A medida que se desarrollan más variedades de alfalfa tolerantes a la sal, el manejo de la alta salinidad del suelo debería ser cada vez más factible para los productores de forrajes en el oeste de los EE. UU.
Los suelos altamente salinos han sido una espina en el costado de los productores de alfalfa en las regiones áridas de los Estados Unidos durante años. Los suelos con alto contenido de sal pueden limitar los rendimientos de alfalfa y tener un efecto negativo en la emergencia y la salud de las plantas.
Sin embargo, Forage Genetics International (FGI) y WL Alfalfas son pioneros en nuevas formas de mitigar la salinidad del suelo mediante el desarrollo de variedades de alfalfa que son cada vez más tolerantes a la sal. Estas nuevas variedades están diseñadas para prosperar en suelos salinos, una condición que se intensificará en el futuro.
¿Qué es la salinidad del suelo?
Los suelos salinos se desarrollan cuando se aplica agua irrigada con un contenido moderadamente alto de sal a los cultivos en ambientes áridos. A su vez, esta agua salina se evapora, concentrando sales cerca de la superficie. Debido a las lluvias inadecuadas, estas sales acumuladas no pueden filtrarse a través del perfil del suelo. En las llanuras del norte, donde la salinidad del suelo no es tan pronunciada como en el árido oeste, las sales todavía pueden acumularse como resultado de la fluctuación de los niveles freáticos o filtraciones salinas (es decir, puntos bajos en el paisaje). La salinidad del suelo es particularmente frecuente en áreas de California, Texas, Nevada, Utah y Arizona.
“Cuando se tiene un suelo salado, la sal se adhiere a las partículas del suelo y realmente elimina la humedad”, dice Peter Reisen, Ph.D, Director de Mejoramiento de Plantas en FGI. “Entonces, puede tener un campo que esté bien irrigado y, sin embargo, las plantas parezcan estar sufriendo de sequía porque no pueden acceder a esa agua”. En suelos salinos, las plantas de alfalfa deben trabajar más y usar más energía para ajustar su solución celular interna para hacer que el gradiente osmótico sea más favorable a la absorción de agua.
Las condiciones salinas del suelo a menudo van acompañadas de otros dos problemas del suelo: alto contenido de sodio (suelos sódicos) y alto pH del suelo (suelos alcalinos). Las condiciones sódicas afectan negativamente la estructura del suelo y la penetración del agua. Los suelos alcalinos son pobres para el crecimiento de las plantas, lo que limita la disponibilidad de nutrientes clave. La combinación puede agravar el estrés en las plantas de alfalfa, dificultando el establecimiento y la producción de cultivos.
Productores de salinidad del suelo y alfalfa
Sharon Benes, Ph.D., profesora de la Universidad Estatal de California, Fresno, ha realizado una investigación sobre la salinidad del suelo en California, donde los mayores problemas de salinidad para los productores de forraje se encuentran en el oeste del Valle de San Joaquín y en el Valle Imperial.
Como tenemos una continua escasez de agua de riego en California, las aguas de mayor calidad (menos salinas) se utilizarán para el riego de árboles y enredaderas ”, dice Benes. “Es bastante evidente que se utilizarán más aguas salinas para la producción de forrajes. Con menos agua superficial disponible para riego, muchos productores están utilizando agua subterránea más profunda como fuente de agua de riego. Esto generalmente significa que se está aplicando más agua salina a los suelos “.
Se están aprovechando otras fuentes de agua, dice Benes. “Si un productor está usando agua de pozo salina, o en algunos casos, aguas residuales municipales con algo de salinidad, entonces se puede desarrollar un problema de salinidad del suelo. Al igual que el agua, también será el suelo, aunque se pueden emplear prácticas de gestión del agua como la lixiviación para revertir esta tendencia ”.
Benes enfatiza la importancia del muestreo del suelo para que los productores puedan determinar el nivel exacto de salinidad y luego tomar mejores decisiones sobre el manejo del suelo y los cultivos. “Es importante que los productores determinen si solo tienen un problema de salinidad o si tienen suelos salino-sódicos, lo que significa no solo demasiado sodio sino tampoco suficiente calcio”, dice ella. “La sodicidad puede reducir la aparición de plantas de alfalfa y provocar una mala infiltración y drenaje de agua a través del perfil del suelo”.
