Descubren técnica para usar menos fertilizantes químicos en cultivos de cereales

La aplicación de fertilizantes químicos para mejorar el rendimiento de un cultivo es una práctica común en la agricultura. Sin embargo, fertilizantes como el nitrógeno, pueden desperdiciarse, llegar a la tierra y hasta al agua subterránea. Por esto, investigadores de la Universidad de California en Davis, anunciaron el descubrimiento de una nueva ruta para que las plantas de cereales capturen mejor el nitrógeno.

La investigación, liderada por el profesor Eduardo Blumwald, del departamento de Ciencia de Plantas de la Universidad de California, se concentró en aumentar la capacidad de conversión del gas de nitrógeno en el aire en amonio por medio de estas bacterias. Este proceso se conoce como fijación de nitrógeno. 

El equipo de Blumwald usó dos técnicas para lograr el descubrimiento: análisis químico y genómico. Así, encontraron las rutas genéticas en las plantas de arroz que generan los compuestos químicos que mejoran la actividad de las bacterias que fijan nitrógeno.

Entonces, usando la tecnología de edición genética CRISPR, incrementaron la producción de compuestos que estimularon la formación de biofilm, que son colonias de bacterias que rodean una superficie. Estos biofilms mejorados contienen bacterias que mejoran la fijación de nitrógeno. Como resultado, la capacidad de conversión de nitrógeno en el arroz mejoró y también aumentó la cantidad de amonio en el suelo.

Lo que notaron los investigadores es que, cuando las plantas de arroz modificadas crecían en condiciones limitadas de nitrógeno en el suelo, mostraban un rendimiento aumentado de granos.

“Las plantas son fábricas químicas increíbles. Lo que esto podría lograr es ofrecer una práctica alternativa sostenible que reduzca el uso excesivo de fertilizantes de nitrógeno”, apuntó Blumwald.

¿Por qué sirve usar menos fertilizantes químicos? 

De acuerdo con la investigación, el hallazgo ayudaría a ahorrar millones de dólares a los agricultores. Además, sería un alivio para el medio ambiente, al reducir la polución por nitrógeno, que puede llegar a contaminar fuentes de agua y aumentar las emisiones de gases de efecto invernadero.

“Los fertilizantes de nitrógeno son muy, muy costosos. Cualquier cosa que puedas hacer para eliminar ese costo es importante. El problema es el dinero, por un lado, pero también están los efectos dañinos del nitrógeno en el ambiente”, explica Blumwald. 

Mientras que plantas como las legumbres (maní o soya) tienen nódulos en sus raíces que pueden aprovechar bacterias para fijar nitrógeno y convertirlo en amonio, las plantas de cereales, como el arroz y el trigo, no tienen esta capacidad. Por eso, dependen en cierta medida del nitrógeno inorgánico del suelo, en forma de fertilizantes químicos. 

En un comunicado de la Universidad de California, Blumwald dijo: “Si una planta puede producir químicos que hagan que las bacterias del suelo fijen gas de nitrógeno atmosférico, podrías modificar las plantas para que produzcan más de estos químicos. Estos fomentarán la fijación de nitrógeno bacteriana del suelo, por lo que las plantas usarán el amonio formado, reduciendo la cantidad de fertilizantes químicos usado”. 

Los investigadores afirman que esta ruta puede ser usada en otras plantas, por lo que la Universidad de California ha pedido una patente para este descubrimiento.

Más información: Growing Cereal Crops With Less Fertilizer

Conoce toda la investigación acá.