Hablamos con Sonia Campo Sánchez, experta en biología molecular e investigadora en biotecnología vegetal y microbiología del Centro de Investigación en Agrigenómica (CRAG). Asimismo, es supervisora del trabajo de investigación de simbiosis para una producción de arroz más sostenible.
AETC.-¿En qué consiste el proyecto europeo GreenRice en el que se enmarca la investigación de simbiosis para una producción de arroz más sostenible?, ¿qué investigadores colaboran en el proyecto?
SCS.-GreenRice es un proyecto con financiación europea en el que participan investigadores de 7 institutos diferentes de España (CRAG y IRTA), Francia (CIRAD y CFR), Italia (UNITO y CREA) e Inglaterra (UBDN). El objetivo del proyecto GreenRice es conseguir un cultivo de arroz más sostenible. El arroz es un cereal que tradicionalmente se cultiva en campos inundados, una práctica de cultivo que genera gases de efecto invernadero y que tiene un fuerte impacto en el consumo del agua. En GreenRice se planteó la utilización de un sistema de cultivo basado en un riego intermitente, de manera que los arrozales no estuvieran permanentemente inundados. Esta práctica permitiría reducir la emisión de gases de efecto invernadero, principalmente metano, y el consumo de agua, consiguiendo un cultivo más respetuoso con el medio ambiente. Además, en GreenRice se llevaron a cabo diferentes estudios para evaluar la eficacia de la inoculación con hongos micorrícicos en plantas de arroz, en relación a la resistencia a patógenos y productividad.
AETC.-¿En qué variedades de arroz se han realizado las investigaciones?, ¿algunas presenta mejores resultados que otras?
SCS.-En el proyecto GreenRice se trabajó con una colección de 300 variedades de arroz cultivadas en Europa. Para este trabajo, escogimos 12 variedades de dicha colección, representativas de las 3 regiones geográficas donde se cultiva el arroz en Europa: España (Bomba, Jsendra, Guara, Puntal, Gleva), Italia (Loto, Maratelli, Selenio, Gigante Vercelli, Galileo) y Francia (Gines), que fueron seleccionadas en base a su interés agronómico o científico. Nosotros analizamos el efecto de la simbiosis con hongo micorrícico en el crecimiento, la producción y la resistencia a la enfermedad fúngica piriculariosis. Dependiendo del parámetro analizado, unas variedades presentaban mejores resultados que otras. Por poner algún ejemplo, la variedad española Bomba incrementaba su crecimiento y resistencia a piricularia, mientras que con la variedad italiana Maratelli, que ya de por si es susceptible a priricularia, se aumentaba todavía más la susceptibilidad a esta enfermedad, al ser micorrizada. Los resultados obtenidos ponen en evidencia que los beneficios que la planta de arroz puede recibir de la simbiosis con hongos micorrícicos, son dependientes de la variedad de arroz de que se trate. Este comportamiento diferente que se observa entre las distintas variedades de arroz durante la simbiosis con micorriza pueden ser el resultado de la intensa labor que se ha realizado en los últimos años para la generación de nuevas variedades comerciales mediante mejora genética, en la que se podrían haber seleccionado características favorables o desfavorables en la capacidad de la planta de arroz para el establecimiento de la simbiosis con hongos micorrícicos. Por lo tanto, sería importante antes de trasladar esta metodología a campo, estudiar caso por caso cada variedad para no obtener efectos indeseados.
AETC.-¿Con qué organismo se establece la simbiosis?, ¿qué beneficios provoca esa relación en la producción de arroz?, ¿qué dificultades os habéis encontrado en la investigación?
