miércoles, 6 de marzo de 2013

INVESTIGADORES DE LA UNIVERSIDAD DE COSTA RICA CREAN HUERTOS EN AMBIENTES ACUÁTICOS

Científicos de la Universidad de Costa Rica (UCR) perfeccionan un método de cultivo que podría solventar ambos escollos a la vez. De esta manera, si el agua no va a los cultivos, los cultivos van al agua. Se trata de cultivar directamente en la superficie de los mares y lagos. Al lograr una agricultura acuática a gran escala y económicamente viable, se resolvería de golpe el problema del espacio y del agua. En esto han estado trabajando por más de doce años investigadores (as) de la Escuela de Ingeniería agrícola, asociados a la Sede del Pacífico, al Centro para Investigaciones en Granos y Semillas (CIGRAS y la Escuela de Ingeniería Agrícola de la UCR, liderados por el doctor Ricardo Radulovich Ramírez.

Ellos han desarrollado huertos marinos, es decir cultivos en agua de mar, tanto en el Pacífico como en el Caribe, cultivando algas marinas y produciendo peces, bivalvos y camarones. También ejecutan un proyecto de investigación con huertos en agua dulce en la laguna del Arenal, el cual coordina la investigadora de la Escuela de Agronomía y del CIGRAS, Schery Umanzor. Para ello, aparte del apoyo de la UCR, el equipo del Dr. Radulovich ha recibido recursos del Fondo de Incentivos MICIT-CONICIT, del Banco Mundial, de la Fundación Bill y Melinda Gates y recientemente, para el trabajo en agua dulce, de la Fundación Grand Challenges Canadá.

Interés mundial
Esta tecnología también se pone a prueba en cultivos en el lago de Nicaragua en una colaboración de la UCR con el Grupo Cabal de ese país, donde se ha cultivado exitosamente lechuga, tomate y pepino y se están desarrollando métodos para sembrar plantas acuáticas como el lirio.

Como se desprende de los financiamientos externos recibidos, estas investigaciones de la UCR sobre la producción de alimentos en el agua, han captado el interés fuera de nuestro país, ya que podrían resolver el problema de la producción de alimentos en regiones que sufren su escasez debido a falta de terrenos fértiles o las constantes sequías.

Tal es el caso del continente africano, donde se dan largos periodos de sequía, pero que posee amplias zonas costeras y unos 150.000 kilómetros cuadrados de lagos. También en Europa despertó interés el trabajo de los científicos ticos en agricultura en agua dulce. Uno de los principales diarios de Inglaterra, The Guardian, publicó un extenso artículo titulado: La agricultura acuática ofrece una nueva solución a la escasez del agua” (Aquatic agriculture offers a new solution to the problem of water scarcity).

Cultivar en agua sin gastarla
El Dr. Radulovich explicó que “la idea es generar tecnología que permita producir en miles de kilómetros cuadrados de superficies de lagos, donde si se obtuvieran unas veinte toneladas por hectárea, ya se estaría llegando a generar una producción considerable y a bajo costo”.

Explicó que el cultivo de plantas en agua ya se ha desarrollado en la hidroponía e incluso lo practicaban los pueblos indígenas, pero lo novedoso de esta investigación es “querer encontrar cómo hacer de esto algo viable a una escala que tenga un impacto en la producción de alimentos”.

Destacó que “la idea clave es que producir en la superficie del lago no gasta agua, puesto que a través del cultivo se produciría la misma evaporación que se daría en la superficie del lago”. Una ventaja adicional de este tipo de cultivo es que las plantas son menos susceptibles al ataque de plagas de insectos.

Enfatizó que el objetivo es “crear modelos aplicables a gran escala utilizando el agua de los lagos, pero sin gastarla, lo cual daría una optimización fantástica en su uso, en tiempos cuando el agua para el regadío se ve impactada por los vaivenes climáticos que afectan la lluvia.

El proyecto de investigación ya ha obtenido sus primeros frutos, pues “ha logrado un sistema de producción viable para el lirio acuático con un modelo llamado de “línea flotante”, en el cual se ha conseguido un crecimiento adecuado de las plantas,, además de producir hortalizas con sus raíces directamente en el agua, lo cual a su vez evita el tener que estar regando macetas”, concluyó.

Los modelos que se están ideando son flexibles y adaptables a diferentes condiciones de cultivo, como el grado de oxigenación del lago y el uso que se le quiera dar al producto cosechado.

