Impacto de los forrajes

Investigamos el potencial de la diversidad genética de las gramíneas forrajeras tropicales para acumular carbono orgánico del suelo (COS) mediante el desarrollo de raíces profundas, raíces con alto contenido de compuestos de carbono recalcitrantes y bajas tasas de descomposición. Esta diversidad genética comprende una selección de 180 genotipos, incluyendo accesiones del banco de germoplasma «Future Seeds» e híbridos desarrollados por el programa de mejora de forrajes tropicales de la Alianza Bioversity & CIAT. La identificación de genotipos forrajeros con mayor acumulación de SOC capacidad se lleva a cabo en diferentes tipos de suelo y ubicaciones geográficas, con el objetivo de seleccionar materiales potenciales para incorporar este atributo en el programa de mejora del forraje y su posterior en sistemas ganaderos sostenibles.

Nuestro enfoque innovador

Utilizamos cultivos hidropónicos y tubos de suelo para el fenotipado de las raíces mediante un software especializado de análisis de imágenes de raíces. Estas metodologías permiten identificar de forma rápida y práctica las diferencias morfológicas de las raíces entre los genotipos evaluados.
Estudiamosy composición de las raíces determinando el contenido de carbono (C) y nitrógeno (N) por combustión seca, el contenido de suberina y lignina por gravimetría.
Utilizamos un escáner radicular portátil para capturar imágenes radiculares in situ a lo largo del tiempo. tiempo y desarrollamos un modelo basado en IA para procesar estas imágenes y extraer datos sobre los rasgos morfológicos de las raíces.
Por último, en genotipos con atributos deseables, cuantificamos la acumulación de SOC en ensayos de campo, explorando el fraccionamiento del carbono para distinguir entre carbono orgánico particulado y carbono orgánico asociado a minerales.

Resultados

Caracterizados con éxito 180 genotipos de gramíneas forrajeras tropicales en múltiples condiciones experimentales.
Desarrollados modelos de análisis de imágenes de raíces basados en IA para el fenotipado de alto rendimiento.
Protocolos validados establecidos para medir el carbono orgánico particulado (COP) y el carbono orgánico asociado a minerales (COAM).
Métodos rentables diseñados (Metal anillo vs Sonda de potencia) para medir la densidad aparente del suelo.
Creado un método estandarizado para la evaluación del contenido de suberina en raíces de gramíneas forrajeras.
Seleccionados 30 genotipos con rasgos radiculares contrastados para su evaluación detallada en fases secundarias.

Pasos futuros

Cuantificación de la suberina y la lignina en las raíces de un subgrupo seleccionado de genotipos según las características de la biomasa radicular y el enraizamiento profundo.
Control de la tasa de acumulación de SOC en ensayos de campo.
Evaluación de las tasas de descomposición radicular en 180 genotipos forrajeros en suelo ácido de baja fertilidad y suelo de alta fertilidad.
Evaluación de las interacciones entre los microorganismos del suelo y las raíces de las gramíneas forrajeras.
Determinación del contenido de carbono orgánico total en los exudados radiculares de la diversidad genética estudiada.

Póngase en contacto con

Mildred Mayorga
Forrajes Tropicales, Colombia
m.mayorga@cgiar.org

Leonardo Rodríguez
Forrajes Tropicales, Colombia
leonardo.rodriguez@cgiar.org

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Publicaciones

Utilización de la diversidad genética en los sistemas radiculares profundos

Mejora de la salud del suelo mediante el uso de gramíneas tropicales Urochloa

Exploración del papel de la capacidad de enraizamiento profundo en la acumulación de carbono en el suelo

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Herramientas

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La Alianza de Bioversity International y el CIAT forma parte del GCIAI, una asociación mundial de investigación para un futuro con seguridad alimentaria.