Se predice que el calentamiento global tendrá efectos significativos en la producción global de papa . [1] Como muchos cultivos, es probable que las patatas se vean afectadas por cambios en el dióxido de carbono atmosférico , la temperatura y las precipitaciones, así como por las interacciones entre estos factores. [1] Además de afectar directamente a las papas, el cambio climático también afectará la distribución y las poblaciones de muchas enfermedades y plagas de la papa. La papa es uno de los cultivos alimentarios más importantes del mundo. [2] La producción de papa debe adaptarse al cambio climático para evitar reducciones en el rendimiento de los cultivos .
Impactos del cambio climático en la producción de papa
Dióxido de carbono
Se predice que las plantas de papa y los rendimientos de los cultivos de papa se beneficiarán del aumento de las concentraciones de dióxido de carbono en la atmósfera. [3] El mayor beneficio del aumento de dióxido de carbono atmosférico para las papas (y otras plantas) es un aumento en sus tasas de fotosíntesis, lo que puede incrementar sus tasas de crecimiento. También se prevé que los rendimientos de los cultivos de papa se beneficien porque las papas distribuyen más almidón a los tubérculos comestibles bajo niveles elevados de dióxido de carbono. [1] Los niveles más altos de dióxido de carbono atmosférico también dan como resultado que las papas tengan que abrir menos sus estomas para absorber una cantidad igual de dióxido de carbono para la fotosíntesis, [1] lo que significa menos pérdida de agua a través de la transpiración de los estomas . Como resultado, se prevé que aumente la eficiencia del uso del agua (la cantidad de carbono asimilado por unidad de agua perdida ) de las plantas de papa. [1]
Temperatura
Las papas crecen mejor en condiciones templadas. [4] El crecimiento y el rendimiento de los tubérculos pueden verse gravemente reducidos por las fluctuaciones de temperatura fuera de los 5-30 ° C. [5] El Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático predice que las temperaturas globales aumentarán entre 1.1 y 6.4 ° C para 2100. [6] El efecto del aumento de las temperaturas en la producción de papa en áreas específicas variará dependiendo en parte de la temperatura actual de esa área. Las temperaturas superiores a 30 ° C pueden tener una variedad de efectos negativos en la papa, [7] que incluyen:
- Ralentización del crecimiento y la iniciación del tubérculo.
- Menor reparto del almidón a los tubérculos.
- Daño fisiológico a los tubérculos (por ejemplo, manchas marrones).
- Dormancia de tubérculos acortada / inexistente, lo que hace que los tubérculos broten demasiado pronto.
Estos efectos pueden reducir el rendimiento de los cultivos y la cantidad y peso de los tubérculos. Como resultado, las áreas donde las temperaturas actuales están cerca de los límites del rango de temperatura de las papas (por ejemplo, gran parte del África subsahariana, [1] probablemente sufrirán grandes reducciones en el rendimiento de los cultivos de papa en el futuro. [4] A bajas temperaturas, las papas están en riesgo. de daños por heladas, que pueden reducir el crecimiento y dañar gravemente los tubérculos. [1] En áreas donde el crecimiento de la papa es actualmente limitado o imposible debido a los riesgos de daño por heladas (por ejemplo, en altitudes elevadas y en países de latitudes altas como Rusia y Canadá), el aumento las temperaturas probablemente beneficiarán a los cultivos de papa al extender la temporada de crecimiento y extender la tierra potencial de cultivo de papa. [5]
Disponibilidad de agua
Las predicciones del IPCC sobre el cambio climático incluyen cambios probables en la disponibilidad de recursos hídricos en gran parte del mundo. [6] En muchas áreas se espera que los recursos hídricos disminuyan, particularmente en áreas semiáridas. [1] Se pronostican aumentos en los eventos climáticos extremos, incluidas las inundaciones repentinas, incluso en áreas donde se predice que la precipitación promedio general disminuirá. [1]
Las papas son sensibles al déficit de agua del suelo en comparación con otros cultivos como el trigo, [8] y necesitan riego frecuente, especialmente mientras crecen los tubérculos. Se prevé que la reducción de las precipitaciones en muchas áreas aumentará la necesidad de riego de los cultivos de papa. Por ejemplo, en el Reino Unido, se espera que la cantidad de tierra cultivable adecuada para la producción de papa de secano disminuya al menos en un 75%. [9] Además de las reducciones en las precipitaciones generales, los cultivos de papa también enfrentan desafíos por los cambios en los patrones de lluvias estacionales. Por ejemplo, en Bolivia, la temporada de lluvias se ha acortado en las últimas décadas, lo que ha resultado en una temporada de cultivo de papa más corta. [5]
Plagas
Además de afectar directamente a las papas, se prevé que el cambio climático afectará a muchas plagas y enfermedades de la papa. Éstas incluyen:
- Plagas de insectos como la polilla del tubérculo de la patata y el escarabajo de la patata de Colorado , que se prevé que se propaguen a áreas actualmente demasiado frías para ellos. [1]
- Pulgones que actúan como vectores de muchos virus de la patata y también podrán propagarse bajo temperaturas elevadas. [10]
- Varios patógenos que causan la enfermedad de la pata negra (por ejemplo, Dickeya ) pueden crecer y reproducirse más rápido a temperaturas más altas y, por lo tanto, probablemente se convertirán en un problema mayor. [11]
- Se prevé que las infecciones bacterianas como Ralstonia solanacearum se beneficiarán de temperaturas más altas y podrán propagarse más fácilmente a través de inundaciones repentinas. [1]
- El tizón tardío se beneficia de temperaturas más altas y condiciones más húmedas. [12] Se prevé que el tizón tardío se convierta en una amenaza mayor en algunas áreas (por ejemplo, en Finlandia [1] ) y se convierta en una amenaza menor en otras (por ejemplo, en el Reino Unido [3] ).
