¿Puede una comprensión de la población microbiana en la produccion de lechuga ayudar a producir más en menos terreno?

¿Puede una comprensión de la población microbiana en la produccion de lechuga ayudar a producir más en menos terreno?

La lechuga se consume a nivel mundial; su valor nutricional lo convierte en un excelente alimento para bajar de peso y para mantener una salud óptima. El origen agrícola de este cultivo, Lactuca sativa se remonta casi XNUMX años cuando los egipcios comenzaron a cultivarlo. A través de los milenios, los hombres han mejorado el cultivo cruzando variedades silvestres para obtener los diferentes tipos de lechuga que conocemos hoy. Al igual que la base genética de la lechuga, la forma de cultivar la lechuga ha evolucionado mucho en las últimas décadas, y ahora podemos cultivar este cultivo a miles de millas por encima del suelo e incluso por debajo del nivel del mar. Sin embargo, en el XNUMXst siglo, los productores se enfrentan a los mayores retos s en la historia del cultivo de lechugas. Estas retos o enfermedades son consecuencia de la limitación de la tierra que ha llevado a la intensificación del cultivo de lechugas. Hoy en día, el cultivo intensivo de lechugas se produce en un contexto en el que se ha limitado la elección de productos fitosanitarios eficaces para controlar la propagación de enfermedades. Es un hecho que las opciones de fungicidas agrícolas se están reduciendo, ya que los niveles máximos permitidos de residuos se han bajado y están aparecienfo enfermedades más resistentes. Además, los productores deben cumplir con los estrictos requisitos agrícolas para poder competir en un mercado que exige la certificación de alimentos. Sin lugar a dudas, los productores necesitan una herramienta que pueda informarles sobre los riesgos de enfermedades en sus sistemas y guiar los tratamientos adecuados para el control efectivo de enfermedades.

¿Cuándo comenzamos a comer lechuga y por qué es tan bueno para ti?

Los primeros en cultivar la lechuga común, Lactuca sativa , fueron los egipcios en Medio Oriente sobre XNUMX a.C. El tipo de lechuga original que fue cultivado por los egipcios era menos apetitoso con hojas amargas que la lechuga que hoy conocemos. Originalmente, este cultivo se usaba principalmente por su aceite que se extraía de las semillas, y se usaba para cocinar, para fines médicos y de momificación. Con el tiempo, el tipo silvestre de lechuga fue genéticamente modificado mediante el cruce de diferentes tipos a través de generaciones para producir una lechuga más sabrosa y fácil de cultivar. Más tarde, los griegos aprendieron de sus contemporáneos egipcios cómo cultivar lechuga y la usaron como medicina sedante, también la agregaron a las ensaladas como entrante para sus comidas. Con el auge del imperio romano, los romanos también conquistaron el cultivo y lo llamaron "lactuca " que significa leche, debido a su savia blanca, esta palabra luego evolucionará a la palabra lechuga. Los romanos también lograron desarrollar aún más la planta para obtener variedades más sabrosas y extender así su consumo y producción en todo el imperio. Durante los últimos milenios, nuestros predecesores han evolucionado aún más el cultivo a las variedades que hoy conocemos a través de programas de mejora. (1)

Aunque hoy en día hay más de XNUMX diferentes variedades de Lactuca , sólo hay XNUMX tipos principales de lechuga que se cultivan en todo el mundo. Las variedades se clasifican por tipo de hoja y formación de cabeza, por ejemplo, iceberg, cos o romana, crisphead, butterhead y tallo o lechuga de espárragos. En cos o romana, las hojas crecen erguidos en forma de cuchara, con costillas gruesas y arrugadas. La lechuga crujiente o iceberg es el tipo más popular consumido en los EE. UU., no tiene mucho sabor y su contenido en nutrientes es bajo debido a su alto contenido de agua. Butterhead es un tipo delicado, generalmente pequeño con hojas tiernas que tiene un sabor dulce. El tallo o la lechuga de espárragos producen tallos de semillas agrandados, y es un ingrediente popular utilizado en la cocina asiática. (2)

La lechuga se hizo muy popular en nuestra dieta debido a su valor nutricional, ya que es ideal para perder peso y mantener una buena salud. De hecho, la lechuga tiene un contenido muy alto de agua (95-96% de agua), por lo tanto, tiene un contenido calórico muy bajo (19 kCal / 100 g). Entonces, ¿cuál es el valor nutricional de la lechuga que la hace tan buena para nosotros? Es una muy buena fuente de fibra dietética, vitamina A, C y K, ácido fólico y manganeso, y una buena fuente de tiamina, vitamina B6, hierro y potasio. Los beneficios adicionales para nuestra salud provienen de su rico contenido de beta-caroteno, que se metaboliza en vitamina A en el cuerpo, y ayuda con la absorción de hierro, para la piel, las membranas mucosas, la visión, el sistema inmunológico y el crecimiento. Además, la lechuga es baja en sodio y muy baja en grasas saturadas y colesterol. (3)

¿Cuáles son los requisitos generales necesarios para el cultivo de lechuga?

