Agricultura frente al cambio climático: cultivos e innovaciones que resisten inundaciones y heladas

El reto agrícola en Colombia y América Latina: Lluvias extremas y pérdidas en cosechas

La agricultura frente al cambio climático debe mantenerse a la vanguardia de las tecnologías que se desarrollan día a día mediante la innovación agrícola. Una planta no puede escapar cuando una inundación cubre el cultivo. Tampoco puede resguardarse cuando las temperaturas bajan y llega una helada.

Y para los agricultores, estas condiciones pueden significar pérdidas de producción, calidad y mayores dificultades para sacar adelante una cosecha. Colombia lo está viviendo.

A comienzos de 2026, lluvias intensas y persistentes afectaron diferentes zonas productoras del país. Según Fenalce, entre los nueve granos que representa el gremio, el maíz y el fríjol han estado entre los más afectados, especialmente cuando los cultivos se encontraban en etapas de cosecha o de secamiento del grano en campo.

Los efectos cambian según el cultivo y la región:

• Maíz, el exceso de humedad ha provocado retrasos en las cosechas y problemas por la humedad del grano.
• Fríjol, se han registrado afectaciones tanto en la cantidad producida como en la calidad.
• En Córdoba, lluvias superiores a 200 milímetros en pocos días inundaron lotes de fríjol cabecita negra y deterioraron la calidad del grano.
• En Tolima, las lluvias persistentes y los días nublados retrasaron cosechas e incrementaron los costos de producción.
• En la región cundiboyacense, el exceso de humedad ha dificultado incluso el ingreso a algunos cultivos de fríjol y ha deteriorado la presentación del grano.

Y ahí surge una pregunta que no solo interesa a Colombia: ¿podemos desarrollar cultivos mejor preparados para enfrentar el exceso agua o temperaturas extremas?

Uno de los casos más interesantes se encuentra en un alimento básico para millones de personas: el arroz.

Arroz que "bucea": La innovación agrícola contra las inundaciones

El arroz necesita agua. Pero una cosa es crecer en un arrozal y otra muy diferente es quedar completamente cubierto por una inundación durante varios días.

Cuando eso ocurre, la planta recibe menos luz, tiene dificultades para intercambiar gases y puede gastar rápidamente la energía que necesita para sobrevivir.

Sin embargo, algunas variedades de arroz hacen algo sorprendente: en lugar de luchar por crecer, esperan.

¿Cómo funciona el gen SUB1 en el arroz?

Los científicos descubrieron en algunas plantas una característica genética llamada SUB1, relacionada con su capacidad para soportar periodos de sumersión.

La estrategia puede explicarse de forma sencilla:

• Llega la inundación: la planta queda completamente cubierta.
• Reduce temporalmente su crecimiento: en lugar de gastar rápidamente sus reservas intentando alcanzar la superficie.
• Conserva energía: utiliza menos recursos mientras permanece sumergida.
• El agua baja: la planta tiene mayores posibilidades de recuperarse y continuar creciendo.

Variedades comerciales en el campo: Swarna-Sub1 e IR64-Sub1

Los investigadores aprovecharon esta característica y, mediante cruzamientos apoyados por información genética, la incorporaron en variedades de arroz que los agricultores ya conocían.

Así surgieron variedades como Swarna-Sub1, IR64-Sub1, Samba Mahsuri-Sub1, Ciherang-Sub1 y BR11-Sub1.

En evaluaciones realizadas en distintos lugares, después de que las plantas permanecieran completamente sumergidas durante más de cinco días, se observaron diferencias importantes:

• En periodos prolongados de sumersión, las variedades con SUB1 llegaron a producir hasta el doble que sus equivalentes sin esta característica.
• Agricultores de India, Bangladesh, Nepal, Filipinas y Myanmar han adoptado variedades de arroz con SUB1.

Edición genética con CRISPR: Arroz y cultivos resistentes al frío

Así como el exceso de agua afecta significativamente los cultivos, las bajas temperaturas no se quedan atrás. Estas pueden ralentizar el crecimiento del arroz, afectar su capacidad para realizar fotosíntesis y provocar daños en sus células. 

Por eso, investigadores en China buscaron dentro del ADN del arroz genes que participarían en su respuesta al frío.