Adaptando la producción de papa al cambio climático
La adaptación de las prácticas agrícolas de papa y las variedades de papa a las condiciones cambiantes causadas por el cambio climático podría ayudar a mantener los rendimientos de los cultivos y permitir que la papa se cultive en áreas con condiciones previstas inadecuadas para los cultivares comerciales de papa actuales. Los métodos para adaptar las papas al cambio climático incluyen cambiar las áreas de producción, mejorar el uso del agua y cultivar nuevas variedades de papa tolerantes.
Áreas de cultivo cambiantes
Se prevé que el rendimiento de la papa disminuya en algunas zonas (por ejemplo, África subsahariana [1] ) y aumente en otras (por ejemplo, el norte de Rusia [4] ), principalmente debido a cambios en los regímenes de agua y temperatura. Al mismo tiempo, se prevé que la producción de papa sea posible en áreas de gran altitud y latitud donde anteriormente se habría visto limitada por los daños causados por las heladas. Se predice que estos cambios en el rendimiento de los cultivos causarán cambios en las áreas en las que los cultivos de papa se pueden producir de manera viable. [4] En algunos países, las reducciones en los rendimientos causadas por el aumento de las temperaturas y la disminución de la disponibilidad de agua podrían evitarse en gran medida cambiando las áreas de producción de papa. [4] Un problema potencial al cambiar la producción de papa es la competencia por la tierra entre cultivos de papa y otros cultivos y otros usos de la tierra.
Mejorar la captación, el uso y el riego del agua
La papa requiere riego frecuente mientras los tubérculos crecen para mantener los rendimientos. Debido a la disminución de la disponibilidad de agua prevista en algunas áreas (por ejemplo, gran parte del Reino Unido), es necesario mejorar las técnicas de riego y la captura de agua para mantener los rendimientos de los cultivos de papa sin poner demasiado estrés en los suministros de agua. Un ejemplo de una técnica de riego destinada a reducir el uso de agua que se ha probado en patatas es el riego por goteo subterráneo (SDI) . [13]
Creando nuevos cultivares de papa
Se adoptan dos enfoques principales para crear nuevas variedades de papa: técnicas de fitomejoramiento 'tradicionales' y modificación genética . Estas técnicas pueden jugar un papel importante en la creación de nuevos cultivares capaces de mantener los rendimientos bajo los factores estresantes inducidos por el cambio climático.
Los rasgos que pueden ser útiles para reducir los impactos negativos del clima en la producción de papa incluyen:
- Tolerancia al estrés por calor, en particular la capacidad de mantener el crecimiento y la iniciación de los tubérculos a altas temperaturas. El desarrollo de cultivares con mayor tolerancia al estrés por calor es fundamental para mantener los rendimientos en países con áreas de producción de papa cercanas a los límites máximos de temperatura de los cultivares actuales (por ejemplo, África subsahariana, India). [14]
- Tolerancia a la sequía. Esto incluye una mejor eficiencia en el uso del agua (cantidad de alimentos producidos por cantidad de agua utilizada), así como papas que pueden estar expuestas a períodos cortos de sequía y recuperarse y producir rendimientos aceptables. Los sistemas de raíces más profundos también podrían ser beneficiosos, ya que la mayoría de los cultivares comerciales de papa necesitan riego frecuente debido a sus raíces poco profundas. [15]
- Crecimiento rápido / maduración temprana. Las papas que crecen más rápido podrían ayudar a adaptarse a temporadas de crecimiento más cortas en algunas áreas [5] y también reducir el número de ciclos de vida que las plagas, como la polilla del tubérculo de la papa, pueden completar en una sola temporada de crecimiento.
- Resistencia a enfermedades. Las papas con resistencia a las plagas y enfermedades locales podrían ser útiles, especialmente para adaptarse a las enfermedades que se propagan a nuevas áreas.
Una fuente importante de material genético para la creación de nuevos cultivares de papa son las muchas especies estrechamente relacionadas con la papa (Solanum tuberosum), muchas de las cuales pueden cruzarse con la papa. También hay muchas variedades de Solanum tuberosum con material genético potencialmente útil que son endémicas de los Andes, el hábitat original de la papa comercial. [dieciséis]
Ejemplos de cultivares
A continuación se enumeran algunos ejemplos de cultivares de papa, híbridos y especies relacionadas que tienen características que pueden ayudar a reducir los impactos negativos directos e indirectos del cambio climático en la producción de papa.
- Zahov: un híbrido poliploide tolerante al calor entre la papa y varias especies de papa silvestre. [7] Se ha descubierto que varias especies de papa silvestre son más tolerantes al calor que Solanum tuberosum. [4]
- Kufri Surya: una variedad de papa de maduración temprana tolerante al calor desarrollada en la India. [17]
- Solanum verrucosum : una especie de papa silvestre con genes que le confieren una buena resistencia al tizón tardío. [18]
- Sullu, una variedad de papa andina con mayor tolerancia a la sequía. [19]
- SpuntaG2: una variedad genéticamente modificada del cultivar de papa Spunta, que es resistente a la polilla del tubérculo de la papa debido a que tiene el gen cry1Ia1 de Bacillus thuringiensis . [20]
Referencias
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