Imagen de una cosecha de lechuga al aire libre en el suelo.

Según la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO), en 2017 la producción global total de lechuga (combinada con achicoria) fue de 27 millones de toneladas métricas. Los principales productores nacionales de 10 fueron China, Estados Unidos, India, España, Italia, Japón, Irán, Turquía, México y Alemania. Los dos más grandes son China (56%) y EE. UU. (14%) de la producción mundial total. Curiosamente, España, donde solo se cultiva 4% de la producción mundial de lechuga, es el mayor exportador mundial de lechuga, y 70% de la producción española proviene de la región de Murcia. (Datos tomados de Datos de FAOSTAT para 2017).

¿Cuáles son los requisitos generales en el cultivo de lechuga? Este cultivo crece mejor a pleno sol, en una amplia gama de tipos de suelo, pero prefiere suelos livianos a medios, con buenas condiciones de drenaje, requiere nitrógeno y un pH 6.5 a 6.8. La lechuga crece mejor en temperaturas 16-18 ° C, crece poco por encima de 24 ° C y puede tolerar temperaturas tan bajas como 7 ° C. En la producción comercial, la lechuga generalmente se cultiva en un sistema de lecho, por lo que se pueden utilizar actividades agrícolas de precisión. El espacio está determinado por diferentes parámetros (tamaño de la cabeza, niveles de fertilidad, enfermedades y consideraciones de control de malezas) y la densidad recomendada varía desde plantas 95,000 por ha para lechuga crujiente o iceberg hasta> 230,000 para gema pequeña o tipo cos pequeño de lechuga. El cultivo de lechuga exige un buen sistema de riego, los módulos de siembra deben estar húmedos en la siembra y la condición del suelo debe estar cerca de la capacidad de campo antes de plantar. Por otro lado, no soporta el riego, especialmente una semana antes de la cosecha, ya que puede reducir la vida útil y dañar las hojas. La cosecha puede ocurrir tan rápido como 7-14 días después de la siembra, y como con muchos cultivos, el tiempo de cosecha es crucial, ya que los períodos fríos y cálidos durante el crecimiento del cultivo pueden dañar el cultivo y limitar su comerciabilidad. (4)

En el Reino Unido, la lechuga se cultiva mejor cuando las temperaturas son suaves y uniformes, por lo que la temporada generalmente comienza a mediados de mayo y termina a fines de octubre. Sin embargo, la lechuga también se puede cultivar bajo vidrios o túneles de polietileno durante todo el año, especialmente las variedades de invierno que se adaptan para crecer en días cortos y bajo calor. La lechuga al aire libre generalmente se cultiva en largas rotaciones, mientras que cuando se cultiva protegida, en invernaderos o túneles de polietileno, a menudo se cultiva intensamente con cultivos 6-8 por año en la misma tierra. Como consecuencia, las presiones de las enfermedades aumentan en el sistema de cultivo y se deben tomar las medidas adecuadas para evitar la propagación de enfermedades. (5)

¿Cuáles son las principales amenazas de enfermedades para la lechuga y cómo se pueden controlar?

Los cultivos de lechuga son un objetivo atractivo para las enfermedades fúngicas y oomicetales, ya que son el mildiu, el moho gris y la esclerotinia más comunes. Otras enfermedades muy perjudiciales incluyen la mancha anular, el mildiu polvoriento, la pudrición de la raíz de pitio y la marchitez por fusarium. Algunas enfermedades, como el mildiu y el mildiu polvoriento, pueden propagarse muy rápidamente con el potencial de dañar todo el cultivo, otras, como la esclerotinia y la mancha anular, tienden a localizarse, y algunos patógenos, como Fusarium oxysporum puede permanecer en el suelo por muchos años.

