Las leguminosas son el conjunto de especies de la familia Fabaceae que es la segunda familia más importante después de los cereales, e incluye desde especies herbáceas, bien sean anuales o perennes, hasta arbóreas. Incluyen cultivos tan importantes como habas, guisantes, garbanzos, lentejas, altramuces, soja, judías, vezas, alfalfa, y muchos otros. Se caracterizan por su asociación simbiótica con bacterias fijadoras de nitrógeno atmosférico y su alto contenido proteico, lo que las hace esenciales para garantizar el futuro de la agricultura sostenible y de la seguridad alimentaria. De hecho, las leguminosas se encuentran entre las primeras plantas usadas por el hombre como fuente de alimento tanto animal como humano y a lo largo de la historia, todas las grandes civilizaciones han contado con una leguminosa como componente proteico primario de su dieta, acompañando a un cereal o tubérculo como fuente de hidratos de carbono.

El cultivo de leguminosas es crítico para paliar el cambio climático

Cada vez es más evidente que la acción del hombre está acelerando una serie de alteraciones del clima. Las expectativas para España son de aumento de las temperaturas y descenso de las precipitaciones. Hay consenso en la necesidad de reducir la emisión de los gases de efecto invernadero, aunque no tanto consenso político en la forma de conseguirlo, probablemente debido al coste asociado.

Uno de los puntos claves que no se discute es la conveniencia de potenciar la inclusión de las leguminosas en las rotaciones. Y es que las leguminosas tienen mucho que aportar a la paliación de las causas que aceleran el cambio climático al reducir la emisión de gases de efecto invernadero, ya que en su conjunto utilizan entre un 35 y un 60% menos de energía fósil que los sistemas agrícolas que se fertilizan con N inorgánico. La producción mundial de fertilizantes nitrogenados se ha incrementado en más de 4 veces en los últimos 60 años, representando más del 60% del total de fertilizantes usados en agricultura. La asociación leguminosa-rizobio supone una fuente de nitrógeno renovable para la agricultura que permite una reducción del consumo total de fertilizantes nitrogenados en todos los sistemas agrícolas de entre un 25% (leguminosas grano) y un 40% (leguminosas forrajeras). El menor uso de fertilizantes nitrogenados permite, a su vez, reducir el consumo de energías fósiles y las emisiones de gases de efecto invernadero asociadas al proceso de fabricación, así como las emisiones de óxido nitroso en los suelos. Todas estas características hacen que las leguminosas sean consideradas especies resilientes, componentes fundamentales de una agricultura sostenible que permita alcanzar la seguridad alimentaria de una población mundial en rápido crecimiento y mitigar el cambio climático.

Estabilidad de los rendimientos y adaptación a nuevos ambientes

Sin embargo, y a pesar los beneficios mencionados, el cultivo de la mayoría de las leguminosas ha disminuido en España y Europa en los últimos 60 años aunque está empezando a recuperarse, destacando en España el guisante y en Europa la soja como las leguminosas de mayor crecimiento. Esa desaceleración fue causada por la escasa inversión en su mejora, de modo que con la continua intensificación de los sistemas agrícolas las leguminosas fueron reemplazadas por otros cultivos que adaptaron mejor a los avances tecnológicos y resultaron más rentables para el agricultor. De hecho, el trigo tenía rendimientos medios similares a los de las habas o guisante en la década de los 60, pero como resultado de la inversión en el desarrollo de mejores variedades y del ajuste de las prácticas de cultivo los rendimientos medios del trigo triplican hoy día a los de estas leguminosas. Es por tanto necesario desarrollar nuevas variedades con mayor potencial productivo y adaptación a distintos ambientes, así como resistentes a factores adversos y de mayor calidad.

Un objetivo buscado en muchos cultivos es el desarrollo de variedades adaptadas a siembras invernales para así alargar el ciclo del cultivo, aprovechando las lluvias y aumentando así el rendimiento potencial. Otro objetivo es la adaptación a nuevas áreas, como el caso de guisantes y lentejas en Canadá, o de altramuces en Australia. En Europa destaca la rápida introducción de la soja, sobre todo en los países de la cuenca del Danubio. La alternativa a medio-largo plazo para un país con la mayor parte de la superficie agrícola de secano como España, sería el desarrollo de variedades de soja adaptadas a siembras más tempranas y con menores necesidades hídricas.

Resistencia a la sequía

El estrés hídrico es un factor a considerar en cualquier programa de mejora, que se complica cada vez más dada la cada vez menor predictibilidad del clima, lo que fuerza a seleccionar genotipos que no sólo toleren la sequía, sino que también respondan adecuadamente ante impredecibles episodios de lluvias y temperaturas extremas. A esto se unen una serie plagas y enfermedades, cuya incidencia y severidad varían geográficamente y se ven a su vez influenciadas por el cambio climático. Estos factores determinan las prioridades de los programas de mejora.

El éxito en el desarrollo de variedades resistentes a los diversos estreses, tanto bióticos como abióticos, depende de la disponibilidad de buenas fuentes de resistencia, de un método rápido y fiable de evaluación y de la herencia del carácter. Se han logrado avances espectaculares en la identificación y uso de fuentes de resistencia genética a enfermedades en el desarrollo de variedades de leguminosas. Así, se dispone de métodos fiables de identificación de resistencia en colecciones de germoplasma a todo tipo de estreses bióticos, lo que no solo permite un progreso en la comprensión de la interacción planta/patógeno y su base genética, sino que permite su uso directo en el desarrollo de variedades resistentes.

Pero el problema de la sequía se agrava cada vez más, y no ha sido suficientemente abordado. Se ha explotado con cierto éxito en la mayoría de las leguminosas el escape a la sequía, seleccionando genotipos de ciclo más corto y de evitación por un sistema radicular más desarrollado y profundo. También se han identificado y explotado mecanismos de evitación que minimizan la pérdida de agua, controlando la transpiración o adaptación osmótica o de tolerancia a la desecación con estabilidad de las membranas. Los actuales avances en fenotipado están permitiendo medir de una manera muy precisa rasgos morfológicos y fisiológicos y de generar imágenes de alto rendimiento en colecciones de germoplasma o en materiales segregantes objeto de estudios genéticos y de mejora. Esto, unido a que ya se dispone del genoma completo del guisante, y cada vez de más especies (garbanzo, lenteja, judía, soja, habas, veza, cacahuete etc) permite el mapeo cada vez más preciso de QTL/genes de interés facilitando la selección asistida por marcadores o incluso la selección genómica, lo que ayudará al desarrollo de variedades resistentes.