Cruce entre la mejora genética y el uso del agua del trigo de invierno en toda Europa

Por qué esto importa para la comida y el agua

En toda Europa, los campos de trigo de invierno ocupan millones de hectáreas y alimentan a cientos de millones de personas. Este estudio pregunta algo aparentemente simple pero con grandes consecuencias: a medida que los fitomejoradores han mejorado de forma sostenida los rendimientos del trigo durante el último siglo, ¿han cambiado también la cantidad de agua que estos cultivos extraen del suelo y devuelven a la atmósfera? La respuesta afecta no solo a los agricultores y a la seguridad alimentaria, sino también a nuestra comprensión de los ciclos del agua y del clima a escala continental.

Trigo antiguo, trigo moderno y rasgos ocultos

Los investigadores se centraron en dos variedades de trigo de invierno alemanas que abarcan más de 100 años de mejora genética: un cultivar antiguo comercializado en 1895 y uno moderno de 2002, ambos en su día de cultivo común. Trabajos anteriores habían mostrado que el trigo moderno produce más grano gracias a cambios en cómo la planta distribuye la biomasa, su ritmo de desarrollo y la captación de luz por las hojas. Menos evidentes son los cambios subterráneos y fisiológicos —como el área foliar y la estructura radicular— que podrían alterar cuánto agua consume un campo de trigo a lo largo de la temporada de cultivo.

De parcelas experimentales a un mapa de Europa

Para desenmarañar estos efectos, el equipo primero calibró un modelo de cultivo detallado usando datos de experimentos de campo cerca de Bonn, Alemania. Midieron cómo crecían ambos cultivares por encima y por debajo del suelo, cómo cambiaba su área foliar en el tiempo y cuánta agua transpiran, empleando sensores de flujo de savia fijados a las espigas. El modelo reprodujo bien estas mediciones, lo que dio a los autores la confianza necesaria para escalarlo. A continuación ejecutaron el modelo en las principales regiones trigüícolas de Europa en una malla fina durante 30 años (1990–2020), alimentándolo con datos realistas de tiempo y suelo y ajustando la cronología de las etapas de crecimiento para adaptarla a las condiciones regionales.

Cómo la mejora genética remodeló el uso del agua

En todas las localizaciones y años, el cultivar moderno usó de forma consistente menos agua que su homólogo histórico: aproximadamente un 17 % menos de transpiración por temporada de crecimiento, de media. No obstante, las plantas modernas produjeron una biomasa aérea total similar o ligeramente superior, lo que indica que convirtieron el agua en materia vegetal con mayor eficiencia. Las diferencias más destacadas se dieron en regiones de tipo mediterráneo con veranos cálidos y secos, especialmente en partes de España, sur de Francia, Italia y Grecia. Allí, la mayor captación de agua del cultivar antiguo, combinada con bajas precipitaciones y escasa capacidad de almacenamiento de agua en el suelo, condujo a un uso estacional del agua muy superior al del cultivar moderno. Durante las tres décadas estudiadas, ambos cultivares mostraron una tendencia a mayor transpiración, impulsada principalmente por temperaturas más cálidas y una mayor demanda evaporativa, a pesar del aumento del dióxido de carbono, que tiende a reducir la pérdida de agua a nivel foliar.

Qué hay dentro de la planta que marca la diferencia

El modelo permitió a los investigadores indagar qué rasgos de la planta explicaban mejor la brecha en el uso del agua. Resaltaron tres: área foliar, conductancia hidráulica de las raíces y el momento de la floración. El cultivar moderno presentaba un área foliar máxima claramente menor, reduciendo la superficie desde la cual podía evaporarse el agua. Sus raíces también mostraron una conductancia hidráulica mucho más baja, lo que significa que el agua se movía con menos facilidad desde el suelo hacia la planta; este efecto fue especialmente importante en climas secos con alta demanda evaporativa. La fenología —el momento de etapas clave como la floración— desempeñó un papel menor pero detectable, ya que un período de crecimiento más largo da más tiempo para la pérdida de agua. En conjunto, estos rasgos implicaban que las variedades históricas tendían a seguir transpirando más tiempo en condiciones secas, lo que potencialmente agotaba la humedad del suelo antes en la temporada.

Qué significa esto para la agricultura y el clima

Al comparar escenarios modelados en los que solo cambiaba el cultivar, los autores encontraron que los desplazamientos fisiológicos relacionados con la mejora genética del trigo pueden alterar los flujos de agua a escala continental en una magnitud comparable a grandes decisiones de manejo, como añadir riego en los modelos. Dado que el trigo ocupa aproximadamente el 4 % de la superficie terrestre de Europa, una reducción del 17 % en su transpiración entre cultivares antiguos y modernos modifica los intercambios regionales de agua y energía en formas que los modelos climáticos e hidrológicos actuales suelen pasar por alto. El estudio concluye que la mejora moderna ha incrementado la eficiencia en el uso del agua sin aumentar el consumo total, y que rasgos como el área foliar y la hidráulica radicular merecen más atención en desarrollos futuros del trigo. Más ampliamente, sostiene que los modelos de uso del suelo y climáticos a gran escala deben representar rasgos específicos de los cultivares, no solo un “trigo” genérico, si queremos proyectar de forma fiable cómo interactuarán la agricultura y la atmósfera en un mundo que se calienta y se seca.

Cita: Behrend, D., Nguyen, T.H., Baca Cabrera, J.C. et al. Breeding changes water use of winter wheat across Europe. npj Sustain. Agric. 4, 29 (2026). https://doi.org/10.1038/s44264-026-00135-y

Palabras clave: trigo de invierno, mejora de cultivos, transpiración, eficiencia en el uso del agua, agricultura en Europa