También contemplan modelos adaptados según si el fin es producir alimento para el consumo humano o animal. En este último caso el Dr. Radulovich mencionó como ejemplo un posible criadero de peces herbívoros, tanto marinos como de agua dulce, “que se podrían alimentar directamente con las plantas acuáticas, lo que evitaría utilizar grandes cantidades de alimento concentrado, ya que ellos se alimentarían directamente de las plantas flotantes”.
Fuente: UCR/DICYT

lunes, 4 de marzo de 2013

EL CSIC ESTUDIARÁ EL CRECIMIENTO DE LAS PLANTAS EN CONDICIONES DE GRAVEDAD CERO EN LA ESTACIÓN ESPACIAL INTERNACIONAL

El proyecto internacional Seedling Growth, codirigido por investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y de la Universidad de Mississippi (Estados Unidos), envió al espacio el 1 de marzo una cápsula con material de investigación para estudiar el crecimiento y desarrollo de las plantas en condiciones de gravedad cero. La carga científica partirá desde Cabo Cañaveral (Estados Unidos) a bordo de la nave no tripulada Dragón rumbo a la Estación Espacial Internacional.
“Los resultados que perseguimos con esta serie de investigaciones espaciales serán fundamentales para definir las condiciones de crecimiento de las plantas que servirán de alimento a los astronautas en futuras estancias en el espacio, e incluso en los viajes tripulados a Marte que ya se están proyectando. Además, contribuirán al aumento de la sostenibilidad y eficiencia de la agricultura terrestre”, explica el investigador del CSIC y codirector del proyecto Javier Medina, del Centro de Investigaciones Biológicas.
Este es el primer envío a la Estación Espacial Internacional de los tres que tiene previsto realizar el proyecto. Los siguientes tendrán lugar en 2014 y 2015.
 Antecedentes
Tanto el equipo del CSIC como el de la Universidad de Mississippi han realizado con éxito experimentos previos en el espacio. El grupo del CSIC desveló, tras el análisis de los datos recogidos durante la misión Cervantes a la estación orbital, la existencia de alteraciones en la proliferación y el crecimiento celular en los órganos encargados de proveer células para el desarrollo de la planta adulta. Por su parte, resultados obtenidos por el equipo norteamericano en la Estación Espacial Internacional muestran que las plantas presentan un comportamiento anómalo frente a la luz cuando crecen en ausencia de gravedad, lo que supone la reaparición de mecanismos evolutivamente ancestrales que fueron posteriormente descartados u ocultados al evolucionar las plantas en presencia de la gravedad terrestre.
 Colaboración internacional
“Seedling Growth es el proyecto más ambicioso que se ha programado hasta ahora en la instalación para la investigación con plantas con que cuenta la Estación Espacial Internacional. La cooperación internacional ha sido un factor clave, ya que aunque las Agencia Espacial Europea (ESA) y la NASA cooperan de modo global en la estación orbital y en otros ingenios espaciales, no es frecuente la realización de proyectos concretos de investigación compartidos, sobre todo en el campo de ciencias de la vida”, añade el investigador del CSIC Raúl Herranz, del Centro de Investigaciones Biológicas.
“Además de Seedling Growth, estamos trabajando en un nuevo proyecto europeo con el que pretendemos mantener el liderazgo español de esta investigación con al menos otros tres vuelos espaciales antes de 2020. La continuidad de la contribución española al programa de microgravedad de la ESA es esencial para este objetivo”, concluye Medina.
FUENTE: CSIC

miércoles, 27 de febrero de 2013

OBTIENEN EXTRACTOS ACTIVOS A PARTIR DE UNA PLANTA SILVESTRE PARA CURAR EL HERPES LABIAL

Científicos de la Universidad de Costa Rica (UCR) identificaron una sustancia altamente efectiva para combatir el virus del herpes labial, a partir de una planta silvestre costarricense, cuyo nombre científico es Chamaecrista nictitans. El trabajo lo coordina la Dra. Giselle Tamayo Castillo y lo desarrolla un equipo de científicos del Centro de Investigaciones en Productos Naturales (CIPRONA). Como parte del trabajo identificaron la fracción purificada 331DF2, donde está concentrada la actividad antiviral y la enviaron a un laboratorio del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) de España, donde se corroboró la presencia del compuesto activo y una propuesta novedosa de su estructura.

