En un contexto en el que el clima es cada vez menos predecible, es necesario reducir la dependencia de los combustibles fósiles, y tanto las tierras de cultivo como los recursos hídricos se están reduciendo o deteriorando. En este escenario, la intensificación de la agricultura supone un reto sin precedentes (Popp et al., 2013; Heeb et al., 2019).

El rendimiento de las cosechas puede verse afectado en gran medida por la situación de cambio climático que estamos experimentando, siendo habitual que los cultivos se vean afectados por diferentes tipos de estrés abiótico (sequía, salinidad, temperaturas extremas, falta de nutrientes) o biótico (plagas o enfermedades).

El objetivo, por tanto, debe ser aumentar el rendimiento de las cosechas sin provocar un fuerte impacto en el medio ambiente ni en la salud humana (Povero et al., 2016; Rouphael y Colla, 2018), y al mismo tiempo obtener cultivos más resistentes y resilientes frente al cambio climático sin comprometer su rendimiento o calidad.

Esta prioridad se enmarca especialmente en los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS), concretamente el ODS 2 relativo a la promoción de la agricultura sostenible, así como el ODS 12 relativo a la producción sostenible y el ODS 13 que busca combatir el cambio climático.

A este respecto, desde el Instituto se abordan los siguientes programas de I+D+i:

Reducción de fertilizantes de síntesis química

La utilización intensiva de fertilizantes sintéticos ha llevado a la degradación de suelos y aguas. Por este motivo, la estrategia Farm to Fork establece como objetivo la reducción de los fertilizantes de síntesis química para el año 2030 en un 20%.

Por ello, esta línea pretende aportar alternativas de base natural que favorezcan la productividad de los cultivos sin comprometer la salud del ecosistema, como la introducción de leguminosas en las rotaciones de cultivo o como cubiertas vegetales, el uso de microorganismos promotores del crecimiento vegetal o el uso de bioestimulantes (como aminoácidos, fitohormonas y productos naturales).

Por otro lado, una correcta gestión de los residuos de explotaciones ganaderas (desde su tratamiento hasta su aplicación y control en campo) puede contribuir a reducir el uso de fertilizantes de síntesis química.

Gestión sostenible de plagas

La utilización masiva de fitosanitarios de síntesis química en los cultivos supone una carga excesivamente perjudicial para la producción agrícola, lo que hace necesaria su sustitución por estrategias alternativas no contaminantes para el suelo o la salud de los organismos del ecosistema.

Por este motivo, la estrategia Farm to Fork establece como objetivo la reducción de los fitosanitarios de síntesis química para el año 2030 en un 50%.

Esta línea abordará el estudio aerobiológico de los patógenos de los cultivos con el fin de reducir el uso de fitosanitarios de síntesis química, así como posibles estrategias naturales (uso de aceites esenciales, extractos vegetales, compuestos naturales, plantas acompañantes, cultivos alelopáticos, etc.) que eviten la aparición de plagas en el cultivo o que, una vez presentes, permitan un manejo sostenible de las mismas.

Asimismo, en esta línea se propone la utilización de residuos agrícolas para su uso en el control de plagas. Sin embargo, hasta el momento existen muy pocos estudios sobre el valor de dichos residuos. Esto se debe a la necesidad de un enfoque multidisciplinar en el que participen áreas como la economía, la edafología o la agronomía. Se propone que personal de estas áreas trabaje conjuntamente para aclarar el valor de los residuos procedentes de cultivos agrícolas en el control de plagas.

Gestión de la vegetación adventicia

El uso masivo de herbicidas en la agricultura para combatir las mal llamadas “malas hierbas” ha causado importantes impactos ambientales y contaminación de alimentos.

En línea con el objetivo de reducción de los fitosanitarios de síntesis química para el año 2030 en un 50% establecido por la estrategia Farm to Fork, esta línea de investigación busca desarrollar técnicas alternativas de gestión de la vegetación adventicia, como métodos culturales, mecánicos, físicos, biológicos o biotecnológicos.

Adaptación de los cultivos al cambio climático

Las nuevas condiciones ambientales directamente ligadas al cambio climático (sequía, inundaciones, altas temperaturas, elevados niveles de CO₂, etc.) suponen un reto de gran importancia para la producción agrícola, comprometiendo el rendimiento y la calidad de los cultivos.

En esta línea se aborda el estudio fenológico de los cultivos con el fin de evaluar las respuestas de las plantas a dicho estrés, tanto en la parte aérea (normalmente la de interés agrícola) como en el sistema radicular (con alta capacidad de aclimatación), y se buscan estrategias agrícolas que permitan mitigar dicho estrés.

Asimismo, en esta línea se aborda el impacto del cambio climático en la efectividad de los insumos agrícolas (especialmente pesticidas) y en la predicción de las producciones de cosechas.

Objetivos de Desarrollo Sostenible