), así como el apoyo de Plan Bleu (Francia).
La agricultura en la región mediterránea se ha consolidado a nivel mundial por su eficiencia en el manejo de los recursos y por la calidad y estabilidad del producto final entregable, lo que se ha desarrollado por métodos agronómicos basados en el conocimiento ecofisiológico y genético de las variedades y patrones cultivados. Aun así, el crecimiento, el rendimiento y la calidad del producto final cultivable y vendible dependen en gran medida del clima, el cual es diferente desde que en el pasado siglo empezó a hacerse evidente su cambio, para no dejar de hacerlo hasta que nuestro sentido común no lo impida.
Las proyecciones de cambio climático en el ámbito mediterráneo indican reducciones en la cantidad de agua total disponible para este siglo y, si, además, se considera el cambio global, que incluye entre otros, los usos de tierra, el coste de la energía, el incremento de población fija y móvil, las necesidades de la industria, o el mantenimiento de la biodiversidad, hay que considerar una previsible mayor competencia real por el agua, que será necesario ponderar según necesidades
El cambio climático continuará incrementando la temperatura a nivel global, pero el reto será determinar qué características tendrá este aumento a nivel local (ritmo, estacionalidad, dicotomía entre incremento de la temperatura diurna y nocturna, o la frecuencia e intensidad de fenómenos térmicos extremos), ya que estos pequeños cambios de temperatura/evaporación pueden tener gran influencia a nivel del equilibrio de carbono fuente/sumidero, del crecimiento vegetal, en aspectos morfológicos y metabólicos, en las variaciones en la fenología de las especies y, por tanto, en sus relaciones, ya sean de depredación, competencia, simbiosis o patogenicidad.
En este ámbito, el establecimiento de indicadores holísticos a nivel de cada parcela, de cada explotación, en el contexto de su realidad geográfica son fundamentales para adaptar nuestra agricultura de bajo impacto ambiental al cambio climático.
Al fenómeno del cambio climático, cabe añadir que existe un elevado grado de variabilidad e incertidumbre en todo, lo que genera tensiones en la sociedad, en el sistema, que no estaban previstos o lo eran en menor medida, que todavía son y serán importantes y, en consecuencia, pueden favorecer la aparición de disfunciones graves en los modelos, especialmente en las proyecciones climáticas, de población…
Así pues, entre muchas disfunciones en el sistema agrícola que el cambio climático genera, el presente artículo se centrara en la sequía y las patologías fúngicas de superficies foliares y de fruto, y lo hace, porque estos estreses abióticos y bióticos, tienen entre otros, como elementos comunes, el componente ambiental y el anatómico/fisiológico, la cutícula.
Los vegetales, los cultivos, los ecosistemas tienen en común un sistema circulatorio basado en el movimiento del agua siguiendo un gradiente de energía, el potencial hídrico, generado por la energía del sol, i que permite un flujo suelo-planta-atmosfera, que posibilita la entrada de agua en el sistema planta, su distribución y acumulación en los tejidos, y su perdida por transpiración en mayor o menos medida, e toda la superficie vegetal.
La transpiración permite la regulación térmica del vegetal y en paralelo la gestión de la fotosíntesis/respiración, procesos claves, para evitar o reducir los estreses, los déficits hídricos y a su vez, posibilitar el crecimiento, la productividad.
Este fenómeno fisiológico de la perdida de agua por los vegetales está altamente controlado por las estomas, regulados por un intrincado sistema hormonal, osmótico y estructural, ligado al sistema hídrico de los vasos y tejidos.
Sin embargo, no todas las perdidas, las cesiones de agua desde los vegetales a la atmosfera, están reguladas por las estomas, hay otra salida que es la que se produce de una manera no controlada, a través de cutícula.
Esta estructura, que recubre todos los órganos vegetales, excepto los lignificados es un biopolímero lipídico, constituido por cutina en su parte más interna y por ceras en su parte externa.
Es variable según especies, órgano, estadio fenológico y condiciones ambientales, pero sea como fuere, es una importante barrera de defensa frentes a la sequía y los patógenos.
