Agricultores de China y Uganda eligen arroz perenne barato y de alto rendimiento


Después de más de 9000 años de cultivo, el arroz cáscara anual ahora está disponible como una planta perenne de larga vida.


de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign


El avance significa que los agricultores pueden sembrar solo una vez y cosechar hasta ocho cultivos sin sacrificar el rendimiento, un cambio importante para alejarse del “ratooning” o cortar el barbecho anual para una segunda cosecha más débil.

Un nuevo informe sobre La sostenibilidad de la naturaleza. informes sobre los resultados agronómicos, económicos y ambientales del cultivo de arroz perenne en la provincia china de Yunnan. El cultivo renovado ya está cambiando la vida de más de 55.752 pequeños agricultores en el sur de China y Uganda.

“Los agricultores están adoptando el nuevo arroz perenne porque es económicamente ventajoso para ellos hacerlo. Los agricultores en China, como en todas partes, están envejeciendo. Todo el mundo va a las ciudades, los jóvenes se mueven. La siembra de arroz requiere mucha mano de obra y cuesta mucho dinero. Al no tener que plantar dos veces al año, ahorran mucho trabajo y tiempo”, dice Erik Sacks, profesor del Departamento de Ciencias de los Cultivos de la Universidad de Illinois y coautor del informe.

Sacks, junto con el autor principal Fengyi Hu y Dayun Tao, comenzaron a trabajar en el desarrollo de arroz perenne en 1999 en colaboración entre la Academia de Ciencias Agrícolas de Yunnan y el Instituto Internacional de Investigación del Arroz. En los años siguientes, el proyecto creció para incluir la Universidad de Illinois, la Universidad de Yunnan y la Universidad de Queensland. Otro socio, The Land Institute, brindó experiencia en agroecología y mejoramiento de granos perennes, junto con financiamiento inicial para asegurar la continuidad del proyecto.

Los investigadores desarrollaron arroz perenne a través de la hibridación, cruzando un arroz anual domesticado asiático con un arroz perenne salvaje de África. Aprovechando las herramientas genéticas modernas para acelerar el proceso, el equipo identificó un híbrido prometedor en 2007, plantó experimentos de campo a gran escala en 2016 y lanzó la primera variedad comercial de arroz perenne, PR23, en 2018.

El equipo de investigación internacional pasó cinco años estudiando el rendimiento del arroz perenne junto con el arroz anual en fincas en toda la provincia de Yunnan. Con pocas excepciones, el rendimiento del arroz perenne [6,8 megagramos por hectárea] era equivalente al arroz anual [6,7 megagramos por hectárea] durante los primeros cuatro años. Los rendimientos comenzaron a disminuir en el quinto año debido a varios factores, lo que llevó a los investigadores a recomendar la replantación de arroz perenne después de cuatro años.

Pero debido a que no tenían que sembrar cada temporada, los agricultores que cultivaban arroz perenne utilizaron casi un 60 por ciento menos de mano de obra y gastaron casi la mitad en semillas, fertilizantes y otros insumos.

“La reducción del trabajo, a menudo realizado por mujeres y niños, se puede lograr sin reemplazarlo con equipos basados ​​en combustibles fósiles, una consideración importante en un momento en que la sociedad se esfuerza por mejorar los medios de vida y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero asociadas con la producción agrícola”, dice Sacks.

Los beneficios económicos del arroz perenne variaron entre los sitios de estudio, pero las ganancias oscilaron entre el 17 % y el 161 % con respecto al arroz anual. Incluso en lugares y años en los que el arroz perenne sufrió disminuciones temporales en el rendimiento debido a las plagas, los agricultores lograron mayores rendimientos económicos que con el cultivo anual.

“La primera temporada, cuando plantaron el arroz anual y el perenne uno al lado del otro, básicamente todo era igual. El rendimiento es el mismo, el costo es el mismo, no hay ninguna ventaja”, dice Sacks. “Pero la segunda cosecha y todos los cultivos posteriores tienen un gran descuento porque no necesita comprar semillas, no necesita comprar tanto fertilizante, no necesita tanta agua y no necesita comprar tanto fertilizante. trasplante ese arroz. Es una gran ventaja”.

Al evitar la labranza dos veces al año, el cultivo de arroz perenne también brinda importantes beneficios ambientales. El equipo de investigación documentó mayores cantidades de nitrógeno y carbono orgánico del suelo almacenadas en el suelo con arroz perenne. También se mejoraron otros parámetros de calidad del suelo.

“Los cultivos anuales modernos de alto rendimiento generalmente requieren la eliminación completa de la vegetación existente para establecerse y, a menudo, requieren aportes significativos de energía, pesticidas y fertilizantes. Esta combinación de alteración repetida del suelo y altos aportes puede interrumpir los servicios ecosistémicos esenciales de manera insostenible, especialmente para tierras marginales ”, dice Hu, profesor y decano de la Facultad de Agricultura de la Universidad de Yunnan. “El arroz perenne no solo beneficia a los agricultores al mejorar la eficiencia laboral y la calidad del suelo, sino que también ayuda a reconstruir los sistemas ecológicos necesarios para mantener la productividad a largo plazo”.

Otra parte del estudio evaluó la tolerancia a bajas temperaturas del arroz perenne con el objetivo de predecir su zona óptima de crecimiento en todo el mundo. Aunque la exposición significativa al frío limitó el rebrote, el equipo de investigación predice que el cultivo puede funcionar en una amplia variedad de lugares libres de heladas.

Aunque ya realizaron pruebas en fincas y lanzaron tres variedades de arroz perenne como productos comerciales en China y una en Uganda, los investigadores no han terminado de refinar el cultivo. Planean utilizar las mismas herramientas genéticas modernas para introducir rápidamente rasgos deseables como el aroma, la resistencia a las enfermedades y la tolerancia a la sequía en el nuevo cultivo, lo que podría expandir su alcance en todo el mundo.

“Si bien los primeros resultados sobre los beneficios ambientales del arroz perenne son impresionantes y prometedores, se necesita más investigación y financiación para comprender el alcance total del potencial del arroz perenne”, dijo Tim Crews, científico jefe de The Land Institute y coautor del estudio. . ..

“Siguen existiendo interrogantes sobre el vínculo y la persistencia de los balances de carbono y gases de efecto invernadero en los sistemas perennes de arroz con cáscara. Los científicos también deben avanzar en el mantenimiento del arroz de secano, que puede frenar la erosión del suelo altamente insostenible en las tierras agrícolas en todo el sudeste asiático. Como trabajo en As Dr. El grupo de Hu en la Universidad de Yunnan avanza, The Land Institute y una creciente red de colaboradores continuarán apoyando esta investigación y los esfuerzos de ampliación para el arroz perenne a nivel mundial”.

Sacks agrega: “Creo que ahora, con el arroz perenne en los campos de los agricultores, hemos dado la vuelta a la esquina. Hemos estado alimentando a la humanidad cultivando estos granos como plantas anuales desde los albores de la agricultura, pero esa no era necesariamente la mejor manera “Ahora podemos elegir conscientemente hacer una mejor cosecha y una agricultura mejor y más sostenible. Podemos corregir los errores de la historia”.

El artículo, “Productividad sostenida y potencial agronómico del arroz perenne”, se publica en La sostenibilidad de la naturaleza. .

Más información: Jun Lyu, Productividad sostenida y potencial agronómico del arroz perenne, La sostenibilidad de la naturaleza. (2022). DOI: 10.1038/s41893-022-00997-3 . www.nature.com/articles/s41893-022-00997-3



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