La metagenómica aplicada al cultivo del olivar

Helix BioS, en colaboración con la multinacional AGQ Labs y la Universidad de Sevilla, está llevando a cabo, mediante técnicas NGS de metagenómica, un proyecto de analítica de datos encaminado a mejorar el rendimiento y manejo de los suelos de los cultivos de olivar. Los resultados proporcionarán datos esenciales para el control y manejo del campo y mejoras en la producción.

 

El microbioma del suelo, base para mejorar la agricultura sostenible

En el rendimiento del cultivo del olivar intervienen múltiples factores que afectan a su capacidad productiva. Entre los más importantes están las poblaciones bacterianas que habitan el suelo del olivar y sus interacciones con la planta. Mediante el proyecto SoilForecast, promovido por la empresa multinacional AGQ y con financiación de la Corporación Tecnológica Andaluza (CTA), Helix BioS analiza este microbioma,que acompaña al olivo,a nivel genético, taxonómico y funcional, obteniendo datos complejos que permiten el desarrollo y creación de modelos predictivos basados en Inteligencia Artificial y Machine Learning.

Gracias a estos modelos y a los resultados que arrojen se podrá determinar con exactitud, la composición y dinámica del suelo y el cultivo, y decidir las mejores estrategias para mejorar su rendimiento.

 

Ventajas de los estudios metagenómicos en suelos agrícolas

Con la herramienta utilizada por Helix BioS, basada en análisis de datos físicoquímicos, bioquímicos y taxonómicos de los suelos de cultivo del olivar a través de modelos matemáticos, se pueden obtener conclusiones y predicciones que permiten favorecer y controlarla productividad de dichos cultivos. Esos estudios dan como resultado:

    • Mejoras en la utilización de recursos, tales como fertilizantes y agua, reduciendo su consumo y optimizando su uso, lo que deriva en mejoras en los costes y una reducción enel impacto medioambiental que se produce.

    • Mejora en la respuesta de los cultivos de olivar frente a sequías y condiciones ambientales desfavorables.

    • Optimización de la biodiversidad del suelo a través del análisis del microbioma de la zona, dando como consecuencia la obtención de cultivos más sostenibles y respetuosos con el ecosistema de la zona.

    • Anticipación a las necesidades de los suelos de cultivo, cuyo resultado inmediato es una gestión agrícola optimizada y mucho más sostenible.

 

La sostenibilidad de los suelos cultivables mediante técnicas de análisis NGS

Según datos de la Food and Agriculture Organization de Naciones Unidas (FAO), existen un 33% de suelos agrícolas degradados a nivel mundial, porcentaje que podría aumentar en 2050 en hasta un 90%, cifra que incluye la propia erosión del suelo.

Con el desarrollo y uso de esta herramienta de AGQ Labs, la información obtenida a través de ella es analizada por Helix BioS, entidad que “aporta un expertise y conocimiento de las técnicas de análisis Next Generation Sequencing (NGS) aplicadas a la metagenómica”, según datos ofrecidos por el Dr. Carlos Garrido-Allepuz Herrera, Director Técnico de Helix BioS. A través del estudio de los rastros genéticos dejados por las poblaciones microscópicas del suelo, Helix BioS, mediante un cuidado plan de análisis, adaptado y personalizado al ecosistema del olivar, es capaz de describir las poblaciones bacterianas y fúngicas presentes con gran exactitud. Esto se logra, principalmente, con el desarrollo de bases de datos, taxonómicas y funcionales, construidas alrededor del conocimiento y de la información sobre las poblaciones e interacciones presentes en un determinado ecosistema. Estas bases de datos definidas, revisadas y curadas, permiten eliminar el ruido de los análisis y obtener unos resultados que reflejen la realidad del ecosistema”, añade Garrido-Allepuz.

Con todo ello, AGQ Labs y Helix BioS ofrecen un servicio innovador que complementa el seguimiento y control nutricional basado en análisis fisicoquímicos y la respuesta de la planta a la fertirrigación aplicada. Todo ello, además, obteniendo modelos predictivos de comportamientos de los suelos y de la producción agrícola, más completos, destinados a ayudar a los agricultores en la toma de decisiones.

 

El uso de I+D+i al servicio de los agricultores

El conocimiento del microbioma de los suelos es fundamental a la hora de contribuir a la sostenibilidad y producción de los sistemas agrícolas. Virginia Sebastián Ibáñez, Directora de Datos de Helix BioS, explica que el proyecto SoilForecastrepresenta un desafío multidisciplinar con un gran valor técnico y aplicable, al combinar la recopilación y análisis de datos provenientes de diversas fuentes para generar conocimiento práctico en el ámbito agronómico”. La integración de datos físicoquímicos agronómicos y metagenómicos, junto con el análisis de técnicas avanzadas de Machine Learning empleadas por Helix BioS, “permite desentrañar las complejas relaciones entre el microbioma del suelo y el cultivo del olivo. Este tipo de iniciativas no solo contribuye a entender mejor los sistemas agrícolas, sino que transforma datos complejos en herramientas útiles que optimizan la toma de decisiones”, aclara Virginia Sebastián, favoreciendo“la sostenibilidad y potenciando la competitividad en la producción del olivo, desde sistemas tradicionales hasta cultivos superintensivos. Así, se demuestra el poder de la ciencia aplicada para resolver desafíos prácticos en agricultura moderna”.

Estos estudios ponen a disposición de los agricultores las conclusiones y herramientas biotecnológicas encaminadas a reducir el impacto ambiental del cultivo del olivo, reduciendo recursos utilizados, fomentando la biodiversidad, conservación y sostenibilidad del suelo. Además, proporciona datos sobre cómo actuar con planes de actuación con vistas a resistir a una sequía, en la disponibilidad de nutrientes como el nitrógeno o el fósforo, o la resistencia a enfermedades, entre otros factores.

En consecuencia, estudiar el microbioma puede dar las pautas para mejorar la resistencia del olivo al cambio climático, su productividad y la calidad de las aceitunas. Además, esta tecnología es extensible y adaptable a cualquier tipo de cultivo.

 

Sobre AGQ Labs y Helix BioS

El Grupo AGQ Labs es una empresa multinacional sevillana fundada en 1993 que desarrolla su labor como un centro tecnológico ofreciendo, a través de sus laboratorios y sus áreas de asesoría especializada, soluciones y servicios de valor dirigidos a los sectores agronómico, alimentario, ambiental, minero y salud.

Por su parte, Helix BioS es una empresa pionera en utilizar las últimas tecnologías de secuenciación masiva (NGS) y de análisis de datos ómicos de alto rendimiento en una amplia variedad de sectores, desde el biomédico al agroalimentario, pasando por el minero y metalúrgico. Formada por un equipo multidisciplinar con amplia experiencia en investigación e industria, Helix BioS tiene su Sede Central en España situada en el Parque Científico de Madrid, integrado en el Campus de la Universidad de Cantoblanco – UAM, y una amplia presencia en Latinoamérica, con una Sede situada en Corpac (San Isidro, Perú).

Helix BioS también aplica la metagenómica al conocimiento del microbioma humano y su relación con las enfermedades crónicas del siglo XXI, facilitando la gestión y análisis de datos biológicos y las posibles terapias innovadoras que surjan de su estudio, mediante la aplicación de la Bioinformática y Bioestadística. Ese análisis metagenómico también tiene un prometedor uso en la industria agroalimentaria y en proyectos innovadores relacionados con la biohidrometalurgia y la biorremediación de ecosistemas alterados por la actividad minera.