Los riesgos de enfermedad y las estrategias de mitigación dependen en gran medida del tipo de cultivo. Por ejemplo, si una enfermedad transmitida por el suelo se establece en un suelo en un entorno protegido, se recomienda la esterilización del suelo. En general, las enfermedades fúngicas en un cultivo protegido son más peligrosas que en un cultivo al aire libre, ya que en un ambiente protegido, la humedad puede permanecer en las hojas por períodos más largos, lo que aumenta la susceptibilidad de la planta a las enfermedades fúngicas. Los sistemas hidropónicos pueden ofrecer protección contra enfermedades transmitidas por el suelo (es decir Fusarium, Sclerotinia o Rhizoctonia), sin embargo, ofrece una oportunidad para que otros hongos como los patógenos prosperen, como Phytophthora y Pythium especies. No es sorprendente que la temporada y el clima afecten en gran medida la probabilidad de enfermedad. En otoño, es más probable que el moho velloso ataque debido a las grandes diferencias de temperatura entre el día y la noche que resultan en la condensación de las hojas. Durante el clima húmedo persistente, el moho gris es la mayor amenaza, mientras que el marchitamiento por Fusarium requiere altas temperaturas del suelo, por lo que en el Reino Unido existe un mayor riesgo de marchitamiento por Fusarium durante el final del verano hasta principios del otoño.

A continuación se presentan algunas instrucciones para limitar la propagación de enfermedades tomadas de la publicación de la Junta de Desarrollo de Agricultura y Horticultura 'Enfermedades de los cultivos de lechuga', cumplidas por el experto Tim O'Neil de ADAS (información tomada de (6)) y cómo Servicios FungiAlert puede minimizar el impacto de los brotes de enfermedades en los campos de lechuga:

1 Como muchas enfermedades fúngicas pueden desarrollarse y propagarse muy rápidamente, se debe implementar un programa de fungicidas preventivos para enfermedades que tienden a ocurrir en un sitio. Los análisis de salud del suelo de FungiAlert pueden describir las amenazas de enfermedades que ocurren en un sitio, esta información ayuda a decidir mejor qué ingredientes activos deben incluirse en un programa de fungicidas preventivos.

2 En cultivos protegidos, la higiene debe ser monitoreada de cerca para reducir la incidencia de enfermedades. Las medidas de higiene incluyen la eliminación de los restos del cultivo, la desinfección de las superficies en el sitio de producción, la limpieza con un desinfectante de todo el sistema de riego o los métodos de esterilización UV del sistema de riego. El examen de detección de SporSenZ analiza el sistema de riego para verificar si está libre de enfermedades o si los métodos de desinfección eliminan las amenazas de enfermedades que se propagan a través del agua.

3 Consulte con su proveedor de semillas el estado de salud de los lotes de semillas e investigue los tratamientos aplicados durante la propagación de las plantas. Si sospecha de un problema antes de comenzar, es mejor no plantar ese lote de plantas. FungiAlert puede analizar semillas para determinar si un lote está infectado.

4 La desinfección del suelo por esterilización puede reducir el inóculo de los patógenos del suelo antes de plantar. Por el contrario, esto también tiene el potencial de reducir el inóculo de microorganismos beneficiosos en el suelo y, en última instancia, puede presentar un mayor riesgo de propagación de enfermedades. Si desea investigar el efecto de la esterilización del suelo en la comunidad microbiana del suelo, FungiAlert ofrece estudios a medida de las comunidades microbianas del suelo para comprender los efectos de la esterilización del suelo.

5 Tenga cuidado al seleccionar fungicidas para garantizar su máxima eficacia, rentabilidad y efectos secundarios mínimos sobre los enemigos naturales y para evitar depósitos desagradables, daños en los cultivos o residuos medibles por encima de los niveles máximos de residuos (LMR) en la cosecha. Nuestro servicio de tolerancia a fungicidas ha demostrado ser extremadamente eficiente al seleccionar los fungicidas adecuados. Este servicio investiga el nivel de resistencia de los hongos o hongos como patógenos a los ingredientes activos de los fungicidas.

6 En los sitios de producción orgánica, el manejo de enfermedades fúngicas es un desafío debido a la falta de opciones biológicas efectivas. Por lo tanto, el control cultural es clave, incluido el uso de variedades más tolerantes, la rotación de cultivos y los cultivos menos intensivos. FungiAlert también puede evaluar la susceptibilidad de los patógenos a los biofungicidas disponibles en el mercado.

¿Cuál es el futuro del cultivo de lechuga?