Esta característica ecofisiológica, contribuye a reducir las pérdidas de agua, y por tanto a una menor generación de déficits hídricos, que por ejemplo en el caso de las uvas, puede representar un menor nivel de pasificación de los granos. Lo cual ofrece la posibilidad de que, con previo conocimiento de la respuesta varietal, se puedan plantear opciones agronómicas de resistencia a este tipo de estrés ambiental
Actualmente el Pacto Verde (Green Deal), propone un ambicioso conjunto de líneas de acción que deberían convertir a la UE en una zona climáticamente neutra en el 2050. Este afecta a la producción alimentaria a través, sobre todo, de las estrategias “De la granja a la mesa” (Farm to Fork – F2F), (European Commission 2020) y la estrategia sobre la Biodiversidad. Ambas están estrechamente relacionadas, dado que la actividad agroforestal o la actividad bio económica se desarrollan necesariamente ocupando el espacio natural.
En este contexto la producción integrada, circunscribe el uso de cualquier insumo a los requerimientos precisos del cultivo en un momento determinado, a su vez, la Administración Pública ha intensificado el control sobre los agroquímicos, limitando el número de productos utilizables y definiendo los niveles y prácticas permitidas en su uso.
Entre estas herramientas de optimización, de incremento de la eficiencia de los procesos productivos esta la biotecnología, que sin entrar en la transformación genética puede acelerar los procesos de mejora genética ofreciendo nuevos organismos genéticamente más eficientes, que reduzcan el uso de agroquímicos y que a su vez, sean más resistentes a la sequía o a otros daños propios del clima mediterráneo.
Así, la mejora genética puede incrementar la adaptación de los vegetales a las condiciones de sequía, una situación cada vez más frecuente e intensa, derivada del cambio climático. Las investigaciones van en la línea de incrementar la eficiencia en el uso del agua a nivel fisiológico, bioquímico tratando de reducir las pérdidas de agua no estomática, por una menos superficie foliar, con cutículas más impermeables o la de mejorar la eficiencia del aparato fotosintético vegetal, ya sea incrementado la relación fotosíntesis / respiración, la relación fotosíntesis /agua o ambas.
En los últimos treinta años las acciones para aumentar la calidad de los vinos han sido continuas. Esto ha supuesto, desde el punto de vista vitícola, la ampliación del abanico de variedades utilizadas, la racionalización de les técnicas de cultivo y la selección clonal y sanitaria de las viníferas tradicionales del país.
Actualmente los modelos de proyección climática para el siglo XXI hacen variar de manera absoluta los objetivos de la selección clonal. Todos los escenarios mayoritariamente aceptados presentan incrementos de temperatura y una reducción de las precipitaciones, cuya derivada es la sequía, en las áreas productoras de vinos de calidad del país. Por ello, a parte de la selección y mejora varietal, la selección clonal puede ser una interesante herramienta para seguir produciendo lo mismo en mejores condiciones. En otras palabras, es una magnifica opción adaptativa frente a estreses ambientales, que desarrollan sequía.
Así el IRTA, lleva trabajando desde hace años con el objetivo de valorar la resistencia a la sequía y a Botrytis y Aspergillum en clones de de clones de garnacha blanca y tinta, relacionándola a las características cuticulares, para lo cual desarrollo un proceso de desecación de los granos en condiciones controladas a tres humedades relativas distintas 33, 75 y 100%.
Los resultados muestran como las uvas de las variedades blancas presentan unas tasas de pérdida de agua cuticular un 25% inferior que las tintas. El clon GN18 presenta valores estadísticamente iguales que las variedades blancas (GT1 y GT2) en las tres condiciones ambientales experimentales (33, 75 y 100% de humedad relativa) y estadísticamente inferior que las tintas GN10 y GN7.
El ensayo referente a la resistencia a ataques fúngicos, solo en condiciones de elevada humedad relativa ambiental (100% HR) se desarrollan infecciones fúngicas, repitiéndose el mismo patrón que para la perdida de agua, de acuerdo con la contaminación de esporas propias del terroir y el ambiente cálido del año.