En este sentido se logró detallar el mecanismo de acción que inhibe la penetración del virus y su desarrollo. Con estos resultados podría fabricarse una pomada, ungüento o gel contra el herpes labial, el cual tendría la ventaja de ser natural y mucho más efectivo que los existentes en el mercado farmacéutico, ya que lo combate a nivel molecular.
Materia prima
Esa planta silvestre crece en Costa Rica a la orilla de los caminos y está sometida a diferentes condiciones ambientales y vicisitudes, lo cual representa un reto en el abastecimiento de esta materia prima para la fabricación del nuevo producto.

No obstante los investigadores para solventar este problema han ideado reproducir in vitro la planta para crear las concentraciones necesarias del elemento activo y reproducir la planta, en cantidades suficientes. Ya hay algunas empresas farmacéuticas interesadas en producir y comercializar ese producto natural.

El trabajo lo iniciaron en 1991, con el análisis de 50 plantas nacionales que se creía que podrían tener cierta actividad antiviral. De ellas se obtuvieron más de 200 extractos y cada uno de ellos con cerca de 100 componentes, los cuales fueron también estudiados.

Según comentó la Dra. Tamayo en el país existen cuatro variedades de tres subespecies de la plantas Chamaecrista nictitans, con variaciones químicas importantes.

La presencia y concentración del compuesto activo depende de la subespecie, así como de las condiciones, clima y suelo en que crece la planta.

Este proyecto de investigación universitario denominado Nuevos agentes antivirales con estructuras fenólicas atípicas, ha ganado dos premios: el Premio Famila De Girolami en el 2004 y la IV Convocatoria de Proyectos Conjuntos de Investigación del Convenio de Cooperación entre el Consejo Superior de Investigaciones Científicas de España (CSIC) y la Fundación para la Cooperación (CRUSA) en el 2011.
FUENTE: UCR/DICYT

martes, 26 de febrero de 2013

PRUEBAN LA IDONEIDAD DE LAS CENIZAS DE BIOMASA COMO FERTILIZANTE PARA Pinus radiata

Las cenizas procedentes de combustión de biomasa arbórea parecen resultar un fertilizante adecuado para las plantaciones de Pino radiata, según una investigación realizada por el Instituto Vasco de Investigación y Desarrollo Agrario, NEIKER-Tecnalia, en un proyecto de I+D financiado por el DMAPTAP del Gobierno Vasco, solicitado por Central Forestal S.A. y en colaboración con el Departamento de Agricultura de la Diputación Foral de Bizkaia. El estudio pone de manifiesto la heterogeneidad de las características de las cenizas. La ceniza que se ensayó en este estudio no mostró toxicidad en los bioensayos realizados. Químicamente se caracterizó por poseer un pH alto, pero no corrosivo, un contenido adecuado de magnesio como fertilizante y una cantidad de metales pesados por debajo de las concentraciones presentes en la naturaleza.

La producción de energía mediante la combustión de biomasa se considera una energía limpia porque es neutra en lo que respecta a carbono. Sin embargo, genera grandes cantidades de ceniza que deben ser gestionadas adecuadamente. De ahí el interés por buscar un aprovechamiento de este producto y cerrar su ciclo productivo.

Los ensayos realizados por NEIKER-Tecnalia ponen de manifiesto que la ceniza de caldera de biomasa es un producto heterogéneo cuya composición depende, entre otros factores, no sólo de la materia prima utilizada, si no del proceso de combustión también. La ceniza ensayada no presentó niveles tóxicos en bioensayos realizados según la legislación vigente sobre caracterización de residuos tóxicos o peligrosos, aunque mostró cierta toxicidad para bacterias de lo géneros Microbacterium y Citrobacter. Su pH básico, no corrosivo, su baja concentración en metales pesados, y la baja lixiviación de los mismos en ensayos de columnas en laboratorio, garantizaron la inocuidad de su aplicación en campo donde mostró potencial fertilizante para P y Mg.

Resulta igualmente interesante el hecho que los niveles de metales pesados no esenciales analizados (cadmio y plomo) se encuentran dentro de los rangos normales que permiten el óptimo desarrollo de los organismo vivos. Otra característica adecuada de la ceniza ensayada es que sus partículas tienen tamaños que se encuentra entre 2 mm y 250 micras. La fracción polvorienta (<250 micras) es muy pequeña, lo que facilita su aplicación en campo por parte del personal que realiza las tareas de aplicación.