Actualmente, los investigadores están investigando nuevas variedades que son más resistentes a los patógenos, los efectos climáticos y crecen mejor en nuevos sistemas de cultivo. El consorcio LettuceKnow está mapeando las propiedades de las líneas de lechuga 500 con el objetivo de desarrollar una base de datos que ayudará a generar cultivos frondosos más adecuados. Por ejemplo, la arquitectura de la planta es una de las características que el consorcio LettuceKnow está mapeando para obtener una variedad que tenga una cabeza bien formada y un buen sistema de raíces adaptado a las condiciones climáticas cambiantes. Además, este proyecto también mapeará la actividad de los genes 30,000 para identificar aquellos que contribuyen a la resistencia a los patógenos, el estrés salino y la respuesta a otros factores ambientales. Los datos recopilados en este consorcio ayudarán a identificar a los mejores candidatos para diseñar una variedad de súper lechuga que sea más resistente a las enfermedades y se adapte a las condiciones climáticas desafiantes. (7)

Además de la naturaleza de la lechuga, su cultivo también está evolucionando rápidamente, ya que las nuevas formas de cultivar lechuga utilizando sistemas hidropónicos o aeropónicos pronto convertirán la forma plana de este cultivo en un sistema vertical que será sostenible y más eficiente. La agricultura vertical se basa en un cultivo sin suelo que emplea sistemas hidropónicos o aeropónicos que sostienen el crecimiento del cultivo de semilla a cosecha. La agricultura vertical es más sostenible porque puede ayudar a superar las limitaciones de la agricultura convencional, como el uso exigente e ineficiente del agua, la degradación del suelo, las altas concentraciones de pesticidas y fertilizantes en la escorrentía, etc. Un estudio reciente demostró que los sistemas hidropónicos usan 92 % menos agua para producir 1kg de lechuga que la agricultura tradicional (8) El cultivo vertical de lechuga también tiene el potencial de aumentar el rendimiento del cultivo cosechado en la misma superficie en más de un 10 veces. Debido al hecho de que las granjas verticales pueden instalarse en cualquier edificio vacío, la cantidad total de emisiones de efecto invernadero resultantes de la agricultura puede reducirse en gran medida. (9)

El cultivo de lechuga utilizando métodos tradicionales en el campo está limitado por la estacionalidad y las condiciones climáticas. La agricultura vertical ofrece la oportunidad de cultivar durante todo el año en condiciones ambientales remotas y extremas. Por ejemplo, los astronautas de la NASA ya han probado la lechuga romana roja cultivada en un ambiente de microgravedad en la Estación Espacial Internacional (10) La agricultura vertical no solo ofrece la oportunidad de cultivar lechuga en el espacio exterior, sino también bajo tierra. Un innovador empresa en Londres está cultivando lechuga y otros cultivos en un búnker WW2 en Clapham.

Además del cultivo y la base genética de la lechuga, un problema inmediato en el cultivo de lechuga que debe abordarse es la creciente presión de la enfermedad combinada con la reducción de la disponibilidad de productos químicos para la protección de cultivos. Como los fungicidas se aplican comúnmente para prevenir brotes de enfermedades, los hongos patógenos desarrollan resistencia a los ingredientes activos, además, debido a la agricultura intensiva de este cultivo, las nuevas y más agresivas cepas de agentes patógenos evolucionan continuamente. Estos hongos patógenos son problemáticos, especialmente durante la emergencia de la semilla, causando marchitez de la raíz durante el crecimiento y la descomposición durante el almacenamiento. Ahora es ampliamente aceptado que nuestro microbioma intestinal determina nuestra salud y su alteración puede provocar enfermedades graves o, por el contrario, puede resolver trastornos metabólicos. FungiAlert cree que un similar enfoque, que se centra en el microbioma de la "granja", se puede utilizar en la agricultura para prevenir brotes de enfermedades graves. Para lograr este enfoque agrícola, primero debemos entender el microorganismos beneficiosos viviendo en el ambiente del cultivo y aliéntelos a prevenir la entrada y propagación de patógenos devastadores. El análisis de detección de SporSenZ está comenzando a describir el microbioma en las "tripas" de cultivo de lechuga. Aunque solo estamos en la infancia de revelar la imagen de la red de microorganismos patógenos y beneficiosos en el cultivo de lechugas, hemos demostrado que conocer los principales microorganismos en un sistema de cultivo ayuda a combatir las presiones de las enfermedades. La visión de FungiAlert es contribuir al objetivo de sostenibilidad en el cultivo de lechuga al comprender y fomentar la presencia de microorganismos beneficiosos para reducir la presencia de microorganismos patógenos que causan enfermedades y que a menudo no se pueden tratar.

Para obtener más información, consulte nuestro folleto para los cultivos frondosos de ensalada. aquí.

Angela de Manzanos Guinot, CTO y cofundadora

3rd Septiembre 2019

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