SCS.-La simbiosis mutualista es una relación entre dos organismos en la que ambas partes obtienen un beneficio mutuo. La mayoría de las plantas terrestres establecen simbiosis mutualistas con hongos micorrícicos arbusculares, principalmente las leguminosas, que es donde se ha estudiado más. Los cereales, y el arroz en particular, también establecen la simbiosis, sin embargo, en arroz no se han realizado muchos estudios al ser un cereal que se cultiva en campos inundados. Las micorrizas necesitan de oxígeno en el suelo para establecer la simbiosis y justamente el efecto que tiene el cultivo por inundación es la deficiencia de oxígeno. Es por eso que el arroz durante mucho tiempo se consideró que era “no micorrizable” y, por eso, los estudios de simbiosis en este cereal han sido mucho más escasos si los comparamos con las leguminosas.
En el trabajo publicado en RICE demostramos que diferentes variedades de arroz son capaces de establecer simbiosis y que ésta proporciona un beneficio nutricional. Dos variedades fueron ensayadas en campo en el Delta del Ebro en condiciones de inundación y se observó un aumento de la producción de hasta el 40%.
La dificultad principal en esta investigación ha sido la limitación en la financiación recibida para realizar estos estudios. Se trata de estudios que son muy laboriosos, y con más fondos disponibles habría sido posible analizar un panel más amplio de variedades de arroz que están siendo cultivadas en Europa en la actualidad, concretamente en Italia, España y Francia (países productores de arroz en Europa).
AETC.-¿En qué condiciones se garantiza que la simbiosis es funcional en este tipo de cultivo?, ¿dónde se han realizado los ensayos?
SCS.-Tal como comento en la pregunta anterior, la micorriza necesita oxígeno para establecer la simbiosis. Estas condiciones no se dan en campos inundados, que es como se cultiva y se siembra el arroz actualmente. Para garantizar el establecimiento de la simbiosis, nosotros crecimos plántulas de arroz en tierra en el invernadero en presencia de la micorriza arbuscular. De esta manera, proporcionamos las condiciones iniciales de oxígeno necesarias para que el hongo micorrícico y la planta se “reconozcan” y se establezca la simbiosis. Pasado un mes aproximadamente, estas plantas pre-inoculadas con la micorriza se trasplantaron en los campos inundados de la estación experimental del Delta del Ebro (IRTA). De esta manera garantizamos que se establezca la simbiosis, y una vez en campo inundado, la simbiosis sigue siendo funcional.
AETC.-¿Cuáles son los siguientes pasos que vais a seguir en las investigaciones de arroz y del proyecto?
SCS.-En este trabajo hemos demostrado que la micorriza puede proporcionar beneficios en la producción de arroz en cultivo inundado, lo que sin duda es interesante para un agricultor. Sin embargo, no es viable hacer pre-inoculaciones con la micorriza en tierra para después trasplantarlas en campos inundados. Actualmente, en la zona arrocera del Delta del Ebro se está potenciando la siembra directa en seco (no en campo inundado). En estas condiciones, la micorriza se puede establecer en la planta de arroz. Con los resultados obtenidos en este estudio, se puede plantear el aplicar un pre-tratamiento de las semillas con el hongo micorrícico y siembra directa en campo.
Poder realizar estos estudios dependerá absolutamente de la obtención de recursos económicos para dar continuidad a esta línea de investigación. El trabajo ha sido realizado en el marco del proyecto GreenRice que duró 3 años y ya ha finalizado.
AETC.-Como sabemos la sostenibilidad está en auge, ¿qué otros experimentos estáis llevando a cabo?
SCS.-El proyecto GreenRice está actualmente finalizado. Tal como he comentado antes, sería de gran interés poder aplicar la micorriza directamente en la semilla para sembrarlas en campos no inundados. Una vez conseguido, sería interesante analizar posteriormente el efecto en plantas crecidas en campos inundados o en riego intermitente. Si consiguiéramos, por ejemplo, la misma producción (o mayor incluso) en plantas crecidas con mucha menos agua, estaríamos consiguiendo un cultivo de arroz muchísimo más sostenible al que existe actualmente. ¿Quién no querría conseguir más producción con menor consumo de agua y menos gases invernadero?