Aumento del nivel de nutrientes
Con la cosecha, claras, aclareos y podas de los árboles de las masas forestales de gestión intensiva, se extrae buena parte de los nutrientes del sistema. Por lo tanto, la aplicación de cenizas de biomasa arbórea se presenta como una alternativa para retornar estos nutrientes corrigiendo los niveles de nutrientes de los suelos.

Otro beneficio potencial y que está en fase de estudio en NEIKER-Tecnalia puede ser la mejora en las propiedades físicas del suelo. La ceniza puede aumentar la porosidad del terreno, lo que supone una mejor aireación del suelo y, por tanto, una mayor permeabilidad hídrica. Además, el suelo puede aumentar su capacidad de retener agua, con lo que se reduciría el riesgo de escorrentía superficial.

Es fundamental continuar con el estudio de este ensayo ya que los sistemas forestales presentan una gran inercia. De igual manera, es importante establecer otros en los que se ensayen diferentes cenizas en distintos sistemas agrarios para conocer el potencial de su aplicación como fertilizante a mayor escala.

jueves, 21 de febrero de 2013

EL ESTRÉS DE LOS TOMATES ECOLÓGICOS LOS HACE MÁS RICOS EN AZÚCARES Y VITAMINA C

Algunas frutas y verduras contienen ciertos compuestos químicos (fitoquímicos), como los fenoles, que se creen relacionados con la síntesis de antioxidantes. Con vistas a conseguir vegetales más ricos en fenoles, con interés nutricional, varios estudios científicos han propuesto someter la planta a estrés oxidativo, para que acumulen estas sustancias como mecanismo de defensa.

Ahora, investigadores de la Universidad Federal de Ceará (Brasil) han llegado a la conclusión de que los métodos agrícolas que provocan estrés en las plantas, como los utilizados en la agricultura ecológica, provocan que sus frutos sean más ricos en azúcares, fenoles y vitamina C. El estudio se publica esta semana en PLOS ONE.

No obstante, una mayor calidad nutricional no tiene por qué implicar una mejora en la salud. “Es un estudio de contenido nutricional, no de efectos para la salud”, aclara a SINC el profesor de biotecnología de la Universidad Politécnica de Valencia J.M. Mulet. “No han estudiado el efecto de alimentar a diferentes poblaciones con uno y con otro, ni considera factores como la biodisponibilidad o la asimilación”, explica.

La hipótesis de que el estrés oxidativo aumenta las concentraciones de estos compuestos no había sido muy estudiada previamente. Por eso, los investigadores midieron, por un lado, la concentración de fitoquímicos en tomates orgánicos y convencionales; y por otro, la concentración de enzimas relacionadas con el estrés oxidativo.

Los científicos sugieren que los agricultores deberían aceptar un pequeño nivel de estrés en sus frutas y verduras para mejorar ciertos aspectos nutricionales

Las conclusiones mostraron que los frutos procedentes de agricultura orgánica presentan un nivel de estrés mayor, que, unido a la limitación de nitrógeno disponible en el suelo, hace que los frutos sean un 40% más pequeños. Por el contrario, las concentraciones de vitamina C y fenoles fueron un 55% y 139% superiores respecto a los tomates convencionales.
La novedad de este estudio es que parece confirmar la relación entre el metabolismo fenólico y el estrés oxidativo. Los científicos sugieren que los agricultores deberían aceptar un pequeño nivel de estrés en sus frutas y verduras, tal y como ocurre con la agricultura llamada ‘ecológica’, para así mejorar ciertos aspectos nutricionales. Las frutas serán algo más pequeñas, pero con una mejor calidad nutricional.

Referencia bibliográfica:
Oliveira AB, Moura CFH, Gomes-Filho E, Marco CA, Urban L, et al. (2013) The Impact of Organic Farming on Quality of Tomatoes Is Associated to Increased Oxidative Stress during Fruit DevelopmentPLOS ONE 8(2): e56354. doi:10.1371/journal.pone.0056354

martes, 19 de febrero de 2013

NUEVA HERRAMIENTA PARA ESTUDIAR LAS RAÍCES

Un científico del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) y su colega de la Universidad de Cornell han desarrollado una nueva herramienta para estudiar el desarrollo de las raíces de plantas en el suelo.
El sistema para producir imágenes en tres dimensiones, junto con software, fue desarrollado por Leon V. Kochian con el ARS en Ithaca, Nueva York, y Randy T. Clark de la Universidad de Cornell. Este sistema les permite a los científicos a recopilar datos sobre el sistema de raíces, también conocido como el sistema radicular, más rápidamente que antes, y estudiar la arquitectura de las raíces en detalles sin precedentes. El sistema radicular tiene un papel crítico en la salud del cultivo, y semejante a cualquier estructura, las raíces tienen su propia arquitectura.