Estos resultados son coherentes con la composición de las ceras cuticulares del grano. Las ceras alifáticas, conocidas por su influencia en la traspiración, y en particular las fracciones de hidrocarburos y aldehídos presentan proporciones más elevadas en los clones GN18, GT1 i GT2 caracterizados por menores tasas de transpiración. En cambio, las ceras cuticulares de los clones GN10 y GN7 son proporcionalmente más ricas en compuestos triterpénicos.
Esta distinta composición química de las cutículas podría conferir una potencial sensibilidad diferencial a la infección fúngica, en la línea de la respuesta observada en condiciones de campo.
Otro punto de interés en cuanto al material vegetal, a su uso en el desarrollo de estrategias adaptativas frente al cambio climático, y también de acuerdo con las normativas ambientales que se derivan del Pacto Verde, son la disponibilidad de variedades de viñedo resistentes a enfermedades es de interés por una agricultura más respetuosa con el medio ambiente, esencialmente por la reducción en el uso de pesticidas.
Este hecho aporta ventajas, tanto económicas (reducción de inputs, incremento de la producción, mejora de la calidad final de la uva y del vino) como ambientales (reducción de la contaminación de aguas superficiales y freáticas, mantenimiento de la biodiversidad y reducción del riesgo para las personas).
La introducción de resistencias a diversas enfermedades que afectan a Vitis vinifera, entre ellas el oídio y el mildiu, ha sido utilizada dentro de programas de mejora de vid desde el siglo pasado. La existencia de genes de resistencia natural en diversas especies del género Vitis ha sido clave para su introducción en variedades de Vitis vinifera europeas, dando lugar a las variedades frecuentemente llamadas PIWI (vocablo de procedencia alemán “Pilzwiederstandsfähig” que es sinónimo de resistencia a hongos entre los que se encuentran el oídio y el mildiu), y actualmente en España los VRIAACC (Variedades Resistentes y Autóctonas Adaptadas al Cambio Climático).
Históricamente se han obtenido variedades resistentes de primera generación, posteriormente abandonadas por riesgo de ser superadas por nuevos aislados virulentos de los hongos, y sustituidas más tarde por fuentes de resistencia de origen asiático.
Uno de los principales desafíos de la utilización de las variedades resistentes o PIWI es que se trata de nuevas variedades, diferentes genéticamente de la variedad original utilizada para introducir las resistencias a partir de donantes que no son Vitis vinifera. Además, en la mayoría de PIWI, las características agronómicas de la planta y enológicas del fruto no serían necesariamente similares a las de su antecesor.
Mediante el uso de nuevas tecnologías genómicas y la disponibilidad del genoma del viñedo sería factible obtener variedades de vid resistentes que sean genéticamente muy parecidas a las variedades originales, a diferencia de las variedades resistentes con las que se trabaja actualmente. La combinación de genómica, patología y agronomía podría contribuir al desarrollo de nuevas variedades resistentes a enfermedades para ponerlas al alcance del sector vitivinícola de nuestro país.
Así, puede valorarse el importante papel de la mejora genética de variedades enológicas de vid, tanto en lo que respecta a la sequía, como a las enfermedades fúngicas.
En este punto, el estudio de las cutículas respecto de la perdida de agua y la susceptibilidad a las infecciones fúngicas de los granos, puede ser una interesante línea de mejora genética con base ecofisiológica, para contribuir a adaptar a este cultivo a las condiciones de realidad climática actual, que genera emergencia social.
Este artículo se basa en el trabajo de Felicidad de Herralde, Immaculada Funes, Xavier Aranda, Miquel Ribas, Blanca San Segundo, Stephanie Vichi, Neus Teixidó, Marta Olive, Elisenda Sanchez, Robert Savé, Gemma Bonet, Sandra Fernandez, Olga Serra y Olfa Zarrouk del IRTA, CRAG, UB, UdG y UIB, en el contexto del proyecto CIEN GLOBALVITI y el Programa Severo Ochoa para Centros de Excelencia (MINECO, 2016-2019, SEV‐2015‐0533). El material vegetal es de Bodegas Familia Torres e INCAVI. Actualmente en el proyecto INIA VUMOC (AEI/10.13039/501100011033).
