En la carrera por maximizar la producción agrícola global, las variedades de ciclo de vida largo o perennes han competido en desventaja con las de ciclo de vida corto o anuales. Aunque aquellas cuentan con grandes ventajas ambientales, habernos enfocado principalmente en producir más generó que los cultivos anuales ganaran terreno: hoy el 70% de la superficie arable mundial está ocupada por especies anuales, en especial cereales, oleaginosas y legumbres (Soto-Gómez & Pérez-Rodríguez, 2022), aun cuando el 95% del total de las 300.000 especies vegetales que conocemos son perennes.

Las ventajas de la agricultura perenne en comparación con la agricultura de las anuales han sido ampliamente analizadas (revisado recientemente por Soto-Gómez & Pérez-Rodríguez, 2022). Los cultivos anuales deben establecerse cada año a partir de semillas, lo que insume grandes cantidades de productos agroquímicos costosos, además de requerir el uso reiterado de maquinaria agrícola. Esto último genera emisión de gases de efecto invernadero lo que, en consecuencia, contribuye al cambio climático con efectos adversos que repercuten directamente sobre la productividad agrícola. Asimismo, el sistema radicular de las especies anuales está poco desarrollado y es efímero, limitando la protección de los suelos y recursos hídricos. 

De hecho, se estima que los cultivos anuales pueden perder cinco veces más agua y treinta y cinco veces más nitrato que los perennes, siendo una de las principales causas de la contaminación de las aguas subterráneas y superficiales por lixiviación de nitratos. 

Por el contrario, las especies perennes tienen temporadas de crecimiento más largas y raíces más extensas protegiendo el suelo de la erosión, lo que las hace más productivas y más eficientes para capturar nutrientes y agua del suelo. Además, no es necesario volver a establecer el cultivo todos los años, reduciendo el uso de agroquímicos, y la necesidad de movilizar maquinaria agrícola en los campos (revisado recientemente por Soto-Gómez & Pérez-Rodríguez, 2022). Es por ello que el desarrollo de versiones perennes de nuestros principales cultivos abordaría muchas de las limitaciones ambientales de las anuales mientras se ayuda a producir alimento y energía de manera sostenible.

El camino del desarrollo de variedades perennes

En los últimos años los beneficios del desarrollo de sistemas de producción de plantas perennes con valor económico y la necesidad de disponer de las mismas se ha venido aceptando ampliamente (Batello et al., 2014; Krug y Tesdell, 2020). De hecho científicos, profesionales e inversores han estado trabajando por varias décadas para desarrollar versiones perennes de los cultivos básicos anuales. 

Sin embargo, a pesar del esfuerzo realizado, esta conversión resulta un camino difícil, principalmente por tratarse de un atributo que comprende modificar numerosas características. En particular, uno de los mayores obstáculos a enfrentar, responde a los principios de partición de carbono. En este sentido, los cultivos perennes tienen la necesidad de almacenar recursos subterráneos para mantener la perennidad lo que resulta en un potencial de rendimiento más bajo por unidad de superficie en comparación con su contraparte anual (Figura 1).

Figura 1. Pérdida de productividad de los cultivos perennes, ciclo tras ciclo

En diferentes partes del mundo se analizó la obtención de plantas perennes a partir de padres anuales y perennes utilizando marcadores moleculares vinculados a rasgos deseables. Conociendo los genotipos de más y más plantas, esta técnica ha permitido combinar genes deseables, con métodos de ingeniería genética y tradicionales, para encontrar estas plantas perennes deseables.

Solución argentina para integrar la perennidad a los modelos agrícolas del mundo

En este contexto de búsqueda de una solución que aproveche todas las ventajas de las variedades perennes, pero sin resignar producción y productividad, Infira nace en 2020 en el seno del CONICET y la Universidad Nacional del Litoral. Este tipo de empresas de base científico-tecnológicas se crean para llevar al mercado resultados fruto de numerosos años de investigación. 

Haciendo uso de un amplio espectro de técnicas, que van desde las tradicionales de la biología, combinadas con sofisticados análisis filogenéticos y estadísticos, hasta prácticas actuales de biología molecular e ingeniería genética, en el Laboratorio de Evolución del Desarrollo (CONICET-UNL) la Dra. Renata Reinheimer y la Lic. Carolina Bellino encontraron un método por el cual extender la vida de las plantas las que, al mismo tiempo, se vuelven más productivas y resilientes. 

Este método fue probado en Arabidopsis thaliana con resultados muy novedosos, entre los que se destacan: (1) la extensión del ciclo de vida en al menos 7 veces o más; (2) el incremento en la producción de biomasa aérea en un 4000%; (3) el incremento en la producción de semillas en un 200%; y (4) la adquisición de resistencia al estrés biótico y abiótico.
 

Figura 2. Resultados del método aplicado a una especie modelo

A partir de estos hallazgos y su protección bajo el sistema de patentes de invención, la Dra. Reinheimer crea Infira junto a la Ing. Cecilia Arolfo y la Mg. María Victoria Nagel, quienes obtienen la licencia exclusiva para probar el método en variedades de interés comercial. Actualmente se está testeando en arroz y en base a criterios agrotécnicos, regulatorios, de propiedad intelectual y de mercado, se ha definido un segundo grupo de especies (soja, alfalfa y caña de azúcar) para diversificar las pruebas y atraer nuevos mercados a futuro.

Si bien la empresa aún no tiene productos en el mercado, dado los largos plazos de desarrollos de éstos, las pruebas están dando resultados de interés y se avanza técnicamente. Además, la empresa ha logrado importantes hitos y se prepara para una nueva etapa a partir de una nueva ronda de inversión que se espera cerrar a finales de este año.

El objetivo es llevar una base perenne a los modelos agrícolas del mundo a partir de tecnología argentina. Las fundadoras reconocen que no es suficiente con la tecnología de Infira. Se debe desarrollar todo un entorno que promueva prácticas agrícolas que integren los cultivos perennes como alternativa viable para el productor agrícola. Infira es un elemento más en esa visión de la agricultura del futuro, más productiva pero también más sostenible.