La investigación actual sobre tolerancia a la sal
FGI con WL Alfalfas comenzó un esfuerzo de mejoramiento agresivo en 2010, evaluando y seleccionando plantas de alfalfa para tolerancia a la sal en condiciones reales de campo. FGI utiliza tres métodos para probar nuevas variedades de alfalfa tolerantes a la sal:
- Prueba de invernadero : FGI realiza una prueba de germinación de sal, que mide la germinación de la semilla de alfalfa en condiciones de sal moderadamente alta. También comparan una nueva variedad o línea de mejora con controles tolerantes y no tolerantes establecidos. Una segunda prueba mide el crecimiento y el potencial de producción de la planta de alfalfa usando agua pura versus agua salada.
- Viveros de campo : FGI prueba la tolerancia a la sal de varias variedades de alfalfa a través de seis viveros ubicados desde Texas hasta Washington que tipifican el estrés del suelo salino.
“Actualmente, tenemos más de 50.000 plantas que estamos evaluando para la tolerancia a la sal en estos seis entornos”, dice Reisen. “Nuestro programa continúa expandiéndose y la cantidad de semillas de alfalfa que plantamos aumenta cada año”.
Solo las plantas fuertes sobreviven. Si un vivero de campo tiene 5,000 plantas de alfalfa, después de dos o tres años, ese vivero puede reducirse a 10 o 15 plantas que aún sean vigorosas y verdaderamente tolerantes a la sal. “Esas son las plantas que usaríamos como progenitores para una nueva variedad”, dice Reisen. “Entonces, una vez que seleccionamos estas plantas, estamos viendo otros cinco a ocho años de cruzamiento, reproducción y desarrollo antes de tener una variedad que podamos decir que es verdaderamente tolerante a la sal”. Los datos de FGI también confirman que una variedad no solo funcionará bien en condiciones de sal, sino que también prosperará donde la solución salina no es un problema, ya que los suelos de los agricultores son variables y no 100 por ciento salinos.
- Selección asistida por marcadores: la caída de los precios ha hecho que la selección asistida por marcadores sea más atractiva para los investigadores de alfalfa. Se pueden tomar muestras de hojas de plantas en el invernadero y luego se identifican los genes que proporcionan tolerancia a la sal. FGI y sus socios, incluida la Fundación Samuel Roberts Noble, están trabajando con diversas metodologías para promover este tipo de investigación genética. “Esta es una nueva herramienta en nuestra caja de herramientas que creemos que realmente ayudará a acelerar nuestros programas de mejoramiento y brindará a los productores mejores productos más rápidamente”, dice Reisen.
Las variedades de alfalfa tolerantes a la sal de FGI también se seleccionan y evalúan para determinar su alta resistencia a todas las principales enfermedades de la alfalfa, particularmente en las áreas donde se venderán.
La perspectiva de la salinidad del suelo
“En cualquier lugar donde el agua de riego se vuelva limitada, la salinidad del suelo se convertirá en un problema cada vez mayor”, dice Reisen. “Veremos más en High Plains y Central Plains, extendiéndose hacia Kansas, Oklahoma y Texas. En Occidente, la demanda actual de agua es grande debido a la falta de precipitaciones invernales adecuadas, que es la fuente de la mayor parte de nuestra agua de riego. La falta de nieve y lluvia está afectando a los acuíferos, lo que provoca que los pozos se sequen. Simplemente no estamos obteniendo la recarga que se necesita “.
“El desarrollo de variedades de alfalfa tolerantes a la sal es vital para los productores de nuestra región”, dice Benes. “Parece que la sequía está en nuestro futuro. Puede que tengamos algunos años lluviosos por delante, pero seguiremos teniendo años muy secos. Creo que la capacidad de cultivar alfalfa en suelos más salinos, o bajo riego con más agua salina, será fundamental para el futuro.
Y la ayuda está en camino. “Esta es otra área en la que FGI continúa liderando, ya que el material de primera generación que ha pasado por pruebas de laboratorio, invernadero y extensas evaluaciones de campo podría estar disponible en tan solo tres años”, dice Jeremy Hayward, Gerente de Marca de WL Alfalfas. “Si bien WL tiene varias variedades en la línea que cumplen o superan los controles de la industria sobre la germinación y las pruebas de tolerancia a la sal del forraje, las variedades que surgirán de estos nuevos esfuerzos de mejoramiento son muy prometedoras”.
Diferentes rasgos, diferentes resultados. La foto de la izquierda, tomada en el vivero de sal de FGI en Touchet, Washington, muestra plantas de alfalfa no cultivadas para tolerancia a la sal cultivadas en un suelo sódico salino pesado con un pH cercano a 10,3 (muy por encima de un pH neutro deseable de 7,0). La foto de la derecha, del vivero en White Lake, SD, muestra plantas de alfalfa cultivadas para resistencia al invierno y tolerancia a la sal.
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