Para identificar y comprobar la importancia del gen OsNCED5 utilizaron CRISPR-Cas9, una herramienta de edición genética que permite realizar cambios dirigidos en el ADN. El experimento permitió observar dos cosas:

• Cuando redujeron la función del gen, las plantas se volvieron más vulnerables al frío.
• Cuando aumentaron su actividad, las plantas toleraron mejor las bajas temperaturas.

Esto no significa que ya exista una nueva variedad de arroz editado tolerante al frío disponible para los agricultores, sino más bien una ruta de mejoramiento genético.

Y ahí está una diferencia interesante entre nuestros dos arroces: mientras las variedades SUB1 ya han llegado a campos de agricultores, el caso del arroz tolerante al frío nos muestra una etapa anterior del proceso: descubrir qué característica podría ser útil y comprobar cómo funciona.

Otras especies agrícolas que se adaptan al clima extremo

Cuando un terreno permanece encharcado, ocurre algo que puede parecer contradictorio: una planta rodeada de agua puede quedarse sin oxígeno.

El agua ocupa los espacios del suelo donde normalmente hay aire y las raíces tienen mayores dificultades para mantener sus funciones. Por eso, los científicos también están investigando cómo responden otros cultivos.

Pepino: Raíces adventicias contra el encharcamiento

El pepino tiene una estrategia particular frente al encharcamiento: puede formar nuevas raíces cerca de la superficie del tallo, donde resulta más fácil acceder al oxígeno. Investigadores identificaron un gen relacionado con esta capacidad y utilizaron edición genética para estudiar qué ocurría al modificar su actividad.

• Cuando el gen dejó de funcionar, las plantas formaron muchas menos raíces nuevas.
• Cuando aumentó su actividad, también aumentó la formación de estas raíces.

Aun no existe una nueva variedad comercial de pepino resistente a inundaciones, pero la innovación agrícola sí aportó una oportunidad para la mejora del cultivo. ¡Conoce más detalles aquí!

Si quieres entender un poco más las raíces de las plantas, mira el siguiente video: 

Rábanos, cítricos y hongos: Claves genéticas frente a heladas

¿Qué hacen diferente las plantas que ya viven en ambientes inundados? Esto buscó responder un estudio del rábano acuático.

• En lugar de comenzar creando una nueva característica, los investigadores estudian las adaptaciones que permiten a este tipo de plantas enfrentarse al exceso de agua.
   
• La estrategia frente al frío es parecida: encontrar organismos que ya lo toleran mejor y preguntarnos qué tienen de diferente.
   

Naranjas, limones y mandarinas son sensibles a las bajas temperaturas. Pero existe un pariente de los cítricos que llama la atención por su resistencia natural al frío: el naranjo trifoliado.

• ¿Qué logró la innovación agrícola? Los investigadores estudiaron esta planta y encontraron un gen relacionado con la producción de una sustancia que ayuda a proteger las células cuando bajan las temperaturas.
  
   
• ¿Cómo lo comprobaron? Realizaron experimentos en plantas de tabaco. Al favorecer este mecanismo, las plantas mostraron una mejor tolerancia al frío.

Aún no tenemos una naranja o un limón comercial desarrollado a partir de este hallazgo, pero sí una nueva pista sobre dónde buscar. Aprende más sobre la resistencia al frío con CRISPR. 

Por otro lado, investigadores estudiaron un gen de un hongo llamado Penicillium oxalicum y decidieron probar qué ocurría si una planta lo tenía.

Para hacerlo utilizaron Arabidopsis thaliana, una pequeña planta que se usa frecuentemente en investigación. Cuando llegó la prueba del frío, las plantas modificadas:

• Mantuvieron mayor biomasa.
• Conservaron más clorofila.
• Presentaron menor daño en sus células que las plantas utilizadas como comparación.

¿Significa que tendremos cultivos con este gen? Todavía no. El experimento se realizó en una planta utilizada para investigación, no en arroz, trigo, maíz u otro cultivo comercial. ¡Muchos más detalles aquí!

Resumen: Innovaciones agrícolas para la adaptación climática

El papel de la agricultura frente al cambio climático requiere aprovechar los cultivos mejor preparados con manejo del suelo y del agua, buenas prácticas agrícolas y decisiones adaptadas a cada región.

En ese conjunto de herramientas, el mejoramiento genético aporta una posibilidad especialmente interesante: aprender de las propias plantas para ayudarlas a enfrentar mejor un ambiente cambiante.