El sistema se llama 'RootReader3D'. Este sisteme les provee a los científicos la capacidad de analizar la estructura de las raíces y sus patrones de crecimiento, comparar los diferentes sistemas radiculares, y mapear genéticamente y explorar los rasgos que ayudan a las raíces a extenderse en el suelo para colectar agua, fósforo y otros nutrientes.
Kochian es director del Centro Robert W. Holley de Agricultura y Salud mantenido por el ARS en Ithaca, y Clark es un estudiante de doctorado en el laboratorio de Kochian. ARS es la agencia principal de investigaciones científicas del Departamento de Agricultura de EE.UU. (USDA por sus siglas en inglés), y esta investigación apoya la prioridad del USDA de promover la seguridad alimentaria internacional.
Algunos sistemas previos permitieron la producción de imágenes en tres dimensiones de los sistemas radiculares creciendo en geles, pero esos sistemas tomaron hasta una hora para colectar los datos suficientes para producir una sola imagen en tres dimensiones. Con el sistema RootReader3D, los científicos pueden producir imágenes de más de 100 sistemas radiculares cada día, proveyendo la información necesitada para realizar experimentos relacionados con la genética de las plantas.

Para probar su sistema, los investigadores cultivaron dos diferentes variedades de arroz, llamadas 'Azucena' y 'IR64', en los geles transparentes y observaron el crecimiento de las raíces con imágenes de las plantas y sus raíces por 10 días. Los investigadores descubrieron que pudieron delinear más detalles que antes en los sistemas radiculares. 'Azucena' tuvo raíces más profundas que las de 'IR64', el cual recibió el riego, y los dos sistemas radiculares fueron significativamente diferentes en su cantidad de masa, la distribución del volumen de las raíces, y la posición vertical de la masa central del sistema radicular.
Estos resultados fueron publicados en la revista 'Plant Physiology' (Fisiología de Plantas) de junio del 2011.
Los investigadores esperan que los datos recopilados con RootReader3D ayudarán a los científicos a identificar los genes que controlan los rasgos importantes del desarrollo de las raíces. El objetivo es ayudar a los criadores de plantas a desarrollar nuevas variedades de arroz y otros cultivos que tienen raíces mejor adaptadas para tolerar la sequía, las temperaturas altas, el suelo de baja calidad, y otros factores del estrés.
Lea más sobre esta investigación en la revista 'Agricultural Research' de febrero del 2013.

EL INIAP GENERA UNA VARIEDAD DE MORA SIN ESPINAS

El Instituto Nacional Autónomo de Investigaciones Agropecuarias (INIAP) de Ecuador ha generado una variedad de mora sin espinas que será entregada a los agricultores con el nombre de INIAP Andimora 2013. Esta variedad tiene como características sus altos rendimientos, es de fácil manejo pues se puede manipular con las manos sin protección y sin dañar el fruto al momento de la cosecha.

Otra de las ventajas de esta nueva variedad es la concentración de azúcares, que es más alta que la que se ha venido cultivando en la zona central de nuestro país.

“Una planta de mora puede producir como promedio unos 3.000 frutos en su ciclo de producción, señala Aníbal Martínez, técnico del Programa de Fruticultura del INIAP; en una hectárea estaríamos hablando de unas 20 a 24 toneladas de producción”.

Otra de las ventajas de este nuevo material es que tiene buenas características para el consumo en fresco y para el procesamiento, particularidad que le interesa a la industria. El Programa de Fruticultura de la Zona Central de la sierra está trabajando, conjuntamente con los agricultores, en el manejo integrado de plagas y enfermedades que comprende podas, nutrición de las plantas y controles fitosanitarios. La mora es un cultivo que está en constante producción y una alternativa para realizar siembras intensivas en terrenos y huertos pequeños.
Fuente: INIAP/DICYT