En búsqueda de sistemas de cultivos de arroz que presenten altos rendimientos y bajas emisiones de gases de efecto invernadero (GEI), el CIAT y el FLAR, se unieron en 2018 para conceptualizar la propuesta ‘Potencial de diferentes cultivares de arroz para mitigar las emisiones de GEI de los sistemas de riego en América Latina y El Caribe’.
Fue así como, el Programa de Investigación del CGIAR sobre Cambio Climático, Agricultura y Seguridad Alimentaria (CCAFS, por su sigla en inglés) y la Alianza Global de Investigación sobre GEI (GRA, por su sigla en inglés), a través del programa de becas CLIFF-GRADS, adscrito a la GRA, surgió la oportunidad de que el CIAT y el FLAR fueran anfitriones de Paul A. S. Soremi, estudiante de doctorado de la Universidad Federal de Agricultura Abeokuta de Nigeria (FUNAAB, por su sigla en inglés), cuyo trabajo de investigación se relacionaba con prácticas agrícolas climáticamente inteligentes para variedades cultivadas en ese país y resultó seleccionado para realizar su estancia científica de seis meses en Colombia.
Haciéndole frente a las emisiones de GEI en arroz
Mitigar el cambio climático es un reto mundial que requiere de la cooperación de todos los países para hacerle frente. De acuerdo a un nuevo estudio del Banco Mundial y las Naciones Unidas[1], se deben encontrar rápidamente formas de aumentar los rendimientos de los cultivos evitando que las emisiones agrícolas se disparen, para lo que sugieren 10 tecnologías, siendo la cuarta de ellas cambiar a tipos de arroz que tengan una baja emisión de metano.
Es bien sabido que el cultivo de arroz, especialmente el de riego, genera mayores emisiones de gases de efecto invernadero que otros cultivos anuales, de hecho, según estudios, este cultivo contribuye con el 60 % del 15 % de las emisiones antropogénicas totales de la agricultura en todo el mundo. Teniendo esto en cuenta, los científicos a nivel mundial están en búsqueda de sistemas de cultivos de arroz que tengan un gran rendimiento y al mismo tiempo bajas emisiones de gases de efecto invernadero.
“Teníamos el interés, desde hace algún tiempo, de conocer el efecto varietal sobre las emisiones. Cuando se nos presentó la oportunidad de aplicar a una propuesta de investigación que nos pudiera asignar un estudiante de doctorado financiado por las becas CLIFF-GRADS, no dudamos en trabajar en este tema”, cuenta Eduardo Graterol, Director Ejecutivo de FLAR.
Desde su llegada en junio de 2019, bajo la dirección científica de María Fernanda Álvarez, Líder del Programa de Arroz del CIAT y Ngonidzashe Chirinda, Especialista en Sistemas Agrícolas del CIAT, Paul inició actividades en campo con un ensayo en el cual se utilizaron cuatro genotipos de arroz: una variedad comercial de Colombia, una línea promisoria y dos híbridos experimentales.
“La investigación consiste en realizar la medición de emisión de gases para comparar si hay diferencia de emisiones entre híbridos y variedades; también realizar el análisis de si estas emisiones están relacionadas con los componentes de rendimiento como número de panículas, granos por panícula y otros factores fisiológicos como el desarrollo de la raíz o producción de biomasa. Queremos conocer el funcionamiento de diferentes líneas o híbridos y con qué características se relaciona el aumento o la disminución de la emisión de gases para saber si la emisión tiene un componente genético”, explica María Fernanda Álvarez, quien también lidera la investigación de Híbridos de Arroz para América Latina (HIAAL).
Soremi relata que la estimación de estos gases se hizo a través del método de cámara estática, por medio del cual se capturan muestras de los gases en el campo de arroz. Se recogieron 25 muestras semanalmente, recolección que se intensificó cuando se aplicó el fertilizante (cuatro veces). Las muestras resultantes fueron llevadas al laboratorio para ser analizadas mediante cromatografía de gas. Además, se analizaron los rasgos fenotípicos que potencialmente pueden influir en las emisiones de metano del cultivo de arroz como son el índice de área foliar, contenido de almidón del grano, duración en el campo y estructura de las aerénquimas.
“También son importantes las propiedades de las raíces porque el arroz es, en realidad, una planta de aguas poco profundas y se presume que la cantidad de fertilizante que se le aplica se absorbe rápidamente por las raíces, pero la pregunta es, ¿esta característica fisiológica de las raíces es la misma para todos los genotipos o es diferente? Si es diferente, ¿contribuyen a la emisión de metano o no?”, dice Soremi.
Resolviendo el rompecabezas
Los hallazgos preliminares de la investigación sugieren que las variedades comerciales tienen una emisión más baja de gases de efecto invernadero, particularmente metano, en comparación a los híbridos; sin embargo, estos últimos son más rendidores. Así, se pueden abrir caminos para a través de la genética se pueda acelerar la transición hacia sistemas de producción de arroz de baja emisión en América Latina y El Caribe.
Según Álvarez, en un futuro cercano se espera tener una tasa de emisión de metano en relación al rendimiento, es decir, la cantidad de milímetros cúbicos de metano generados por kilogramo o gramo de arroz producido y agrega que “es algo muy importante porque puedes tener una planta que emita más metano, pero al final, si es la que más rinde y puedes cultivarlos en una menor área, va a ser mucho más amigable con el medio ambiente que una que emita menos, pero que tienes que sembrar en áreas más extensas para obtener la misma cantidad de arroz”.
Para Ngonidzashe Chirinda, uno de los gestores del proyecto, con estos resultados de investigación se conoce que, para disminuir las emisiones en el cultivo, “el arroz es la solución”.
El equipo de investigación coincide en asegurar que este es un trabajo pionero en América Latina que sirve como punto de partida para trazar una estrategia de selección de variedades que tome en cuenta este criterio.
Por otro lado, recalcan los beneficios del trabajo interdisciplinario entre los programas de arroz y agroecosistemas del CIAT con el FLAR. “Estamos aprendiendo juntos, los agrónomos con fisiólogos, con genetistas, con mejoradores, aquí mismo en el CIAT. Por supuesto que Paul ha sabido aprovechar todas estas posibilidades de aprendizaje y ha hecho un muy buen trabajo”, dice Graterol. Por su parte, Álvarez destaca que este trabajo en alianza fortalece la investigación porque “no todos tenemos la misma visión de los problemas, entonces, al tener tanto al área de investigación en Agroecosistemas y Paisajes Sostenibles, como al FLAR y al programa de arroz dle CIAT involucrados en el mismo proyecto, genera un mayor espectro de posibilidades para investigar”.
Ngonidzashe Chirinda coincide en la trascendencia del trabajo en conjunto para alcanzar el mismo objetivo, “esta es la manera en la que se debe desarrollar el trabajo en alianza, porque cuando nosotros trabajamos juntos es más fácil encontrar soluciones”.
Ya pasaron seis meses y ahora Paul se prepara para regresar a su natal Nigeria. En su maleta, no solo lleva las pistas para resolver el rompecabezas de las emisiones de gases efecto invernadero en arroz, sino también las memorias de una experiencia de trabajo en equipo. “CIAT es un lugar espléndido para trabajar, pero lo más importante es que me ha brindado las instalaciones, recursos y como dije alguna vez, no creo que otro centro de investigación pueda aportar al proyecto de la forma que el CIAT y el FLAR lo han hecho, para producir el tipo de información que ha generado este proyecto”.
[1] https://www.technologyreview.com/s/613979/gene-editing-will-help-far-more-than-organic-food-to-slow-global-warming/
